研究者詳細 - 西山　哲

論文 - 西山　哲

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画像解析技術を用いたトンネル切羽の落石監視システムの開発査読

久保田恭行, 西山哲, 矢吹信喜, 福田知弘, 手塚仁, 尾畑洋, 村上治

土木学会論文集Ｆ３（土木情報学） 77 ( 2 ) I_77 - I_88 2021年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人土木学会

トンネル工事での肌落ち災害を防止するため，作業中は切羽の状態を常時継続的に監視する必要がある．切羽での大規模な崩壊の予兆として，崩壊までの時間に差はあるものの小規模な落石が見られる場合があるが，目視では落石の確認が困難であるため，大規模崩壊に巻き込まれ，重大災害に繋がる可能性がある．そこで，筆者らはAIにより切羽のみに解析範囲を制限し，背景差分法を軸に面的に落石を検出するシステムの開発を検討した．本研究では，落石検出の処理の解析範囲を切羽に制限することや，粉塵といった微小な物体や映像のノイズ除去等について検討した．次に切羽の大規模崩壊の前兆となる落石を想定した映像を用いて画像解析を行った．その結果，小規模な落石を検出でき，肌落ち災害の発生リスクを軽減する可能性を示した．

DOI： 10.2208/jscejcei.77.2_I_77

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UAVグリーンレーザ計測による河川構造物点検への適用検討査読

堺浩一, 間野耕司, 橘菊生, 西山哲

河川技術論文集 27 51 - 56 2021年

INFLUENCE OF FLOW DIMENSION ON PREDICTION OF SPRING WATER FOR MOUNTAIN TUNNEL EXCAVATION 査読

Moritada Mori, Yasuyuki Kubota, Toru Yasuda, Satoshi Nishiyama

International Journal of GEOMATE 18 ( 70 ) 162 - 171 2020年6月

平成30年７月豪雨時の旭川分流堰周辺の植生分布を考慮した３次元洪水流解析査読

吉田圭介, 梶川勇樹, 永田貴美久, 西山哲, 間野耕司, 堺浩一, Md. Touhidul ISLAM, 児子真也

土木学会論文集Ｂ１（水工学） 76 ( 2 ) I_985 - I_990 2020年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人土木学会

平成30年7月豪雨時，岡山県の旭川では大規模な洪水が発生し，分流部では改修後初めて固定堰を超える流れが観測された．設計時点での堰の分流量は実験や解析により検討されているが，洪水の影響で堰周辺では河床変動等が生じ，実際の分流量は想定と異なる可能性がある．また，固定堰周辺の流れは非常に複雑なため，通常の平面2次元解析では流動や河床変動を精度よく扱うことは困難と考えられた．そこで本研究では，新たな試みとして平成30年7月豪雨前後のALBデータを用い，3次元的な植生分布を考慮したポーラスモデルに基づく3次元流数値解析モデルを構築し，洪水流解析を行った．その結果，平面2次元解析や現地観測結果と比較して流況の再現性が良好であることが確認でき，また，現状の植生分布状況であれば計画相当の分流量となる可能性を示した．

DOI： 10.2208/jscejhe.76.2_I_985

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グリーンレーザドローンの計測精度と計測特性の把握に関する研究査読

堺浩一, 間野耕司, 橘菊生, 西山哲

応用測量論文集 31 99 - 110 2020年

航空レーザ計測データを用いた地すべり・崩壊斜面における地形判読と地形変状規模の定量化査読

菊地輝行, 﨑田晃基, 秦野輝儀, 西山哲

情報地質 31 ( 2 ) 37 - 45 2020年

記述言語：日本語出版者・発行元：日本情報地質学会

本研究の狙いは，地すべり・崩壊の予察に必要な地形を定量的に判読することを目的として，これに必要な三次元点群密度を見つけることである．地すべり・崩壊を評価するために滑落崖，側方崖，小崖，開口割れ目，陥没凹地，不規則凹凸，ガリーの規模を把握することが必要であるが，このためには，詳細な地形情報の取得が重要である．しかし，航空レーザ計測方法や使用機材による点密度と定性的な地形判読の比較を行うことはなされていない．本研究では，2種類の異なる計測機材および7種類の点密度で，地質技術者が判読可能な地形の抽出を行い，その地形変状の定量化を試みた．この結果，点密度1点/m²程度であれば，地すべり・崩壊に関する特徴的な極微地形（規模10～100 m）に相当する滑落崖や連続性良い小崖地形を把握することが可能である．一方，地すべり・崩壊の移動体内部の詳細な変形を把握するためには超微地形（規模10 m以下）を把握することが必要である．このためには，点密度4.5点/m²の計測が必要である．急斜面中の詳細な起伏を把握するには，点密度59点/m²のUAVによる計測を行うことで可能となる．

