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Automatic Generation of 3D Terrain Model with Internal Structure that Enables Numerical Experiments of Debris Flow for Disaster Prevention Education

自动生成具有内部结构的 3D 地形模型，可进行防灾教育泥石流数值实验

基本信息

批准号：
20K03138
负责人：
村瀬孝宏
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Chukyo Junior College
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、我が国では気象災害が頻発し、各地で豪雨災害が発生し、大きな被害をもたらしている。これらは地球温暖化に伴って降雨パターンが変動し、異常気象の発生頻度が高まったとされている。さらに我が国は、地震、火山活動が活発な環太平洋変動帯に位置することによる津波、モンスーン気候に特有の梅雨前線や台風による風水害は、被害が拡大することが懸念されている。こうした津波や土石流などの自然災害を防止・軽減するために堰堤などの構造物によって土砂移動現象を無害化するような防災対策が急務である。このためにも地質学など、土石流や土砂崩れのメカニズムを研究する「防災科学」やそれを学ぶ「防災教育」が重要である。このとき仮想空間内で津波や土石流等の力学シミュレーションを行える３次元建物モデルを自動生成し、活用することが目的である。これまでの研究で、電子地図上の頂角がほぼ直角の建物境界線(直角建物ポリゴン)を四角形の集まりまで分割し、四角形の集まりを「互いに直交する長方形の集まり」まで整形し、各長方形の上にBox形状の建物本体を配置して３次元建物モデルを自動生成した。本研究では、当手法を発展させ、仮想空間内で「力学シミュレーションを行える部材」で「部材の物理形状が重ならないような構造」で構築された３次元建物モデルを自動生成することを目指した。本システムは、３次元仮想空間内で、「大量の移動要素と動的３次元建物モデルのインタラクション」を可能にし、「津波や土石流などの土砂移動現象と建物の間の相互作用」を再現し、これらの自然災害による３次元建物モデル倒壊のシミュレーションを行えるシステムを開発し提案した。これらは防災まちづくりの整備案の合意形成、あるいは、様々なシナリオに基づく現実に起こりうる災害や災害防止対策の効果を示すアニメーションの作成が可能であり、防災科学における数値実験や防災教育の教材などを提供できる。

In recent years, China's natural disasters have occurred frequently, and heavy rains have occurred everywhere. The frequency of occurrence of abnormal phenomena is higher than that of precipitation due to global warming. China's earthquake, volcanic activity, active Pacific Rim, active Pacific Rim, active Pacific Prevention and mitigation of natural disasters caused by debris flow in Tianjin The study of geology, debris flow, soil and sand collapse, disaster prevention science, disaster prevention education, etc. is very important. This paper discusses the dynamics of debris flow in space, and discusses how to create and use three-dimensional structures automatically. In this research, the corners of the electronic ground are divided into rectangular sets, rectangular sets are divided into rectangular sets, rectangular sets are formed, and the upper box-shaped building bodies are arranged to automatically generate three-dimensional building sets. In this study, when the method is developed, the mechanical structure of the component is developed, the physical shape of the component is developed, and the structure of the three-dimensional structure is automatically generated. This paper presents a proposal for the reproduction of "a large number of mobile elements and mobile three-dimensional building systems" in three-dimensional space, and the development of "a large number of mobile elements and mobile three-dimensional building systems" in three-dimensional space. This is the first time that a disaster prevention policy has been implemented. It is possible to create a disaster prevention policy. It is also possible to provide disaster prevention science and disaster prevention education materials.

项目成果

期刊论文数量（30）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Automatic Generation of 3D Terrain Models for Debris Flow Simulation

自动生成泥石流模拟 3D 地形模型

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
Proceedings of the 20th International Conference on Construction Applications of Virtual Reality
影响因子：
0
作者：
Takahiro Murase;Kenichi Sugihara;Zhenjiang Shen
通讯作者：
Zhenjiang Shen

自動生成の３次元地形モデルによる自然災害シミュレーション

使用自动生成的 3D 地形模型进行自然灾害模拟