Research Methodology

研究内容

環境・災害情報システム学研究室 ロゴ
研究室シンボルロゴのコンセプト

「デジタルを武器に、洞察力・想像力を羅針盤に」

本研究室では、本学科の教育課程で身につけた環境・災害に関する基礎知識やスキルをベース（羅針盤）に、自然環境と自然災害の解明と将来の自然環境の予測及び防災・減災に資する研究を行います。研究を推進するに際して、本研究室では、ICTやAI等のデジタル技術を最大限利活用していきます。この本研究室の理念をロゴに表したものが左図のロゴです。ロゴの左側（緑）は自然環境・豊かな森林・河川の生命力を示し、右側（赤・橙）は都市活動・気象・災害のダイナミズムを表します。これらが無限（メビウスの輪）に巡るフィジカル世界とサイバー世界の同期（デジタルツイン）を意味し、中央の方位磁針（羅針盤）と「0101」のデータ回路が、多大なビッグデータの中から未来の課題解決へ進む正しい方向性を指し示します。

研究アプローチ

本研究室では、以下に示す３つ研究アプローチで研究を進めています。

Approach 01

環境・災害を「視る」研究

人工衛星、航空機、ドローン、地上設置型センサによる多層的な環境・災害モニタリング手法に関する研究を行っています。火口のモニタリング、建物の構造物変化、海岸線の侵食、都市の地表面温度など、環境把握および災害状況の精密な計測手法を追求します。

Approach 02

環境・災害を「知る」研究

収集した環境・災害に関するデータから物理メカニズムや災害メカニズムを解明する研究を行っています。以下のテーマを中心に研究しています。

  • 宝石サンゴの生態研究
  • 近赤外を用いた糖度推定に関する研究
  • 音による生態系調査
  • 地表面熱環境に関する研究
Approach 03

環境・災害を「伝える」研究

災害時にはどれだけ正確な分析も、人々に届き、それによって避難行動が伴わなければ被害を防ぐことはできません。社会学・心理学・情報デザイン・AI・ICTを融合し、確実な避難行動に繋がる防災情報の生成や、スマートグラス・スマートフォン・Webアプリを通じた効果的な伝達手法を研究しています。

重点研究課題

上記の3つの研究アプローチを踏まえて、2026年度より、本研究室では以下に示す4つの重点課題を設定して研究を進めています。

1 宇宙 × リモセン × AI
人工衛星や地上のセンサーで集めた地球のデータを解析し、地球温暖化などの環境変化や、地震・大雨といった災害の状況をすばやくキャッチするための研究開発を行っています。また、宇宙のゴミ（スペースデブリ）や人工衛星の動きを3D映像（下図）で再現する研究も進めています。宇宙空間をわかりやすく見える化することで、人工衛星同士が衝突する事故を防ぎ、安全で綺麗な宇宙環境を守ることを目指します。
2 生体情報 × 心理 × AI
スマートウォッチなどの身につけるウェアラブル端末の生体情報を使って、災害が心や行動に与える影響を明らかにする研究を行っています。また、気温や湿度が心理にどのような影響を与えるのかについてもウェアラブル端末の生体情報を用いて研究を行う予定です。環境・災害と心の関係をデータで解き明かすことで、誰もが毎日を心地よく、幸せに暮らせる（ウェルビーイングな）社会づくりを目指します。
3 AR・VR × デジタルツイン
効果的な環境保全活動や実効性の高い防災・減災・避難訓練を実現させるために、失われた自然生態系や過去の歴史的災害状況をAR・VRを用いてサイバー空間に再現（デジタルツイン）させる研究を行う予定です。デジタルツインによって、人々の環境や災害に対する意識を高め、その行動を変容させることで安心・安全な社会づくりを目指します。
　　　　　　　　

4 政策・教育デザイン
外来種による生態系の破壊などの地域の環境課題や防災・減災・避難の課題に対して、環境データや災害データを可視化することで、行政・住民・企業・教育機関が一体となってこれらの課題解決するための政策立案や教育プログラムを創出する研究を行う予定です。これによって、レジリエントな社会を構築することを目指します。

軌道上のデブリ・地球観測衛星・通信衛星の可視化

  • NORAD / CelesTrak カタログに基づくスペースデブリ（29,086個）、地球観測衛星、通信衛星の周回軌道シミュレーション (全41,086基)
  • 視認性を良くするために、地球の自転速度とデブリ・人工衛星の速度は実際のものとは異なります。
  • 風雲1号C 破砕片：2007年1月12日に、中国が実施した衛星破壊実験（気象衛星風雲1号Cのミサイルによる破壊実験）によって発生したデブリ
  • Cosmos-Iridium 衝突片：2009年2月10日に発生した衛星同士（イリジウム33号とコスモス225号）の衝突事故によって発生したデブリ
表示レイヤー切替
デブリ詳細絞り込み
ドラッグで自由回転
全表示物体数: 41,086 基
追跡登録済みデブリ数 (>10cm)
29,086 機/片

USSSN / NORAD 地上レーダー等により
ミリ秒精度で常時追跡

地球観測衛星
1,500 基

700km帯太陽同期極軌道を中心に地球環境を広域観測

通信衛星
Starlink / OneWeb

Starlink (水色/550km) &
OneWeb (ピンク/1,200km) 低軌道群

軌道上人工物総重量
16,700 トン

連鎖衝突破砕防止に向けた取り組みが
必要不可欠

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