DOI： 10.6010/geoinformatics.31.2_37

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MODEL-INDUCED COMPARATIVE STUDY OF ALB AND UAV-BORNE GREEN LIDAR SYSTEMS ON VEGETATED LOWER ASAHI RIVER ASSESSMENT IN JAPAN 査読

Md. Touhidul ISLAM, Keisuke YOSHIDA, Koichi SAKAI, Satoshi NISHIYAMA, Tomoyuki TSUDA, Kimishisa NAGATA, Shiro MAENO

Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B1 (Hydraulic Engineering) 76 ( 2 ) I_529 - I_534 2020年

UAVレーザ計測システムのキャリブレーションに関する検討査読

間野耕司, 堺浩一, 橘菊生, 冨井隆春, 西山哲

応用測量論文集 30 63 - 74 2019年

河川堤防地形測量における3 次元データの取得法とその活用に関する研究査読

﨑田晃基, 西山哲

情報地質 30 ( 3 ) 101 - 109 2019年

記述言語：日本語出版者・発行元：日本情報地質学会

近年の気候変動に伴って多発する豪雨により，堤防決壊などの外水氾濫による甚大な被害も増加する傾向にあるが，堤防の健全度の確認は，歩きながら目視で確認する作業によって行われており，担当技術者の技量や経験に左右された評価に頼っているのが実情である．今後は，平常時や出水直後において，堤防の外形を詳細に監視し，変形などの異常が発見された場合は，いち早く対策を講じるための定量的な評価を行う必要がある．そこで，高精度の測量を迅速に実施できる手法として，車両にレーザスキャナを搭載して走行しながら測量するMMSが注目されてきた．しかしながら，MMSを使用して堤防天端での走行により測量を実施した際は，堤防天端の沈下箇所を高精度に検出できるものの，レーザ照射の死角が発生するため，法面を含めた堤防全体に対して，対策が必要な個所を抽出する手法としては未だ実用化されていない．本研究は，レーザ光の死角がどのような問題につながるのかを明らかにし，高所からのレーザ照射により，堤防の地形を把握する3次元データを取得する手法の利点を議論する．具体的には，レーザ測量時の俯角や車両走行速度と測量精度の関係を議論し，法尻までのデータ取得が可能なレーザの照射位置を考察することで，5.5mの高所からレーザ照射する手法を提案し，その有用性を検証した．その結果，これまでの車両走行によるレーザ測量と比較して，測量作業としての効率性を保ちながら，高密度のレーザ点群が得られるので，法面上での詳細な変状の検出が可能であることを実証した．本研究の成果は，今後の短時間豪雨に対して，点検時に着目すべき河川堤防の地形的な特徴を効率的に把握できる手法として有用であると考える．

DOI： 10.6010/geoinformatics.30.3_101

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平成23年台風12号における崩壊・非崩壊地に関する地形的特徴の検証査読

菊地輝行, 秦野輝儀, 西山哲

日本地すべり学会誌 56 ( 4 ) 141 - 152 2019年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本地すべり学会

2011年台風12号によって日本の紀伊山地において斜面災害が発生した。この災害における崩壊38箇所, 非崩壊地63箇所について崩壊前後の微地形判読を行い, 崩壊の指標となる項目について検討した。その結果, 崩壊地は, 地すべりとして典型的に認められる滑落崖, ガリー地形, 側方崖の有無よりも, 不規則凹凸, 末端崩壊が高確率で認められた。地すべりの初生変動以前の重力性クリープを示すこのような地形の組み合わせは, 地すべり発達過程において初生変動前の重力変形である漸移期に相当し, 微地形の出現程度により2つの時期に区分することができた。これらの知見は特定の気象条件, 地形・地質構造に限定されるものの, 高精度DEMデータが整備される中で斜面災害の予察に有効であると考える。

