2020 年度

博 士学位論 文
内容の要旨および審査結果の要旨

第３０号（2021 年 3 月授与）

北九州市立大学大学院
国際環境工学研究科

目

次

学位の種類

学位番号

氏

名

頁

博士(工学)

甲第 155 号

ハン ガクシュウ

1

博士(学術)

甲第 11 号

アマガラン マグサル

4

博士(工学)

甲第 156 号

オウ エン

9博士(工学)

甲第 157 号

チョウ レイテイ

13

博士(工学)

甲第 158 号

ユ タン

16

博士(工学)

甲第 159 号

ヨウ シン

19

博士(工学)

甲第 160 号

ファム ミン トゥアン

22

博士(工学)

甲第 161 号

ダオ ティ ミン グェット

25

博士(工学)

甲第 162 号

オウ ショウトウ

29

博士(工学)

乙第 11 号

ツァイ ガンウェイ

33

フリガナ

氏名 （本籍）ハン

学 位 の 種 類

博士（工学）

学

甲 第１５５号

位番

号

ガクシュウ（中国）

学位授与年月日

２０２１年３月２３日

学位授与の要件

学位規則

第４条

第１項 該当GIS-Based Social Cost Analysis on Integrated Urban Water
学位論文題目Management: A Case Study of Sponge City in Harbin（統合的都市水管理に関する GIS を用いた社会的費用分析：ハルビン市におけるスポンジシティ政策のケーススタディ）

論文審査委員

主

査

松本

亨

（北九州市立大学国際環境工学部教授 博士（工学））

審査委員

野上

敦嗣

（北九州市立大学国際環境工学部教授 工学博士）

審査委員

加藤

尊秋

（北九州市立大学国際環境工学部教授 博士（工学））

審査委員

宮里

義昭

（北九州市立大学国際環境工学部教授 博士（工学））- 1 -論文内容の要旨
The recent increase in rainstorm waterlogging disasters has acutely
threatened sustainable urban development in China. Traditional strategy tosolve this problem was drainage capacity enhancing project, which aims a t
enlarging the discharge of rainwater. However, there is a new countermeasureemerged in Chinese cities: “sponge city”, which aims at enlarging theabsorption of rainwater by increasing the curves of urban land.
This thesis endeavors to make an effectiveness analysis on this new
countermeasure from life cycle perspective. A novel framework is built toanalyze flood risk control benefit of sponge city by 3D simulating urban
inundation result. The district of Nangang, Harbin city located in Northeast
China was chosen as a case study area. We have come to the conclusion thatby building a sponge city in the target area, when inundation depth intended
to be controlled below a target depth (300mm), maximum precipitation cannot
be over 49.82 mm/h. Furthermore, though the assumed sponge city project is
not effective from a private perspective, it is effective from a social
perspective.
We also conducted a cost-effectiveness analysis between traditionalcountermeasure and sponge city project. By building a framework to design
and analyze the private and social costs of them in life cycle, in which twocountermeasures have the same rainwater control capacity, we have come tothe conclusion that only considering private cost, sponge city unit cost is
higher than traditional countermeasure project unit cost, whereas withconsidering external cost, sponge city was verified as competitive not only
from economical perspective but also from environmental perspective.

- 2 -論文審査の結果の要旨
近年、夏季のゲリラ豪雨に代表される異常気象により、中国都市部でも都市内水氾濫による被害が増加している。全世界的な気候変動に加え、中国の場合は迅
速な都会化（土地の都市的利用）による地下水涵養の減少、表面流出の増加、さらに排水管渠の更新事業の遅れによる都市の排水能力の不足が原因とされる。内水氾濫を緩和するための従来の対策としては、雨水管渠の排水能力強化があげられる。一方、環境への関心が高まり、総合的都市水管理（IUWM）等の新しい対策手法も出現してきている。それは、従来手法が雨水の排水能力強化に焦点を当てているのに対し、新しい手法は、雨水の貯留強化に焦点を当てている点が異なる。中国政府は、諸外国の知見も参考に、スポンジシティ（海綿都市）という独
自の IUWM を打ち出している。本研究は、地理情報システム（GIS）による浸水
シミュレーションをもとに費用便益分析、費用対効果分析を用いることで、スポンジシティの効果分析を行っている。
本論文は、全 6 章で構成される。第 1 章では、本論文の背景と評価対象の IUWM
手法について述べている。第 2 章では、既往研究のレビューを行い、本論文の目的を明確にしている。第 3 章では、都市内水氾濫について、GIS を用いた浸水予測モデルによる被害推計手法、それによる被害額推計を用いた社会的費用の算定
手法について述べている。第 4 章では、中国ハルビン市南崗区を対象として、ス
ポンジシティの費用便益分析を行い、その有効性を分析している。第 5 章では、
第 4 章で分析したケースにおいて、同じ洪水緩和能力に基づき、従来手法とスポンジシティの両緩和策の費用対効果分析を行うことで、後者の有効性を示している。第 6 章は、本論文の総括である。
以上要するに、本論文は、中国ハルビン市を対象として、都市内水氾濫の緩和策を評価するために、GIS ベースの費用便益分析、費用対効果分析の各手法を開発し、スポンジシティ政策の有効性を示したものである。本研究の成果は、気候変動緩和策として、中国のみならず都市化と気候変動が進む世界の都市の内水氾
濫対策の評価手法と、そこから得られた含意の新規性・有用性において高く評価
され、環境システム工学上寄与するところが大きい。
よって本論文の著者は博士（工学）の学位を受ける資格があるものと認める。

