河川監視による防災分野での実証実験結果について

～クラウドを活用したAI画像解析による水位計測や数理工学技術を活用した水位予測の有効性を検証～

　株式会社NTTPCコミュニケーションズ（本社：東京都港区、代表取締役社長：工藤 潤一、以下、NTTPC）は、西日本電信電話株式会社　岐阜支店（支店長：児玉 美奈子、以下、ＮＴＴ西日本岐阜支店）および株式会社構造計画研究所（代表執行役社長：渡邊　太門、以下、構造計画研究所）と共同で、激甚化する豪雨災害への対応に貢献するため、約1年半をかけて岐阜県下の中小河川・水路を中心に河川監視の実証実験を行いました。本実証実験はクラウドを活用したAI画像解析による水位計測や数理工学技術を活用した水位予測によるもので、一定の成果を得ることができました。

１．背景
　近年、激甚化する豪雨災害により、各地で大きな被害が頻発しております。特に中小河川は全国に多数分布しているうえ、急激に増水する傾向があります。こうした状況に対応するために、本実証実験を行いました。
 

実証実験イメージ図

 

２．実施時期・実施場所
第1期：2020年8月～2021年2月（岐阜県下の河川４か所）
第2期：2021年8月～12月（全国5エリア（千葉、岐阜、大阪、岡山、長崎））

３．各社の役割
ＮＴＴ西日本岐阜支店：　本実証実験の全体企画および管理
NTTPC：　AI画像解析による水位計測、基準値超過の際の自治体への画像情報提供・メール通知
構造計画研究所：　数理工学技術を活用した水位予測

４．取り組み概要と成果
（１）河川カメラの有効性の検証
　河川近くの電柱に河川カメラ（図1）を設置して、期待する画像データが取得できるかを検証しました。また、既設の河川カメラを使って、さまざまな位置から異なる画角で撮影された画像データを活用して設置環境による誤差要因などを検証しました。その結果、河川カメラの有効性を確認できました。

図1

（２）河川カメラのAI画像解析による水位計測
　撮影した画像データにバーチャル水位計（図２）の情報を付加して水位計測を行いました。さらに、計測した水位を画像データ上にAIでリアルタイムに表示し、基準値を超えた場合には管理する自治体にメール通知を行いました。実際の水位とバーチャル水位計の計測結果が一致していることが確認できました。

図2

（３）数理工学技術を活用した水位予測
　過去の水位、雨量データを数理工学技術で解析して15時間後の水位予測を行い、実際の水位と照合して水位予測の精度を検証しました。さらに、過去の水位データがない河川でも水位予測を行いました。その結果、数理工学技術を活用した水位予測が可能であることが確認できました。

5．今後の展開
　本実証実験により得られたノウハウ等を活用し、各社で連携しながらお客さまの課題解決に資するサービスとして提供できるよう、検討を進めてまいります。