名古屋大学未来材料・システム研究所
名古屋大学大学院工学研究科土木工学専攻
環境共生・生態システム(環境エコロジーシステム)協力講座
研究室

Hayashi Lab., Nagoya University, Institute of Materials and Systems for Sustainability
Nagoya University, Graduate School/ School of Engineering, Civil and Environmental Engineering,
Environmental Symbiosis and ecology system (environmental ecology system) cooperation Laboratory

 

自然共生型社会実現のための再生可能エネルギーと環境エコロジー・システム評価に関する研究

本研究室では、以下の研究分野の研究を進めています。

エネルギー・環境影響評価を行い、持続可能な社会実現のための研究を行っています。特に、土地利用や自然環境の空間評価に着目し、再生可能エネルギー(バイオマス、小水力、太陽光等)生態系サービス経済社会関する課題の総合的な解決に取り組んでいます。現地調査レベルの小さいスケールから国を超えたグローバルなスケールまでの影響評価を行うとともに、GIS(地理情報システム)等の空間分析、AIドローン現地調査等を組み合わせた学際的なアプローチで研究に取り組んでいます。 


主なキーワードは以下のとおりです。

  • エネルギー・環境システムの空間評価
  • バイオマス、小水力、太陽光等の再生可能エネルギーの空間評価
  • 自然環境、生態系サービス等の空間評価
  • AIやドローン、GIS(地理情報システム)を用いた空間分析
  • 現地調査からグローバル評価までの多様な環境評価と統合評価
  • 各種の環境影響評価や環境政策、再生可能エネルギーのシステム分析
  • 国際環境協力にかかわる研究
  • など 
 
▼▼▼研究室の主な活動 
<分析ツール> 
* 衛星データ、GISによる土地評価・生態系サービス空間評価
* UAV(ドローン)を用いた3D画像分析
* AI(人工知能)を用いた統合型グローバル評価
* 森林現地調査(名古屋市、春日井市、高山市、中津川市ほか)
* アンケートによる社会科学的調査

国内外研究機関との研究協力>
*海外:bc
3(スペイン)、オーストラリア国立大学(豪州)、アリゾナ州立大学(米国)
・・Philip Gibbons客員准教授(2015年12月-2016年1月)
・・Ferdinando Villa客員教授(2018年11-12月予定)

*国内:国立環境研究所(つくば、福島支部)、大阪大学、東京農業大学、中部大学、東邦大学、日本大学他


<研究発表>
* 海外
・米国、カナダ、フランス、ドイツ、スペイン、オランダ、チェコ
・カンボジア、ミャンマー、タイ、中国、韓国、香港
・南アフリカ、ガーナ
、コロンビア、チリ
etc.

<インターンシップ>
* 海外、国際機関
・米国、韓国(Korea Environment Insitute)
ITTO(The International Tropical Timber Organization)
*国内
・国立環境研究所
・愛知県調査センター
・東京久栄、日本工営、いであ他
etc.

<卒業生の就職先>
* 大学:立命館大学、長崎大学
* 自治体:愛知県、金沢市、鈴鹿市
* 企業:トヨタ自動車、 住友金属鉱山、パスコ、アルペン、ベンチャー企業   など
 
▼▼▼現在進行中の研究 
 
GIS等を用いた土地利用に関わる環境評価に関する研究 ー バイオマス・エネルギー環境評価
 
共同研究:国立環境研究所福島支部
-----------------------Under consutraction


衛星やGISデータを用いたエネルギー・環境評価
 都市や県スケールのエネルギー・環境・生態系サービスの空間評価については、衛星データやGISデータ等を用いて空間分析を行っている。
  名古屋市、豊田市などを中心とした愛知県、東海地域などの国内の空間分析とともに、ミャンマー、ラオスなど途上国で適用可能な評価手法の開発を進めている。
 開発したエネルギー・環境影響評価手法を、下段に記述するAIを用いたグローバルモデルであるk.LABに取り込むことにより、グローバル・エネルギー・環境評価の日本モデルの開発を進めている。