- 3 -

フリガナ

氏名 （本籍）アマガラン

学 位 の 種 類

博士（学術）

学

甲 第１１号

位番

号

マグサル（モンゴル）

学位授与年月日

２０２１年３月２３日

学位授与の要件

学位規則

第４条

第１項 該当Application of Remote Sensing and GIS Techniques forAnalysis of Lake Water Fluctuations and the Potential Impactof Human Activities: Case Study on Ogii Lake Basin in
学位論文題目

Mongolia（湖水変動と人間活動の潜在的影響分析に対するリモートセン
シング及び GIS 技術の適用：モンゴル 0gii 湖流域のケーススタ
ディ）

論文審査委員

主

査

松本

亨

（北九州市立大学国際環境工学部教授 博士（工学））

審査委員

野上

敦嗣

（北九州市立大学国際環境工学部教授 工学博士）

審査委員

二渡

了

（北九州市立大学国際環境工学部教授 博士（工学））

審査委員

村上

洋

（北九州市立大学国際環境工学部准教授 博士（工学））- 4 -論文内容の要旨
This study focused on one of the Mongolian Lake, Ogii Lake located in thevalley of the Orkhon River comprising extensive alluvial areas of grassland,
river channels, pools and marshes surrounded by grassy steppe. Ogii Lake isregistered as an International Ramsar Convention site, particularly due to its
status as a waterfowl habitat in 1998. In this research, the impact of global
climate change and human activities on Ogii Lake Basin were studied using
Remote Sensing (RS), and Geographical Information System (GIS). Mongolia
is the most vulnerable country in the world to adverse impact of climatechange, and livestock is one of the main sectors that consist of Mongoliangross domestic products. In recent decades, the number of livestock is rapidly
increasing while the available water resources have been dried out due toseveral impacts of human activities as well as climate change. Due to theincrease in livestock number along the river and lake shore, the potential
discharge of livestock excreta pollutants to water bodies increase, that leads
to the degradation of water quality and pastureland. In the literature,
livestock waste generation related studies are rarely found in the case ofMongolia. This research was based on the three main part of research.
In the first part of research, the GIS techniques were applied for generating
the livestock distribution map around the Ogii Lake based on the statistical
data and herders’ location in 2016. Based on livestock waste generation,
excreta pollutants such as chemical oxygen demand, biological oxygen
demand, total nitrogen, total phosphorus, and ammonia were calculated using
livestock population in different radiuses. Also, water samples from Ogii Lake
Basin were analyzed in 2017, and 2018. Questionnaire survey was also
conducted to estimate the human activities and influence in the lakeecosystem. According to the water quality analysis Ogii Lake and Khugshun
Orkhon River’s water was classified as clean and slightly polluted water bothin 2017 and 2018. However, human waste generation was found to be aharmful consequence of seasonal tourism in the Ogii Lake environment due toa lack of proper management of lake-based tourism, as well the living habitsof local people. The result was illustrated that the livestock-related pollutants
and the water demand for the expected livestock in 2036 would be increasedby 3.8 times, that would be account as 1288.07 ton NH3-N, 11358.11 ton COD,
9062.76 ton BOD, 1461.03 ton TP, and 5427.33 ton TN, and 876.809 cubic- 5 -meters, respectively.
The second part of this research was carried out the correlation between
climatic variables and monthly lake water surface area changes based on
obtained climatic data and RS techniques. Globally, many researchers applied
the RS and GIS for hydrological studies. Delineation of surface water area
using the satellite images is the most applicable, low-cost method. During thelast decades, Ogii Lake’s water surface area has fluctuated, surface inflow andoutflow of the lake has dried out for several years. The on-site measurement
was conducted three times in May, July, and September in 2020 to measure
the lake water surface area as a reference. Landsat 8 OLI images which has
close acquisition dates with field survey was obtained from the earth explorer
to estimate the surface area of Ogii Lake using four different indices such as
Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Normalized Difference
Water Index (NDWI), Modified Normalized Difference Water Index (MNDWI-1
and MNDWI-2). Based on the field survey result, the most accurate water
index for delineating the Ogii Lake water surface area was MNDWI-1 (R=0.94,
p < 0.01). Moreover, the energy-budget method was used to estimate the lakewater evaporation based on the historical reanalysis (ERA5) daily da ta
between 1986 and 2019 which was provided by the European Centre for
Medium–Range Weather Forecast. The results illustrated that total annual
evaporation from the lake has increased since 1995. The total annual
evaporation from Ogii Lake increased steadily over the last three decades;
comparing to 1989, annual evaporation increased by 20.02, 25.79, and 32.4
mm in 1999, 2009, and 2019, respectively. Comparison of climatic variables
and estimated surface area illustrated that Ogii Lake’s surface area has weakcorrelation with precipitation, and evaporation. The weak correlation was
illustrated that precipitation is not a main part of the water source for Ogii
Lake. The result of the estimated water balance between 2016 and 2019 wasdemonstrated that the both surface and groundwater have a considerable
influence on Ogii Lake’s water balance.
The third part of this research was studied the groundwater potential zone
GWPZs of Ogii Lake through integrating the Analytical Hierarchy Process,Multi Criteria Decision Making methods. According to the classification of
GWPZs, Ogii Lake area was coincided in high to very high zones. The highest
GWPZs of the Ogii Lake Basin was coincided with the deepest part of the lake,
where the tectonic fault cross Ogii Lake. The results of delineation of- 6 -potential groundwater zones show that there is a possibility to solve thesource of drinking water that is essential for both herders and livestock
through drilling wells, which could reduce the potential discharge of livestock
related pollutants to the lake and inflow river. The case study on Ogii Lakeshows that is possible to reduce budget expenditures on hydrological surveys
while integrating the RS and GIS technology. Such results could provide
valuable information for decision makers to implement a water resource
management and reduce the environmental pollution.
In order to protect the Ogii Lake ecosystem, the lake based tourism needs tobe urgently improved through announcing a tender for companies those who
could serve environmentally friendly tour services. Sufficient number of waste
containers should be installed at the dumpsites; parking lots, and acomposting toilets also need to be installed considering on the number oftourists and herders. The livestock access to the lake and inflow river should
be restricted.