DOI： 10.3313/jls.56.141

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深層学習による崩壊・非崩壊地の自動判読手法の開発査読

菊地輝行, 崎田晃基, 秦野輝儀, 吉川慶, 西山哲, 大西有三

日本地すべり学会誌 56 ( 5 ) 255 - 263 2019年

車載写真レーザ測量システムを用いた視距不良区間の自動抽出技術査読

吉川慶, 島田英之, 井上薫, 林照悟, 西山哲

交通科学 48 ( 2 ) 72‐73 2018年3月

三次元点群データを用いた急斜面の維持管理における変動解析査読

菊地輝行, 秦野輝儀, 千田良道, 西山哲

日本地すべり学会誌 55 ( 2 ) 65‐71 - 71 2018年3月

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本地すべり学会

近年増加する斜面災害において急斜面からの岩盤崩落や落石は，要点検箇所に抽出されていない場合でも発生する報告がなされている。急斜面の維持管理においては概要調査に相当する落石や落石発生源の有無を確認することが重要であるが，植生や立地上の問題から難しい。概要調査を効率よく実施するためには，詳細な地形情報を取得することが重要であり，性能向上が著しいレーザ計測が公共測量や地すべりなどの斜面災害の現場で用いられ，その有用性に期待が高まっている。 本研究で河川に面した急斜面に対して，航空および地上型レーザ計測を対象物によって組み合わせて使用し，多時期の計測を行った。これによって得られたレーザ計測による三次元点群データを用いて変動解析を行い，地形および地質の種類に依存する挙動を明確にし，現地調査の結果に基づいて維持管理に有効な概要調査の計測手法としての有用性を検証・評価したので報告する。

DOI： 10.3313/jls.55.65

ALBによる河道地形の再現性向上に伴う河床変動解析の改善効果の検討査読

山口華穂, 吉田圭介, 前野詩朗, 間野耕司, 赤穗良輔, 西山哲

土木学会論文集Ａ２（応用力学） 74 ( 2 ) I_465 - I_474 2018年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人土木学会

近年，航空レーザ測深（ALB：Airborne Laser Bathymetry）技術の向上により，水域・陸域の面的な地形データの取得が可能となった．詳細な河道地形は，流れと河床変動の数値解析の精度を向上させることが考えられるが，ALBデータによる地形の再現性が河床変動解析結果に及ぼす影響については具体的に検討されていない． そこで本研究では，まず，ALB計測により得られたデータについて精度検証を行った．次に，ALBデータと定期横断測量データを用いて旭川洪水時の河床変動解析を行い，これらの結果と洪水前後のALB計測の河床高の差分を比較し，解析に用いる地形データの影響について検討した． ALB計測で得られた地形データは，定期横断測量結果と同様の地形形状を描くことができた．また，河床変動解析結果とALB計測の差分の比較より，ALBデータを用いた解析結果の方が差分と近い傾向を示した．

DOI： 10.2208/jscejam.74.I_465

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効率的な落石調査のための微地形強調図とタブレット型GISを用いた調査手法査読

吉川慶, 宮下征士, 濱田展寿, 崎田晃基, 西山哲

土木学会論文集Ｆ３（土木情報学） 74 ( 2 ) I_121 - I_131 2018年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人土木学会

落石調査の効率化に向けて，航空レーザ測量データから作成した微地形強調図と，タブレット端末上で作動するGISを用いた手法を検討した．実験フィールドにおける微地形強調図を用いた調査では，比高差約1.5m 以上，傾斜角60°以上の急崖を机上抽出可能であったが，安定度までは判定できないため現地調査が必要であった．現地調査では，山の斜面における微地形強調図とタブレット端末が示す自己位置の関係性について検証し，タブレット端末が示す自己位置が落石発生源へのアプローチに効果的であることが明らかとなった．また，タブレット型GISを用いた落石調査データの蓄積は，防災カルテ更新の効率化に貢献するだけでなく，落石発生源の位置再現性もあるため今後の維持管理に有効である．

DOI： 10.2208/jscejcei.74.I_121

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不飽和域の浸透水圧を考慮したマサ土斜面の安定性評価に関する考察査読

笹井友司, 西垣誠, 西山哲

土木学会論文集Ｂ１（水工学） 74 ( 4 ) I_13 - I_18 2018年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人土木学会

各地で集中豪雨による斜面崩壊が多発する中，現状の設計実務や各種研究の多くが，降雨浸透問題には二次元FEM飽和・不飽和非定常浸透流解析，斜面安定問題には二次元極限平衡法が用いられている．また，浸透流解析で得られる不飽和域の浸透水圧は，斜面安定性評価に考慮されていない．そこで本研究は，マサ土斜面の簡易モデルを用いて，せん断強度低減法による二次元浸透－応力連成解析を行い，不飽和域の浸透水圧や集中豪雨が斜面の安定性に及ぼす影響検討を行った．また，極限平衡法による安全率との比較により，従来法の適用性検証を行った．不飽和域の浸透水圧や集中豪雨の影響により，従来法の適用性が低いケースがあることを示した．

DOI： 10.2208/jscejhe.74.I_13

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不飽和域の浸透水圧を考慮したマサ土斜面の安定性評価に関する考察査読

笹井友司, 西垣誠, 西山哲

水工学論文集 Annual journal of Hydraulic Engineering, JSCE 62 Ⅰ_13 - 18 2018年