UAV(ドローン)を用いた省エネ型バイオマス・炭素固定量推計手法の開発

共同研究:中部大学国際GISセンター、大阪大学
-----------------------Under consutraction


 UAV(ドローン)を用いて針葉樹や広葉樹などの森林のバイオマスおよび炭素固定量の推計手法の研究を進めている。ドローンの季節画像の活用、動画の活用などを通じて、精緻な3次元画像の作成や炭素固定量推計手法の開発を行っている。調査対象地域は、岐阜県高山、中津川、愛知県名古屋市、春日井市などでである。
 また、森林の現地調査により、網羅的かつ総合的な森林生態系サービス情報の収集を進めてきた。これまでに、名古屋市内の森林、高山の強度間伐ヒノキ林、皆伐のカラマツ林、中津川の間伐スギ林、春日井市の社寺林などの調査を行い、データの収集を行っている。

愛知県西部地域の各種の生態系サービスの空間評価



UAV(ドローン)を用いた森林のバイオマス量および炭素固定量の
推計に関する研究




 
LCAを発展させた持続可能性評価ツール開発
 

共同研究:国立環境研究所

-----------------------Under consutraction

 持続可能な社会を実現するという目標を評価するツールとして、Life Cycle Assessment (LCA) を拡張した、新しい総合的な評価手法の研究を実施している。特に、環境容量を踏まえつつ、時間の概念を取り入れた資源占有の時間フットプリントRTF)評価手法の開発を進めている。
資源占有の時間フットプリント:Resources Time Footprint(RTF) (Fujii, Hayashi, Ooba, 2014)

 特徴


RTFは、以下のような特徴を有する持続可能性を評価する手法である。
  • 省エネ型で希少資源消費量も少ない製品等の評価
  • 環境(CO2排出量等)、資源(鉱物資源等)、労働量、土地(人為的土地利用)のトレードオフ
  • 資源や汚染物質の環境負荷等の占有期間等の時間評価
  • 土地制約を考慮する持続可能性総合評価手法
RTFの詳細については、後日HPを解説する予定。
 
AI(人工知能:セマンテック,オントロジー)を用いた統合型エネルギー・環境影響評価モデル
 

共同研究:bc3(バスク気候変動センター,スペイン)

       k.LAB Japan(名古屋大学、国立環境研究所、
       大阪大学、中部大学、東京農業大学他)

-----------------------------------------ARIES project


 スペインbc3のFerdinando Villa教授らが開発した、AI(人工知能)のオントロジーとセマンティクスを活用した統合評価プラットフォーム(k.LAB)を用いて、日本モデル構築に向けての基礎的研究を進めている。

K.Lab Japan ■■■詳細はこちら
k.LABの日本モデルの開発を行うための勉強会を2017年7月に設立し、数ヶ月に一度のペースで会合を開催している。メンバーは、名古屋大学未来材料・システム研究所林研究室、大阪大学工学研究科町村研究室、中部大学国際GISセンター杉田准教授、東京農業大学生産工学科岡澤研究室、国立環境研究所福島支部等である。

活動の詳細については、後日HPを解説する予定。


 特徴
  • セマンテックス、オントロジー等によるAI(人工知能)
  • 多様な環境項目の重層的評価
  • ローカルからグローバルのシームレスな空間評価
  • Ecosystem serviceからエネルギーへの拡張
  • エネルギー・環境評価への拡張

グローバル評価の日本モデルの開発



UAV(ドローン)画像を用いたスモールスケールの分析
   
   
▼▼▼これまでの主な研究プロジェクト   
 
 
最先端・次世代研究支援開発プログラム
生物多様性政策で活用可能な生物多様性・生態系サービスの総合評価手法の研究(H22-25年度末)

 


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