Web Syllabus(講義概要)
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環境情報解析学演習
英文名 Exercise in Image Analysis
科目概要 生物環境科学科3年前期 [月曜日3・4時限(週2コマ)]、3群科目、選択、演習、1単位(30時間)
担当者 (◎は科目責任者,※は実務経験のある教員) ◎長坂 善禎※村田 裕樹※石岡 義則※
講義室 V201講義室
備考 科目ナンバリング:VE302-RS33
隔週で開講
JABEE認定プログラム履修の手引き(表3・14)との関連 D

授業の目的

リモートセンシングは環境情報を入手する有力な手段である。空撮データの解析は環境理解に有用な多くの情報の取得を可能とする。本演習では最新の動向からリモートセンシング技術の意義を学ぶとともに、演習を通じてUAVによる空撮の基礎と画像解析方法の習得を目指す。

教育内容

無人航空機の運用にあたり必要な基礎知識を講義する。フィールドやコンピュータシミュレーション、小型UAVの操縦(室内)によりUAVの操縦法、利用法を実践的に理解する。またドローン撮影画像から対象物の位置を検出する方法について学習し、実際のデータに触れながら解析を行いレポートを作成する。

教育方法

講義、フライトシミュレータ、ドローン操縦、ドローンによる撮影、データ解析、発表(プレゼンテーション)を行う。レポート提出されたレポートの評価について説明する。フィードバックとしてレポートが到達目標に達していない場合、レポートを返却し再レポートの提出を求める。

卒業・学位授与の方針と当該科目の関連

次の3項目に係る最新の情報を提供し、基礎科目との繋がりについて学ぶ。
〇DP3:生態系機能の解明と理解を基盤に環境保全に貢献できる能力
〇DP4:環境資源の維持と修復に寄与する能力 
〇DP5:環境保全に関わる社会の多様な要請に応えられる問題解決能力

授業内容(シラバス)

項目 内容 担当者
1 飛行に必要な知識および操縦技術の習得① 無人航空機の種類、機体の構造、関連法規等の基礎について学ぶ。無人航空従事者試験3級に準ずる知識を理解する。
長坂 善禎
村田 裕樹
2 飛行に必要な知識および操縦技術の習得② フライトシミュレータによる操縦技術を理解する。 長坂 善禎
村田 裕樹
3 飛行に必要な知識および操縦技術の習得③
実際のドローンの操縦方法および取扱い方法について学ぶ。 長坂 善禎
村田 裕樹
4 飛行に必要な知識および操縦技術の習得④ 実際のドローンの操縦方法および取扱い方法について学ぶ。 長坂 善禎
村田 裕樹
5 飛行に必要な知識および操縦技術の習得⑤ 実際のドローンの操縦方法および取扱い方法について学び、各人の操作技能について確認する。
長坂 善禎
村田 裕樹
6 UAVによる計測と解析① ドローンを利用して地上のマーカーを撮影し、同時にマーカーの位置を測量する方法について学ぶ 長坂 善禎
村田 裕樹
7 画像解析① 光学衛星画像の解析について学ぶ 石岡 義則
長坂 善禎
村田 裕樹
8 画像解析② レーザレーダの解析について学ぶ/合成開口レーダの解析について学ぶ 石岡 義則
長坂 善禎
村田 裕樹
9 小テスト、UAVによる計測と解析② 飛行に関する知識について確認する。ドローンで撮影した写真の座標系と、地上で計測した位置データの座標系の違いについて学ぶ 長坂 善禎
村田 裕樹
10 UAVによる計測と解析③ ドローンで撮影した写真の座標系を、地上で計測した位置データの座標系に変換する手法について学ぶ 長坂 善禎
村田 裕樹
11 UAVによる計測と解析④ 地上の対象物の位置を、ドローンで撮影した写真から推定する方法について学ぶ。 長坂 善禎
村田 裕樹
12 UAVによる計測と解析⑤ 得られた実験データから報告書をまとめる手法について学ぶ、
長坂 善禎
村田 裕樹
13 解析結果の発表① 解析結果をプレゼンテーションする 長坂 善禎
14 解析結果の発表② 各人の発表内容についてディスカッションする 長坂 善禎
No. 1
項目
飛行に必要な知識および操縦技術の習得①
内容
無人航空機の種類、機体の構造、関連法規等の基礎について学ぶ。無人航空従事者試験3級に準ずる知識を理解する。
担当者
長坂 善禎
村田 裕樹
No. 2
項目
飛行に必要な知識および操縦技術の習得②
内容
フライトシミュレータによる操縦技術を理解する。
担当者
長坂 善禎
村田 裕樹
No. 3
項目
飛行に必要な知識および操縦技術の習得③
内容
実際のドローンの操縦方法および取扱い方法について学ぶ。
担当者
長坂 善禎
村田 裕樹
No. 4
項目
飛行に必要な知識および操縦技術の習得④
内容
実際のドローンの操縦方法および取扱い方法について学ぶ。
担当者
長坂 善禎
村田 裕樹
No. 5
項目
飛行に必要な知識および操縦技術の習得⑤
内容
実際のドローンの操縦方法および取扱い方法について学び、各人の操作技能について確認する。
担当者
長坂 善禎
村田 裕樹
No. 6
項目
UAVによる計測と解析①
内容
ドローンを利用して地上のマーカーを撮影し、同時にマーカーの位置を測量する方法について学ぶ
担当者
長坂 善禎
村田 裕樹
No. 7
項目
画像解析①
内容
光学衛星画像の解析について学ぶ
担当者
石岡 義則
長坂 善禎
村田 裕樹
No. 8
項目
画像解析②
内容
レーザレーダの解析について学ぶ/合成開口レーダの解析について学ぶ
担当者
石岡 義則
長坂 善禎
村田 裕樹
No. 9
項目
小テスト、UAVによる計測と解析②
内容
飛行に関する知識について確認する。ドローンで撮影した写真の座標系と、地上で計測した位置データの座標系の違いについて学ぶ
担当者
長坂 善禎
村田 裕樹
No. 10
項目
UAVによる計測と解析③
内容
ドローンで撮影した写真の座標系を、地上で計測した位置データの座標系に変換する手法について学ぶ
担当者
長坂 善禎
村田 裕樹
No. 11
項目
UAVによる計測と解析④
内容
地上の対象物の位置を、ドローンで撮影した写真から推定する方法について学ぶ。
担当者
長坂 善禎
村田 裕樹
No. 12
項目
UAVによる計測と解析⑤
内容
得られた実験データから報告書をまとめる手法について学ぶ、
担当者
長坂 善禎
村田 裕樹
No. 13
項目
解析結果の発表①
内容
解析結果をプレゼンテーションする
担当者
長坂 善禎
No. 14
項目
解析結果の発表②
内容
各人の発表内容についてディスカッションする
担当者
長坂 善禎

