| ゛ドローンを活用した地理空間情報研究の未来 ” |
吉田 大介（よしだ だいすけ）准教授
大阪市立大学大学院 工学研究科 応用システム領域
2022年4月開学予定の大阪公立大学（仮称：設置認可申請中）大学院に『情報学研究科』が新設されます。研究科では、情報学に関連する諸分野を集結させ、人工知能・データ分析を軸としたさまざまな学問領域との有機的融合により、情報および知識を自由に操ることで新たな知を創造し、グローバルな社会課題を解決できる人材の育成と、革新的な研究の発信をめざします。
あらゆるコミュニケーションの基礎となる情報を主体的に捉え、情報に関わる真理・原理を探求し、情報を扱う技術の確立をめざした学問体系を「基幹情報学」、自然科学のみならず人文・社会科学との学際的融合・展開に関する学問体系を「学際情報学」と定義し、両方からなる情報学を新たな「知の創造」の基礎として、情報学に関連した幅広い分野の教育と研究を行います。
そこで、情報学研究科創設に加わっていただける大阪府立大学及び大阪市立大学の先生方に、同研究科新設への期待とご自身の研究についてインタビュー。大阪市立大学大学院 工学研究科 応用システム領域の吉田大介准教授にお話を伺いました。
――まずは吉田先生が携わる研究について教えてください。
吉田先生
地理空間情報を扱う分野を専門に、Google EarthやGoogle Mapsのような地図データに情報を重ね合わせて分析できる「GIS（地理情報システム）」を使用し、防災・減災やインフラ維持管理、まちづくりなどへの応用研究に取り組んでいます。
また民間企業と共同でアプリ開発にも携わっています。実際に自分が立つ場所で想定される災害をAR（拡張現実）で可視化し、スマホ画面上から体験できる防災教育向けARアプリです。ハザードマップは自治体で公開されていますが、地図情報だけで災害をイメージするのには限界がある。アプリで疑似体験することにより、自分事として捉えることができます。専門的な防災データは住民には伝わりにくく、若い人たちは防災への取り組みにはなかなか参加してくれない。そのような課題を解決するために楽しく学べるものが必要と考え、開発には効果音やアニメーションなど、ゲーム要素を取り入れました。
地図アプリ関連の研究は大阪市の複数の区と、ドローン関連の研究は主に大阪港湾局や大阪府環境農林水産部とそれぞれ連携しています。大阪府や大阪市はインフラ点検用としてドローンを活用したいという意図がある。でも大学としては事業に関わるだけではなく、ドローンを操作しデータを効果的に活用できる人材を育成し、各現場での継続的な活用を可能にすることがミッションだと思っています。インフラ点検は課題が多い分野です。高度経済成長期に建設されたものが、50年以上経過し老朽化が問題になっています。その上、少ない人材で多くのインフラを効率よく点検しないといけない。そういう課題を踏まえ、ドローンやAI、GISなどを活用し、効率的にインフラ点検ができるシステムの研究・開発が、私が取り組んでいるテーマです。
――自治体との連携事業について教えてください。
吉田先生
大阪府内の各自治体と連携協定を締結し、ドローンが活用できる人材育成や、自治体が管理する現場で実験を行っています。台風21号被害調査（2018年9～10月実施）では、甚大な被害を受けた夢洲上空を、大阪市港湾局職員と確認しながらドローンで空撮し、空撮写真・動画や地図データを被害状況の記録や緊急復旧工事のために活用しました。その後も府内で、空撮データを用いた画像解析処理による地図データの生成と地理情報システムによる管理や、ため池の等深線や貯水量の推定、また深層学習によるコンクリート構造物のひび割れ検知システムの研究などを進めています。
また大阪府・岸和田市と連携して、2020年5月から6月にかけて岸和田城の3次元計測実験を行いました。3次元データを効果的に可視化する手法の検証や、3次元モデルなどの成果物を用いた岸和田城のPRを主に、レーザースキャナを用いた測量技術の有用性・応用性の調査を実施しました。岸和田城プロジェクトについては、3次元モデルならびに計測データをオープンデータとして公開する予定で、産学官民でさらなるデータ活用を考えています。今はコロナ禍の影響で、現地での観光が難しい状況です。例えばバーチャルな3次元モデルでの体験を通して、岸和田城の魅力を感じることもできます。オープンデータを教育やモノづくりに活用していただければと考えています。