- 7 -論文審査の結果の要旨
畜産業はモンゴルの主要な産業の 1 つであり、ここ数十年で、家畜の数は急速に増加している。一方で、利用可能な水資源は、人間活動や気候変動の影響のために減少している。川や湖の沿岸域での家畜頭数の増加により、家畜排泄物由来の汚染物質が増え、水質や牧草地の悪化につながる可能性が指摘されている。しかし、モンゴルにおける家畜排泄物の環境影響に焦点を当てた研究はほとんどないのが現状である。
本研究は、モンゴルのオルホン渓谷にある Ogii 湖を対象とした。この湖は、川、池、草原に囲まれた湖であり、1998 年にラムサール条約に登録された自然保護区でもある。地球規模の気候変動と人間活動が Ogii 湖に与える影響について、水質分析、リモートセンシング（RS）と気象データの統計解析、地理情報システム（GIS）と階層化意思決定法（AHP）を統合化させた潜在的地下水エリア（GWPZ）推計の各手法を用いて分析した。
本論文は、全 7 章で構成される。第 1 章では、背景と既往研究について述べている。第 2 章では、目的と手法について述べている。第 3 章では、Ogii 湖流域の水をサンプリングを実施し、水質を分析した。また、住民へのアンケート調査を実施し、観光や生活、放牧と水量・水質の関係を分析した。第 4 章では、気候データをもとに蒸発量を推計し、RS データより得た湖の表面積との関係を分析することで、地表水・地下水が湖の水収支に大きな影響を及ぼしていることが示された。第 5 章では、GIS 等より取得した 6 指標（土地被覆、高度、排水密度、斜度、降水量、土壌）を用いて GWPZ を推計する手法を開発した。第 6 章は、本論文で得られた結果を考察し、第 7 章は、成果のまとめと今後の課題を総括している。
以上要するに、本論文は、モンゴルの湖を対象として、RS と GIS から取得したデータ、水のサンプリングデータ、アンケート調査より取得したデータ等を駆使し、人間活動や気候変動と湖の水質・水資源に与える影響を推計する手法を開発し、その適用性を示したものである。本研究の成果は、今後継続的に気候変動や人間活動の影響を観測していかなければない脆弱な環境において、安定的に取得可能なデータを用いて把握・推計する手法と、そこから得られた含意の新規性・有用性において高く評価され、水文学、環境システム工学上寄与するところが大きい。
よって本論文の著者は博士（学術）の学位を受ける資格があるものと認める。

