2026/04/09 更新

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フジタ　ツヨシ
藤田　壮
FUJITA TSUYOSHI
所属
総合研究院 ゼロカーボンエネルギー研究所 特任教授
職名
特任教授
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論文

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 日本とアジアの都市の気候変動制御技術、政策のコベネフィット評価にかかわる研究

    研究課題/領域番号：13F03800  2013年4月 - 2016年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    藤田 壮, FARZANEH HOOMAN, FARZANEH Hooman

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    配分額：2300000円 （ 直接経費：2300000円 ）

    主な実績は以下の3点である。
    1.昨年度に開発した分析方法の検討および本研究の最終的な分析を行うための概念的枠組みに関するフィールドワークをイランのテヘラン市において実施した。フィールドワークにより得られたデータから、同市の交通セクターにおけるエネルギー消費量、温室効果ガス排出量、大気汚染についてのデータベースを開発することができた。また、フィールドワークの一環として、同セクターにおける大気汚染緩和政策や今後の緩和計画について、イランの研究者たちとテヘランにて協議を行った。この協議では、同市の交通量と総合的な交通計画に基づき、開発ビジョン、アウトライン、戦略、交通需要マネジメントプランといった階層構造を規定した。それ以外にも、同市の道路建設、自動車燃料と自動車産業の技術の向上、交通管理計画、公共交通インフラの整備によって温室効果ガス排出と大気汚染の緩和を目指す将来の開発プランを詳細にまとめることができた。このほかの研究実績としては、テヘランの都市交通システムにおける気候コベネフィットを評価するために、実際のデータを用いて本研究のモデルを検討した。2.福島県新地町における太陽光発電の開発を通じて温室効果ガス削減の可能性を推定した。3・本研究に関連した論文をJournal of Cleaner Productionにて出版した。また2015年7月沖縄で開催された国際科学会議に出席し、低炭素都市のエネルギーシステムのシナリオ分析についてプレゼン発表を行った。
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  • アジアのコベネフィット都市研究の実践と解析手法の構築

    研究課題/領域番号：10F00810  2010年 - 2012年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    藤田 壮, DREYFUS Magali, DREYFUS M.I.

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    配分額：2200000円 （ 直接経費：2200000円 ）

    都市のコベネフィット解析手法について、文献調査により概念的なフレームワークの検討を行った。その成果としては、第一に、地域におけるコベネフィット分析は、政策手段の選択と気候変動問題に対する地域の行動特性に有意な関連があるということであることがあきらかになり、気候変動政策を検討するためのボトムアップアプローチが鍵となるといえる。第二は、地域政策にとって気候変動が最優先の課題ではないということである。特に発展途上国においては、限られた資源、基本的な公共サービスの提供、貧困の撲滅など他の緊急課題に同時に対処しなければならないことがあきらかになった。以上の研究を踏まえ、カンボジアとインドをケーススタディ研究としてとりあげ、以下の結論を得た。
    第一に、地域レベルでの重要な環境問題が存在する場合には、政策に優先順位をつける必要があることである。環境問題がその地方において優先度の高いものと認識されている場合は、規制的な政策であっても状況に応じて採用されることがある。しかしその一方で、その課題に対する実際の影響が少ない場合、気候変動については、政策立案者市場主導の手段(貿易スキーム等)などの代替的な対策やや自発的な協定を選ぶことが明らかになった。二つめは、気候変動問題に関して政策をとるよう地方自治体を仕向けるには、インセンティブを認識させることが必要であるということである。地方自治体における気候変動問題施策の社会主流化が不可欠となる。コベネフィットアプローチは、地球規模でも地域的にも良い結果をもたらすような発展的な政策を目指している。よって地方での意思決定の初期の段階にコベネフィットアプローチをとりいれることは重要といえる。インド・デリーでの地下鉄計画は、効果的なコベネフィットアプローチの例について示した。また、カンボジア・プノンペンのケースにおいては、気候変動問題に対して地方の政策立案者が規制や政策立案を融合させる必要性を強調することとなった。このような研究結果は、都市における洪水問題に取り組む他の都市においても、有効であると思われる。

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  • アジアのコベネフィット都市研究の解析方法論の構築と実証

    研究課題/領域番号：10F00809  2010年 - 2012年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    藤田 壮, JIANG Ping, JIANG P.

