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発展途上諸国の急成長都市群におけるヒートアイランド現象の形成要因と将来予測(平成 30年度)
Factor analysis and future estimation of heat island in rapid growth cities of under development countries

予算区分
CD 文科-科研費
研究課題コード
1820CD014
開始/終了年度
2018~2020年
キーワード(日本語)
ヒートアイランド,土地利用,生態系サービス
キーワード(英語)
Heat islands,Landuse,Ecosystem services

研究概要

 21世紀に入り,ヒートアイランド現象は,先進国よりも発展途上国の都市で加速している.とくに社会生活基盤が脆弱な途上国の大都市では,この現象と地球温暖化とが相まって異常高温・ゲリラ豪雨の発生,スコールの頻発などが顕在化しており,都市型災害の多発や深刻な健康被害が懸念される.この状況を踏まえ,本研究では,途上国の急成長都市群を対象に,ヒートアイランド現象がいかに生じ,その強度を増してきたかを地理学的に解明するとともに,そのメカニズムを明らかにして,悪化の一途をたどる都市生活環境の改善に資することを課題にする.最初に,衛星熱画像データのGIS解析によってヒートアイランドの地域的拡大を可視化する.ついで,その地域動態と都市空間構造変化との関連性を究明し,機械学習型人工知能モデルを活用して将来予測と影響評価を行う.最終的には,シナリオ分析を駆使して人的災害の効果的な軽減策を提案する.
 分担分ではシナリオ分析と影響評価を担当する。

研究の性格

  • 主たるもの:基礎科学研究
  • 従たるもの:応用科学研究

全体計画

 中心と郊外との地表面温度の差(差分)に着目し,都市ごとにヒートアイランドの形状(領域)とポテンシャル強度を導出する.形状(領域)は,気温分布の閾値設定により「等値線で囲まれた閉領域」として定義する.一方,ポテンシャル強度は,中心と郊外との地表面温度の差分をグリッド(30m×30m)ごとに算出し,この差分を当該グリッドの面積(900m2)に乗じることにより導出する.したがって,当該都市のポテンシャル強度は,閉領域内の全グリッドのポテンシャル強度を合算することにより得られる.この指標は相対値であるため,ヒートアイランド強度を都市間で比較することが可能になる.絶対値を採用すると,地表面温度は緯度や高度,地形の起伏によって規定されるので,同一条件下での都市間比較はできず,本研究の目的に合致しない.さらに,地球温暖化による地表面温度の上昇は,都市と農村の区別なく一律とみなせるので,相対値を使うことによって地球温暖化の影響を除去できることも本手法のメリットである.以上の手順に基づき,都市ごとにヒートアイランド現象の空間的拡大・強度変化を導出し,都市構造の空間的変容とどのように関連するのかを探究する.
 本分担では平成30年度にAIを活用した都市生態系空間モデルの構築,方法論の検討を行う。平成31年度にヒートアイランドの生態系影響評価,手法開発を行う。平成32年度に適応策・エコシステムサービスの分析と評価を行う。

今年度の研究概要

国内外複数都市を対象とし、地形図、人口分布などの基礎データを収集する。また土地利用の変遷等のデータも収集する。以上のデータを元に、都市緑地の変遷をニューラルネットなどを用いてモデル化する。国立環境研究所で開発した生態系サービス評価モデルを改良し、次いで土地利用予測も含めたデータを入力し、対象都市における生態系サービスの評価を試行する。

外部との連携

筑波大学

課題代表者

大場 真

  • 福島支部
    地域環境創生研究室
  • 室長
  • 生物学,情報学
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