- 8 -

フリガナ

氏名 （本籍）オウ

学 位 の 種 類

博士（工学）

学

甲 第１５６号

位番

号

エン（中国）

学位授与年月日

２０２１年３月２３日

学位授与の要件

学位規則

第４条

第１項 該当Performance-based redevelopment of waterfront space in
学位論文題目urban core areas of Chinese Cities（中国の都市型ウォーターフロント空間におけるパフォーマン
スベースの都市再開発に関する研究）

論文審査委員

主

査

デワンカー

バート

（北九州市立大学国際環境工学部教授 工学博士）

審査委員

小山田

英弘

（北九州市立大学国際環境工学部教授 博士（工学））

審査委員

福田

展淳

（北九州市立大学国際環境工学部教授 博士（工学））

審査委員

秋葉

勇

（北九州市立大学国際環境工学部教授 博士（工学））- 9 -論文内容の要旨
Urban waterfront landscape space is an integral part of the integrated
metropolitan area. Due to its unique geographic location, spatial form, spatial
structure, spatial scale and functional attributes, the research on this spaceplanning has never stopped. Still, there is no particular study on therelationship between the human use perspective and planning design in thecourse of waterfront landscape space. Therefore, this study is based on the
preliminary theoretical review and classical practice project analysis. To
provide different development perspectives for the planning and design ofurban waterfront landscape spaces, we have developed a series of waterfront
landscape spaces that are interdependent with each other.
In the first chapter, the purpose and significance of this study are discussed.
The theoretical and practical research methods that will be used in the study
are analyzed. Finally, the logic and content of this thesis are presented.
Chapter 2 is a review of the theoretical literature related to waterfront
landscape space, the correlation between human behavior and space isanalyzed by combining the specific characteristics of the two, and thecomplicated relationship between behavior and space is discussed in terms ofthe distance and direction of action, the sense of freedom, privacy, boundary
benefits, urban theory, territorial space and humanism.
Chapter 3, Analysis of Urban Waterfront Landscape Space, analyzes theconnotation and essential characteristics of urban waterfront landscapespace.
Chapter 4, Study Case Selection and Research Perspective. The three study
areas are presented in terms of their developmental, climatic, economic,
cultural, and historical functions. Secondly, in situ observation and analysis of
the study sites in the three spaces are conducted, including the characteristicsof the population activities in the places and the demand characteristics of theholes in which they live. Thirdly, based on the theoretical analysis andpractical research, the questionnaires were designed, and the necessary
distribution of the quest .
Chapter 5, the sample case data results are presented:1)The background of
the selected areas and the main aspects of the questionnaires returned in thethree sample study areas of Hangzhou Riverside Section, Hangzhou Canal
Section and Shaoxing Ancient Canal are sorted out.2)Field observation andfield practice survey data are analyzed.3)The data results of the questionnaire- 10 -

were statistically analyzed.4)The essential characteristics of the big data fromthe three sample regions are analyzed and summarized .
Chapter 6: Comparison and Analysis of Landscape Elements of Sample
Cases. Based on the on- site practical research and relevant theoreticalstudies, the waterfront landscape's spatial elements are divided into thefollowing six major categories: visual landscape, service facilities, recreational
facilities, comfort design, spatial integrity survey, and renovation intention
survey. Finally, the data's reliability was tested, and comprehensive situation
analysis of the above six categories was carried out.
Chapter 7 discusses the results of the study. From the theoretical andpractical research on the waterfront landscape space, the four most criticalinfluential factors of the waterfront landscape space are derived, namely,
human behaviour, spatial fit, contextual penetration, and the urban
economy's role.
Chapter 8, Summary and Outlook. First of all, the whole study's conclusions
are deduced; secondly, the innovation and importance of this study are
explained. Finally, it reflects on the limitations and shortcomings of theresearch and gives an outlook on the course's future direction.