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    配分額：2400000円 （ 直接経費：2400000円 ）

    共同研究機関である中国復旦大学キャンパス内に設置した「低炭素オンライン管理システム」の運営・管理を行い、多くの学生や職員に低炭素社会を作っていくための「意識づけ」や「具体的な行動指針」を提供し、その検証研究を推進した。
    実証研究では当初は、「こう行動するように命令される」というtop-downによるアプローチを行ったが、学生やスタッフの間ではうまく浸透しなかった。具体的な「行動」と「その行動によってもたらされる結果(カーボンフットプリント削減量)」を提示したところ、多くの学生やスタッフが参加した経緯がみられた。たとえば「不要な電灯を1時間消すことにより年間で381kWhのエネルギーの節約になり、また335kgの二酸化炭素の削減になる」といった情報をオンライン上で提供し実践してもらうだけでなく、学生や職員がその情報や行動をオンラインシステム上のブログで発信することで、お互いの経験から学び、新しいアイデアを共有していくことができた。このような一人ひとりの行動が大きな力となり、持続可能な低炭素社会を構築していく重要な要素となるとことが明らかになった。
    今回は、大学内という同質な環境下における特殊なコミュニティでの考察であったが、その他のコミュニティ、たとえば産業界やビジネス界、都市居住者などにおけるエネルギー節制や二酸化炭素削減のための行動変化は、より複雑なものになると考えられる。
    今後は、持続可能な低炭素社会にむけての異質な条件下での個人の行動変化について、研究をすすめていく。

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  • 地域循環の拠点と基盤の整備による都市再生のシナリオ設計とその評価システムの構築

    研究課題/領域番号：16360268  2004年 - 2005年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    藤田 壮, 福手 勤, 松野 浩一, 吉本 國春, 北脇 秀敏, 小瀬 博之, 秋山 哲一

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    配分額：10600000円 （ 直接経費：10600000円 ）

    2005年2月に発効した京都議定書において,日本は温室効果ガスを基準年比で6%削減することが定められている.2001年のマラケシュ合意において,森林管理による吸収量を削減量に含むことが認められ,その上限値が設定されたことから,日本では3.9%分の削減を森林による炭素吸収量によってまかなう計画となっている.日本では,高度成長期に大量に建設された木造住宅が更新の時期を迎えており,膨大な炭素を蓄積している木造住宅の解体・新築を適切にマネジメントすることが求められている.
    そのような背景のもと,燃料用チップ化による熱回収技術やパーティクルボード化によるマテリアルリサイクル技術など,廃木材を対象とした再資源化技術の開発が進められている.しかし,木材の持つカーボンプール機能を長期にわたって適切に管理するためには,住宅の設計段階を対象とした対策,利用段階を対象とした対策,解体・廃棄段階を対象とした対策など,住宅のライフサイクル全体を対象として戦略的に対策を講じることが望ましい.
    そこで本研究では,循環型社会に適応する木造住宅の構法を提示することを目的として,伝統的構法による木造軸組み工法住宅の実験的研究および廃木材を利用した高品位炭の水質浄化性能を評価する実験室実験を行った.さらに,エンジニアードウッド化,製紙化,燃料用チップ化を対象として,木造住宅の部材特性を考慮して,廃木材の再資源化に伴うCO2排出量,付加価値を算出し,再資源化技術の環境効率を比較した.
    今後は,環境効率の評価結果を,製品の初期設計に反映させるシステムの構築が求められる.そのプロトタイプとして,循環技術の地域展開による都市再生のシナリオを構築して検証するための地理情報データベースのプラットフォームをWeb上に形成するための論理フレームを構築するとともに,その試行的利用を行った.