このように、ドローンによる構造物の計測とデータ活用を通じ、さまざまなインフラ構造物を維持管理する自治体と連携して、安全で効率的に点検できる手法についての調査・研究や、インフラ管理向けの技術を文化財保全やまちづくり事業に応用できればと考えています。ドローンには、精密測量用ドローンや熱赤外線カメラを搭載した空中型ドローンのほか、ソナーを搭載した水上型や水中型ドローンもあり、あらゆる状況下で活用できます。
また、積載率の低い非効率な輸配送や買い物弱者などの課題解決や住民サービスの向上にドローンが貢献できることに着目し、兵庫県と連携の元、猪名川町大島地区と穴栗市芳賀地区でドローンを活用した物資輸送の実証実験を行いました（※1）。操縦体験も含むドローン授業を実施し、小学生たちが未来の生活について考える機会を作りました。また、この実験がもたらす将来的な地域へのメリットについて住民と話すきっかけにもなり、有意義な時間でした。授業では小学生のみんながとても素直で、楽しく体験してくれたのが印象に残っています。
――新設される情報学研究科で実現したいことがあれば教えてください。
吉田先生
私の研究は自治体連携がキーワードです。今後も大阪府、大阪市との連携を強化し、社会課題解決を目的とした研究を進めたいと考えています。情報学やデータマネジメントといった中心となる技術は新大学としても重要なポイントなので、そこに貢献できる教育・研究を継続していきたい。
ドローンを用いた教育・研究では、陸海空の無人機システムとデータを、分野横断的（環境・インフラ・防災など）に活用・応用することをめざします。それに伴い、複眼的な社会課題解決能力が身につく人材育成カリキュラムの作成・検討を行います。
――2025年に情報学研究科は、森之宮キャンパスに移設予定です。移設後の研究活動について何らかの考えはありますか？
吉田先生
交通アクセスが便利な都心に整備される森之宮キャンパスでは、民間企業や自治体、海外の研究者など、あらゆる立場の方々との交流が期待できます。キャンパスに通う学生に対して有意義な経験を提供するため、外部の方々と交流できる機会を積極的に設けていきたい。
私自身は、国内外大学との学術交流や、民間企業との共同研究・教育などに取り組んでいきたいです。私が持つデータを元に、実現可能な取り組みを一緒に考えたい。それがいずれ、学生や研究者の研究テーマに結び付く可能性もあります。
――情報学研究科にどのような学生が来てほしいですか？
吉田先生
「新しい情報学研究科を作っていこう！」というチャレンジ精神旺盛な学生に来てほしい。せっかく新しく誕生する研究科ですし、自分たちが一期生であるわけです。学生が研究科を盛り上げ、新大学を作っていく――そういう意欲のある学生と一緒に学びの時間を持ちたい。また将来的に起業を考えている学生の育成にも注力したいし、留学も奨励したい。
私はJICA青年海外協力隊として2年間フィリピンへの海外ボランティア経験があります。当時は大学院在学中でしたが、地方の政府機関に２年間、ITやGISなどについて指導していました。でも教えるより、学ぶことの方が多かったです。普通の大学生活を送っているだけでは刺激や経験は得られない。海外での経験はレベルアップに繋がりますし、視野が広がります。若いうちにしかできないことをたくさん経験してほしいです。
――最後に情報学研究科に興味を持って読んでくださった皆さんにメッセージをお願いします。
吉田先生
私は学部生の頃から情報学への将来性を感じていました。そのなかで地理情報の分野に目を向けたのは、仮想空間と地理情報の組み合わせにより他者へと伝わる楽しさを感じたから。市大で教鞭を取っているこの数年は、自分の技術が社会貢献に繋がっているということにモチベーションを感じています。
私は2013年より母校である市大で学生を教えていますが（同大学大学院 創造都市研究科 創造都市専攻 博士課程修了）、こうして情報学研究科の立ち上げに携われるのは光栄なこと。ドローン研究の分野では府立大の先生方と交流もあり、自分自身の糧になっています。1人でも多くの学生に刺激を与えることができるよう、これまで培った自分の研究・技術・経験を情報学研究科に役立てたいです。
※公表内容は予定であり、変更等を行う場合があります。
※新組織は認可申請中のものであり、今後変更の可能性があります。
※1 兵庫県で実施されたドローン実証実験動画
【取材日：2021年7月15日】※所属は取材当時