- 11 -

論文審査の結果の要旨
本論文は、現在の都市開発プロセスにおける都市型ウォーターフロント景観の改善に関する研究である。都市型ウォーターフロント景観の改善のための有用な方法論的枠組みを提案することを目的とした研究である。
第 1 章では、研究の背景、目的および論文の構成が述べられている。
第 2 章では、ウォーターフロントの景観空間に関連する既往研究を列記し、本論文の位置づけが示されている。人間の行動と空間の相関関係について分析を行い、行動と空間の複雑な関係は、都市理論、行動の距離と方向、プライバシー、
パーソナルスペースの観点から評価されることがわかった。
第 3 章では、都市型ウォーターフロントの景観の本質的な特性について分析を行った。都市型ウォーターフロントの景観における目的と重要な属性について調査を行い、空間の開放性、包括性、感度、歴史性、多様性、拡張性、複雑性が在ることが示された。ウォーターフロントの景観を、従来のランドスケープ形式と現代の都市形式から分類した。都市計画への影響についても分析を行い、主要な景観要素について明らかにした。
第 4 章では、中国杭州市を対象地域とし、気候風土、経済、文化、歴史の観点
から歩行空間の現地調査及びアンケートにおける研究方法論を示した。
第 5 章では現地調査のデータにおける分析を行った。アンケートのデータ結果
は統計的に分析され、事例からウォーターフロントの景観特性が明らかになった。
第 6 章では、事例の景観要素の比較分析を行った。ウォーターフロントの景観の空間要素は、視覚的景観、サービス施設、レクリエーション施設、快適性設計、ユーザーによる満足度調査、および改修要望の 6 つの主要なカテゴリに分類されることが明らかになった。最終的に、上記の 6 つのカテゴリの包括的な状況分析について明記した。
第 7 章では、データの比較と分析を通じて、ウォーターフロントの景観空間の
4 つの最も重要な影響力のある要因として人間の行動、空間的適合、普及状況、
および都市経済の役割が導き出された。また、これらの要素の相互に関連する特性について明らかにした。
第 8 章では、各章で得られた知見をまとめ、総括としている。
以上、本論文では、ウォーターフロント景観空間要素の関連データ調査の分析を通じて、都市型ウォーターフロント景観の改善のための再生手法を提案している。特に東アジア都市のウォーターフロントのランドスケープについてのさらなる研究に貢献し、今後の都市計画分野に大きく寄与するものである。
よって本論文の著者は博士（工学）の学位を受ける資格があるものと認める。

- 12 -フリガナ

氏名 （本籍）チョウ

学 位 の 種 類

博士（工学）

学

甲 第１５７号

位番

号

レイテイ（中国）

学位授与年月日

２０２１年３月２３日

学位授与の要件

学位規則

第４条

第１項 該当Multi-criteria Evaluation of a Distributed Energy System
Focusing on Grid Stabilization and Carbon Emission
学位論文題目

Reduction（系統電力の安定化と炭素排出削減に焦点を当てた分散型エネ
ルギーシステムの多基準評価に関する研究）

論文審査委員

主

査

高

偉俊

（北九州市立大学国際環境工学部教授 工学博士）

審査委員

デワンカー

バート

（北九州市立大学国際環境工学部教授 工学博士）

審査委員

白石

靖幸

（北九州市立大学国際環境工学部教授 博士（工学））

審査委員

安井

英斉

（北九州市立大学国際環境工学部教授 博士（工学））- 13 -

論文内容の要旨
This study proposed a distributed energy system (DES) composed ofphotovoltaic, energy storage and gas engine, and analyzed its gridstabilization and carbon reduction performance. Then, focusing on theseadvantages, the multi-criteria evaluation method is established to optimize
the system. Finally, different case study scenarios of the DES utilization aredemonstrated. It is hoped to improve the core competitiveness of the DES andpromote its development.
In chapter 1, background and purpose of the research were elaborated.
In chapter 2, literature reviews of DES were sorted out.
In chapter 3, the methodological research and the mathematic models of
this research were presented.
In chapter 4, the application potentials of DES focusing on grid stabilization
was carried out. The results showed that DES can improve the gridstabilization through power supply independence and peak shaving. But the
improvement of grid stabilization and environmental effects will weaken theeconomic performance of the DES.
In chapter 5, a multi-criteria evaluation method was proposed to optimize
the configuration of the DES which comprehensively considering the economic,
grid stabilization and environmental performance. It can effectively maximize
the application potentials and improve the market competitiveness of the
DES.
In chapter 6, the utilization of the CCHP system and the impact of different
factors on promoting the DES was discussed. It presented that improving
energy price and subsidy policies could improve the economic benefits of DES.
And the introduction of carbon tax can effectively accelerate the developmentof the DES.
In chapter 7, the utilization of the DES as emergency power system wasanalyzed. It proved that the application of DES can significantly improve thereliability as well as achieve costs saving as emergency power.
In chapter 8, the conclusions of each chapter were summarized.