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  • 先導的な環境調和型高質リユース・リサイクル事業の環境効率性評価

    研究課題/領域番号：15360484  2003年 - 2004年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    盛岡 通, 吉田 登, 山本 祐吾, 恒見 清孝, 藤田 壮

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    配分額：6700000円 （ 直接経費：6700000円 ）

    平成12年度に施行された循環型社会形成推進基本法のもとで、循環型経済システムの構築に向けた3Rの取り組みが展開されてきた。その初期段階では、技術的あるいは経済的に実現可能性の高い取り組みが先行して実施されてきたが、低質なカスケード型のリサイクルに留まっていることや、海外の特に途上国での再利用に依存する仕組みになっていることなど、より高度な資源循環の形成を目指す上で問題も多い。今後、循環型経済システムの変革をさらに進展させるためには、リサイクル率の向上はもちろんのこと、そのリサイクルの質も重要視し、資源の高度な循環的利用を図ることが重要である。このときに鍵となるのは、製品や部品、素材が持つ機能レベルを維持しながらリユースやリサイクルを推し進めていく、高度なループ・クロージングの形成である。
    本研究では、高質なリサイクル・リユースの循環経済システムを構築するためには、製品ライフサイクルのプロセスごとに組み合わせたシナリオを大胆に設定して、課題としている部品リユースや素材の高質リサイクルを実現するための環境戦略や将来像を描くことが重要であると捉え、以下の分析・評価をおこなった。
    (1)高質リユース・リサイクルの製品戦略のガイド作成とエコバランス評価
    過去の準備的研究によって、家電冷蔵庫のコンプレッサーをリユースするターゲットとし、また鉄の高質リサイクルにおける銅の濃度の高まりを防止することをシンボリックなターゲットとしており、中軸的な役割を果たす(1)家電冷蔵庫の製品寿命延長に関する複数のシナリオ、(2)自動車の解体・処理に関する複数のシナリオを想定した。環境インパクトと費用の両面から多元的に評価し、高質リユース・リサイクル事業の実現可能性を評価した。また、工業製品の生産・組立産業側が部品リユースを計画する段階において、その構想と意思決定を支援する部品リユース性評価フレームを構築した。具体的には、部品の残存価値や解体容易性に関する近似性や相違点などの特徴を見出し、エキスパート・ジャッジメントに基づいて高度循環形成を推進する製品戦略のガイドを作成した。
    (2)高度循環形成に向けたマーケティング戦略の構想と評価
    家電冷蔵庫のコンプレッサーのリユースはユーザーのメンテナンス情報と一体でおこなうのが望ましく、部品・ユニットの持つ結集された知恵と残存価値を利用できるようにリユースの受け皿を探索することが望ましい。そこで、ユーザーの製品に対する機能要求の度合いを明らかにし、暮らし方や住まい方、製品の使い方などに応じた製品・サービス提供のあり方を予測・検討して、リユースの受け皿となる市場のターゲット層を調査・分析した。その上で、消費者の満足度を高めるメンテナンス・サービスやリースなど、リユースと連動した機能提供型ビジネスモデルのあり方を構想した。
    (3)高質リユース・リサイクルを推進するシステム設計と環境効率性評価
    都市全体の物質代謝を考慮するときに、製品・部材やスクラップの輸出入も含めてマテリアルフローの算出をおこなうとともに、リサイクルを阻害する要因として、鉄の忌避物質である銅の混入をマクロ分析の律速条件としてシンボリックに扱い、経済制度のシナリオ別に銅蓄積のシミュレーションと効果の将来予測をおこなった。また、高質リユース・リサイクル事業の環境効率性を評価する枠組み、指標と手順を製品連鎖に沿って開発し、その改善効果を定量的に評価した。