到達目標

①ドローンに関する基本的な知識を理解できる
②ドローンの安全な利活用方法を説明できる
③屋内において安全にドローンを飛行させることができる
④画像データから位置情報に変換手法を理解する
⑤自分が解析したデータ、考察した内容を文章で他者に伝えることができる

評価方法

小テスト15点, 実技テスト5点, レポート30点, 個人課題発表10点, 期末試験40点, 並びに, 遅刻-2点, 欠席-5点の合計点により評価する。レポート評価は、下記の評価軸より総合的に行う。(1) 課題名:検証点の明示有無、(2)背景・目的:論理性・独創性・具体性の有無、(3)方法:論理的に十分な情報が記載されているか、(4)結果・考察:事実の記載に誤りはないか、結果を論理的に解釈できているか。個人課題発表では、発表内容の論理性、発表態度、発表時間により総合的に評価する。

準備学習(予習・復習等)

【授業時間外に必要な学習の時間:15時間】
予習:①無人航空機操縦士試験に準ずる知識から該当範囲を事前に予習しておくこと(小テストで理解度を評価する), ②フライトシミュレータの練習時間枠にて自主的に無人航空機操作技術のトレーニングをする。③自宅でソフトウェア・必要なプラグインを授業開始前にダウンロード・インストールし、基本的な操作法について理解した上で授業に出席すること。
復習:演習で設定した画像から位置情報を推定する方法について理解すること。

その他注意事等

実務経験の授業への活用方法:実務経験を活かし、最先端のセンシング技術について解説する。
農業・防災・交通分野等において、リモートセンシングがどのように活用されるかについて最先端の技術・利活用動向について説明する。

教材

種別 書名 著者・編者 発行所
教科書 ドローンの教科書 標準テキスト 第4版 - 無人航空従事者試験3級4級対応 山下 壱平 (著) デジテックブックス
参考書 基礎からわかるリモートセンシング第2版 日本リモートセンシング学会編  理工図書
教科書
書名
ドローンの教科書 標準テキスト 第4版 - 無人航空従事者試験3級4級対応
著者・編者
山下 壱平 (著)
発行所
デジテックブックス
参考書
書名
基礎からわかるリモートセンシング第2版
著者・編者
日本リモートセンシング学会編 
発行所
理工図書