- 14 -

論文審査の結果の要旨
本研究は、系統電力の安定化と二酸化炭素排出量の削減のため、創エネ（太陽光発電、ガスエンジン）、蓄エネ（電力貯蔵）で構成される分散型エネルギーシス
テムの応用可能性を探るものである。
第一章では、論文の背景、従来研究及び研究の目的について説明した。
第二章では、分散型エネルギーシステムの従来研究を調べ、本研究の重要性を述べた。
第三章では、創エネ、蓄エネで構成される分散型エネルギーシステムの解析数学モデルを構築した。
第四章では、系統電力を安定させるための分散型エネルギーシステムの応用可能性を分析し、地区内における独立した電力供給と炭素排出量の削減の関連性を明らかにした。
第五章では、分散型エネルギーシステムの構成を最適化するための多基準評価方法を提案した。また、北九州スマートコミュニティの事例を通して、ピーク電
力価格と炭素税を導入することにより、分散型エネルギーシステムの信頼性と環境上の優位性を経済効果に転化したことを立証した。
第六章では、実際に分散型エネルギーシステムを導入している中国上海の複合施設において、設定したケースを含め、多基準評価方法を適用し、経済性と環境性の効果を分析した。投資コスト、エネルギー価格、補助金及び炭素税の変化が分散型エネルギーシステムの普及に及ぼす影響を試算した。
第七章では、地域の電力供給の信頼性を高め、同時にコストを削減するために、
停電時に分散型エネルギーシステムを緊急電力供給システムとして適用する可能性を分析した。
第八章では、各章で得られた知識と見解をまとめた。
以上の内容により、本研究は系統電力の安定化と炭素排出削減に焦点を当て、分散型エネルギーシステムの多基準評価を行ったものである。一連の研究成果は、当該分野に新しい知見を与えるものであり、分散型エネルギーシステムの普及と経済効果の向上に寄与している。
よって、本論文の著者は博士（工学）の学位を受ける資格があるものと認める。

- 15 -フリガナ

氏名 （本籍）ユ

学 位 の 種 類

博士（工学）

学

甲 第１５８号

位番

号

タン（中国）

学位授与年月日

２０２１年３月２３日

学位授与の要件

学位規則

第４条

第１項 該当

Optimal Analysis of Energy-Saving Technology and Electricity
学位論文題目

Market for Demand Side Management（デマンドサイドマネジメントの省エネルギー技術と電力市場の最適分析に関する研究）

論文審査委員

主

査

デワンカー

バート

（北九州市立大学国際環境工学部教授 工学博士）

審査委員

高

偉俊

（北九州市立大学国際環境工学部教授 工学博士）

審査委員

城戸

將江

（北九州市立大学国際環境工学部准教授 博士（工学））

審査委員

朝見

賢二

（北九州市立大学国際環境工学部教授 工学博士）- 16 -

論文内容の要旨
This study analyzed the policy effect of demand side management (DSM) andthe preference of energy system selection from the technical side and theeconomic side. The results showed that the promotion and performance
improvement of microgrid and air conditioning system are most suitable for thedevelopment of DSM. At the same time, the liberalization of electricity market is
helpful to the promotion of demand side technology.
In chapter 1, the background and purpose of the study were described.
In the chapter 2, the related literature of demand side management wassorted out.
In chapter 3, the research method was proposed, and the demand side load
analysis and technical side equipment characteristics analysis were carried out.
At the same time, the economic side means of demand side management wasstudied theoretically.
In chapter 4, the research studied the effect of Japan's "top runner" policy onequipment energy efficiency improvement and analyzed the rebound effect ofcarbon emissions in the whole life cycle. The results showed that the policy has
the best promotion effect on air conditioning system.
In chapter 5, the adaptability of different types of buildings under different
demand side liberalization degrees was compared. The results showed thatshopping malls have the highest degree of fit.
In chapter 6, the correlation analysis of electricity price, the short-term
forecast and the influence of different electricity price modes on technical sidemeans were analyzed. The results showed that the real-time price cancontribute to the promotion of technology side means.
In chapter 7, the conclusion of each chapter was summarized.