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  • 環境配慮型の消費社会システムを内包した農住工有機系物質循環モデルの構築

    研究課題/領域番号：11128102  1998年 - 2000年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特定領域研究(A)

    盛岡 通, 吉田 登, 藤田 壮, 田中 寛

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    配分額：2100000円 （ 直接経費：2100000円 ）

    地域において有機物循環を形成するためにはそれぞれの空間で自己再資源化するのみならず、副産物を相互に資源として活用しあうネットワーク型の再資源化が必要である。そこで本研究では循環の多様なサブモデルが必要と判断し,有機物負荷の高い都市域における汎用性のある有機物循環モデルを構築し評価した。
    まず、モデル地域とする神戸市の有機副産物発生量を把握した。その結果、有機物の循環性の高い飼料化、堆肥化でリサイクルを図ると農地・畜産地の需要可能量に対し供給過剰になり、都市内での有機物循環がマテリアル及びケミカルリサイクルだけでは成り立たないことを示した。
    そこで、都市地域内ゼロエミッションを目指して、飼料化、堆肥化に加えてバイオガス利用プロセスも視野に入れた、(1)農地内循環、(2)工業地域内循環、(3)店舗内循環、(4)店舗-農地間地域循環、(5)消費地-農地間地域循環の5つの循環サブモデルで構成される都市農村連携の多主体間循環モデルを提示した。
    転換技術を核とする各循環サブモデルの実態調査の結果では、以下の知見を得た.店舗内循環については、都市域における大型の商業店舗から発生する厨芥類をメタン発酵させ、回収したガスを燃料電池で発電すると、店舗面積100m^2あたり有機副産物が21.6kg/日発生し、電力12.5kWh、熱量49,000kcalが得られる。最終消費に伴う一般廃棄物についてはRDF発電によって740kcal/kgの熱が得られる。また店舗-農地間地域循環については,都市域の店舗群から回収された有機副産物をコンポスト化し,堆肥を農地に還元すると、店舗面積100m^2あたり堆肥11.4kgを生産でき、だいこんを例にした場合、有機栽培によって約30kgのだいこんを生産することができる。
    以上をもとに、資源循環による環境負荷最小化をめざして、転換技術によるモデル地域のマテリアルフロー計測をおこない将来を展望すると、例えば食品コンビナートにおける工業地域内循環では、複数の転換技術を組み込んだ循環複合体を構想することができた。

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  • 地理情報システムを用いた都市環境政策の社会的費用便益評価モデルの構築

    研究課題/領域番号：10750411  1998年 - 1999年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  奨励研究(A)

    藤田 壮

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    配分額：2000000円 （ 直接経費：2000000円 ）

    本年度の研究では、細密数値情報、地図情報に都市環境データを加えて地理情報システムで解析することにより、都市環境マネジメントでの政策をシステム上で構築し、その客観的な効果の測定を試みた。具体的には生物生態系情報、都市の熱環境情報、都市構造物の代謝情報を分析するフレームを提示し、以下の知見を得た。
    (1)生物生態系情報のデータベース化と分析
    都市の郊外部における空間マネジメントに生物生態系情報を反映するために、都市スケールの指標生物としてトンボ、地区地域スケールの指標生物としてタヌキを選定して、その生息分布情報をGIS化して、緑地や水面のネットワーク効果を解析した。
    (2)都市の熱環境情報の解析と都市政策の評価
    大都市のヒートアイランド現象などの熱環境汚染を規定する要素として都市内「風速風向」をGISとしてデータベース化して、細密数値情報の土地利用データから「風」に影響を与える接地層の要素を取り上げ、その影響要素を媒介指標として定量化することにより、都市開発のコントロールの熱県境を改善する効果について検討することが出来た。
    (3)都市の構造物の物質代謝分析
    都市構造物のデータベースをGISとしてデータベース化してその物質代謝と都市政策による制御効果を100年間の長期にわたるライフサイクル分析によって明らかにするシステムを構築した。具体的にはライフサイクル炭酸ガスを制約条件とする都市環境マネジメントのあり方について提言している。

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  • 環境配慮型の消費社会システムを内包した農住工有機系物質循環モデルの構築

    研究課題/領域番号：10141102  1998年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特定領域研究(A)

    盛岡 通, 田中 寛, 吉田 登, 藤田 壮

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    配分額：2500000円 （ 直接経費：2500000円 ）

    都市部人口約130万規模の,農地から家計を含めた広義の食品の生産・消費システムとそれに携わるフードチェインのセクターを対象として現状のマテリアルフローを解析し、それぞれのエネルギー投入量、副産物量を把握する.第2に,食品工場や店舗を中心として工業化された食品の生産・消費システムでの卓越したエネルギー消費や有機副産物に起因する環境負荷削減を図るため、コンポスト,RDF発電、メタン発酵装置を伴った燃料電池などの資源転換装置を組み入れた循環志向の食の生産・消費システムをデザインし、その導入効果をライフサイクルアセスメントにより評価した.
    LCA分析の結果,環境負荷削減の量的な寄与としてはコンポストによる化学肥料削減に伴う回避インパクトや流通系可燃副産物RDFによる削減効果が大きいが,燃料電池については直営工場に加えて直営由来分の約9倍に相当する関連加工工場系の汚泥からの回収メタンガスの導入による効果が顕著であり,食品工場が集積する当モデル地区での循環形成の重要な方策の1つであることを示唆する結果となった.しかし同時に入出力バランスに於いては店舗エネルギー需要側に未だかなりの余裕があるため,さらに多くの周辺有機副産物からのガス回収を図る検討を重ねた結果,現状レベルの転換装置の炭酸ガス集約度や転換効率においても,適切な集約度の流通店舗(総供給の約5割に相当する中大型30店舗)での嫌気性消化と燃料電池システムを家庭系の下水汚泥と組み合わせることで,より環境効率の高いシステムを形成する可能性があることが分かった.

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  • 地球環境改善政策の社会経済影響を評価する流域ユニットの環境経済勘定体系の構築

    研究課題/領域番号：09248222  1997年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  重点領域研究

    盛岡 通, 吉田 登, 藤田 壮

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    配分額：1700000円 （ 直接経費：1700000円 ）

    本研究は地球社会の様々な経済活動の断面における影響を体系的に計上して算定する環境勘定システムを流域ユニットで構築することにより、人間活動の地球環境へのインパクトを低減する技術や社会システムの導入に伴う環境改善効果と社会経済影響を、流域単位および都市圏単位で総合的に予測し評価するための勘定体系を構築するものである。主な研究の成果は、
    1.SEEAの体系に整合する流域ユニットでの環境経済勘定のフレームを、既報研究をもとに設計した。
    2.流域勘定体系の利用により、廃棄物に着目した分析の結果として、(1)流域内府県間での財・サービスの相互の取引きに伴う固形廃棄物(汚泥)、水資源、炭酸ガスの直接、間接の排出構造には、その依存の中心がこの順に自地域内、地域間、域外へと変化している様子が表れており、空間単位や効果の規模との関連を考慮してこれらの環境質の循環形成を図る施策を適用することが重要、(2)自治域内誘発の大きい汚泥の内訳は下水処理に伴う発生が6割を占め、処理レベルの向上により流域内の自治域での誘発量は低減する一方、効率やエネルギー回収が十分でない場合には炭酸ガスを媒介に域外へ負荷をシフトさせる影響も無視できないため、エコマージン指標等による勘定評価が不可欠、(3)自治域内の誘発が大きい汚泥の場合でも、流域内地域間経済の水平分業を明確に反映した依存構造が伺われ、流域内の各地域で誘発の寄与の大きい部門の処理効率を互いに高めるための合意形成や広域処理処分を行う場合の連担が課題、(4)これらの分析をもとに循環形成を図る環境改善効果と社会経済的影響を評価した。
    3.アジア諸国の国際河川、長大河川の流域圏を対象に、統計や土地利用などのデータのアクセスなどの流域情報構築や国際比較のフレームを中心に、アジア圏における流域環境勘定体系構築の指針と課題について考察した。