- 17 -

論文審査の結果の要旨
本論文は、日本国内におけるデマンドサイドマネジメント（以下、DSM）の省エ
ネルギー技術手段に対する政策、電気料金、需要側の特性の影響と促進効果に焦点を当て、DSM の取り組みについて実際の効果の検証及び、電力市場の促進と組み合わせて、DSM の将来的発展性における有用な方法論的枠組みを提案することを目的とした研究である。
第 1 章では、研究の背景、目的および論文の構成が述べられている。
第 2 章では、開発プロセスと DSM における典型的な開発プロセスについて記述
し、DSM の技術面と経済面に関連する既往研究を列記し、本論文の位置づけが示されている。
第 3 章では、技術面における機器のモデリングと経済面の理論的導出過程について明記すると同時に研究方法論について記述している。需要側負荷分析と技術側機器特性分析を行った。
第 4 章では、DSM の技術面でのプロモーション分析を行った。日本の「トップランナー」政策が機器のエネルギー効率改善に与える影響を調査し、ライフサイク
ル全体における炭素排出量のリバウンド効果について調査を行った。結果として、輸送および住宅分野と比較して、この政策が効果的であることが示された。
第 5 章では、DSM の技術的側面における電気料金の影響分析を行った。電気料
金の相関分析と短期予測、および技術的手段に対するさまざまな電気料金モードの影響を分析した。照明システムの省エネルギー性が最も高いことが示され、リバウ
ンド効果を考慮しても LED 使用による経済効果を評価できることがわかった。同時に、九州では、ピークバレーの価格差が 10％減少すると、バッテリーの経済的メリットが失われ、経済的評価への影響が大きくなることが明らかになった。
第 6 章では、技術と経済的手段の二側面から需要側の適応性分析を行った。異なる需要側条件の下で異なるタイプの建物の適応性を比較し、需要側の自由度が少な
い場合、負荷の変化が緩やかなユーザーには利点があることが明らかになった。自由度が高い場合、負荷の差は明らかであるが制限の多いショッピングモールなどでは、負荷アグリゲーターとして電力取引参加に適していることが示された。
第 7 章では、各章で得られた知見をまとめ、総括としている。
以上、本論文は、DSM の政策面、技術面や経済面からのエネルギーシステム選択について分析を行い、マイクログリッドと空調システムの推進と性能向上が DSMの開発に最も適していることが示され、今後のエネルギーマネジメント分野に大きく寄与するものである。
よって本論文の著者は博士（工学）の学位を受ける資格があるものと認める。

- 18 -フリガナ

氏名 （本籍）ヨウ

学 位 の 種 類

博士（工学）

学

甲 第１５９号

位番

号

シン（中国）

学位授与年月日

２０２１年３月２３日

学位授与の要件

学位規則

第４条

第１項 該当Interactive Relationship Between Urban Development and
学位論文題目Population Mobility in China from Multi-scale Perspective（マルチスケールの視点からみた中国における都市開発と人口移動の関係に関する研究）

論文審査委員

主

査

高

偉俊

（北九州市立大学国際環境工学部教授 工学博士）

審査委員

龍

有二

（北九州市立大学国際環境工学部教授 工学博士）

審査委員

福田

展淳

（北九州市立大学国際環境工学部教授 博士（工学））

審査委員

原口

昭

（北九州市立大学国際環境工学部教授 博士（理学））- 19 -

論文内容の要旨
Based on official statistics and emerging big data, this paper studies theinteractive relationship between urban development and population mobility
in different scales. Combined with the results of empirical analysis, it
provides some reference for the sustainable urban development in China in
the future.
In chapter one, the background and significance of the research areelaborated. After reviewing the previous studies, the purpose of this study is
put forward.
In chapter two, the development and application of GIS and the exploratory
spatial data analysis method based on GIS are introduced. Then, somemathematical statistical models and social network analysis methods are
explained. Finally, the data used in this paper is explained in detail.
In chapter three, the spatial pattern of population mobility in China in thepast 20 years is depicted at the regional scale, and the influence of urban
development including public policy, inhabitant environment and social
economy on population mobility is explored.
In chapter four, the characteristics of population mobility network during
the Spring Festival are captured and the heterogeneity effect of urban
economic impact is analyzed.
In chapter five, the influence of interregional population mobility on urban
development is empirically analyzed at the street block scale, and thetransmission mechanism of population mobility on urban development isfound.
In chapter six, the change of population mobility within the city at thestreet block scale is captured and its relationship with the urban built
environment is explored.
In chapter seven, the conclusions of each chapter were summarized.