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  • 圏域レベルの熱エネルギー効率を改善するための都市機能施設の最適化立地モデルの開発

    研究課題/領域番号：07455212  1995年 - 1996年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    盛岡 通, 吉田 登, 藤田 壮

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    配分額：3900000円 （ 直接経費：3900000円 ）

    1.未利用エネルギー活用システムの体系化とその導入効果の推定;地域の環境負荷低減に寄与しうる地域冷暖房システムの熱源として,火力発電所,清掃工場,下水処理場等を体系化して,賦存熱源立地を考慮した将来的環境負荷提言効果についての推定を行った.
    2.地理情報システム(GIS)を活用した空間データベースの構築:土地利用構造・熱需要構造等の情報を空間レイヤデータ化し,必要に応じてセグメント化して解析できるプロセスを開発した.さらに,出力の地図化・グラフィック化など解析結果表示の高度化を図り,また,エネルギーの需要供給バランスや,将来的な施設立地予測,最適な立地構造モデルについてGIS上で操作するシステムを構築した.
    3.地域熱需要算定サブシステムの構築:細密数値情報,自治体発行の地域メッシュデータ等の空間情報を用いて,建物施設毎,街区毎の熱需要を推定するサブモデルを構築した.
    4.地域冷暖房整備条件の体系化;地域冷暖房事業のエネルギー収支構造,熱供給容量変数,エネルギー利用効率係数,熱搬送の距離減衰係数等,基盤システムに関わるパラメータと経済的にフィージブルな将来的稼働規模,稼働効率等を実証的にあきらかにした.
    5.大阪市域のケーススタディを通じての政策変数の感度分析;土地利用コントロール施策等を操作変数として,高効率熱供給事業の整備推進と地域単位での環境負荷低減への影響を評価した.

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  • ヘドニック分析法を用いた都市環境資源の社会的価値の定量評価モデルの開発

    研究課題/領域番号：07750642  1995年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  奨励研究(A)

    藤田 壮

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    配分額：900000円 （ 直接経費：900000円 ）

    1.関西圏域の空間情報データベースの構築;国土数値情報の関西圏における集約ファイルを解析することによって,圏域スケールでの空間情報メッシュデータを抽出し,自治体スケールの社会経済要因,交通基盤整備水準等の情報を加えて,地価関数モデル構築に必要な説明変数データを構築した.2.都市環境資源立地調査分析;都市環境計画システムの中で積極的な推進を図るべき都市環境資源(公園緑地(地区公園規模以上),自然緑地,親水機能を持つ河川空間など)を都市機能施設,賦存エネルギー源施設と合わせて空間データベース化をおこなった.3.ヘドニック地価関数の特性と環境価値の体系化;環境資源の利用価値,オプション価値,存在価値の決定要因の抽出とその支払い意思額への反映について既存研究から体系化した.特に,都市内の緑地,水系空間の環境価値決定要因を理論的に抽出した.4.都市環境資源ヘドニック地価関数モデルの構築;ヘドニック地価関数モデルを用い阪神地域の緑地資源,水系空間の環境価値の推定をおこない,環境資源保全,整備事業の社会的か地表か手法としての費用便益分析をおこなった.また,同じ地域幹線自動車道路の騒音がもたらす環境費用についてヘッドにっくかんすうで推定して,環境改善事業の社会的妥当性の検討を加えた.5.環境下地表かの都市環境計画システムへの反映方法の検討;費用便益分析,費用効果分析,環境勘定法など環境資源の経済価値評価を社会的意思決定に反映するための計画システムについて,欧米の事例を整理することで今後の国内での適用方向を明らかにした.

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