- 20 -

論文審査の結果の要旨
本研究は中国の統計データと携帯電話による人移動の位置関係のビッグデー
タに基づいて、空間分析方法と数理統計モデルを利用し、それぞれの広域スケー
ル、都市間スケールと都市内のスケールで中国の都市発展と人口流動の間の相互関係を分析するものである。
第 1 章では、論文における研究背景、目的と意義を述べ、従来研究について紹介した。
第 2 章では、GIS、空間計量モデル、社会ネットワーク分析法及び数理統計モ
デルなど、研究に用いられた方法とデータを説明した。
第 3 章では、広域スケールでは、統計データを用いて、中国の地域行政単位である「地級市（ちきゅうし）」における 20 年の人口流動の空間構造を描き、都市発展の 3 つの方面、即ち公共政策、居住環境と社会経済が人口流動に与える影響を重点的に検討した。
第 4 章では、人移動の位置関係のビッグデータを用いて、時系列でみた都市間の人口流動の構造を描いた。例えば、春節期間中の都市間の人口流動構造を明らかにし、その特徴を捉えた。また、分析モデルを用いて、都市発展、特に経済発展が人口流動に影響する要因となることを明らかにした。
第 5 章では、中国において経済が最も発達し、人口流動規模が最も大きかった
長江デルタ地域を例に、都市間スケールで人口流動が都市発展に与える影響とそのメカニズムを分析し、その上で人口流動が都市発展に与える効果を明確にした。
第 6 章では、都市内の人口移動の動的変化を都市内のスケールで検討するとともに、都市環境が都市内の人口移動に与える影響を分析した。
第 7 章では，各章で得られた知識と見解をまとめた。
以上の内容により、本研究は人移動の位置関係のビッグデータに基づき、異なる尺度で中国の人口流動と都市発展の間の相互関係を明らかにした。一連の研究
成果は、この分野に新たな知見をもたらし、都市の人口流動構造への理解を深め、中国の持続可能な都市発展に寄与している。
したがって，本論文の著者は博士（工学）の学位を取得する資格があると考える。

- 21 -フリガナ

氏名 （本籍）ファム

学 位 の 種 類

博士（工学）

学

甲 第１６０号

位

番

号

ミン

トゥアン（ベトナム）

学位授与年月日

２０２１年３月２３日

学位授与の要件

学位規則

第４条

第１項 該当Studies on Separation and Concentration of Metals Using
学位論文題目

Forward Osmosis（正浸透法による金属の分離濃縮に関する研究）

論文審査委員

主

査

吉塚

和治

（北九州市立大学国際環境工学部教授 工学博士）

審査委員

西浜

章平

（北九州市立大学国際環境工学部教授 博士（工学））

審査委員

寺嶋

光春

（北九州市立大学国際環境工学部准教授 博士（学術））

審査委員

仲尾

晋一郎

（北九州市立大学国際環境工学部准教授 博士（工学））- 22 -

論文内容の要旨
Heavy metal contamination has become a severe environmental issue, because of
the exponential increase in the use of heavy metal compounds in various industrial
processes. The occurrence and fate of these contaminants is an importantenvironmental and public health concern. Therefore, the removal of heavy metals
from water is a critical challenge that needs to be solved. Beside of these metals,
lithium (Li) is known as energy metals, which has surging demands due to increasein the utilization of lithium-ion batteries and other applications. Li is acomparatively rare element, although it is found in many rocks and some brines.
Since these concentrations of Li is frequently low, Li is required to concentrate. In
this study, separation and concentration of metals using forward osmosis (FO) wasinvestigated to compare the electrodialysis (ED) as a membrane separation process.
In first chapter, separation of arsenic (As) using FO and ED with various
operational parameters was investigated. The results indicate that the rejection of
As(III) was always lower than that of As(V). In FO system, As(V) rejection wasincreased with increase in pH, while effect of pH was insignificant in the case of ED
system. High rejection of As(V) with increasing pH was achieved, since theelectrostatic repulsion increases between the negatively charged FO membranes andthe negative oxy-anionic As species.
In second chapter, separation of chromium (Cr) from water environment by FO
was elucidated. Effects of operational parameters, such as initial feed concentration,
pH, salt concentration in the draw solution, and the surface orientation of FO
membrane were examined to evaluate the efficiency of FO as a barrier for removal ofheavy metal from aqueous solution. Rejection of Cr(VI) was achieved, because ofelectrostatic repulsion and large hydrated radii (0.461 nm) of Cr(VI). In the case of
Cr(III), much higher rejection could be obtained, because its hydrated radius of
Cr(III) is larger than that of Cr(VI).
In the third chapter, concentration of Li by FO system was investigated,
employing thin film composite (TFC) and cellulose triacetate (CTA) as membranes
and NaCl and MgCl2 as draw solutions. Higher water flux and Li rejection wereobtained using the FO system with the TFC membrane and MgCl2 as a draw
solution. The Li concentration could be achieved to 15 g/L after 30 h, which was fivetimes higher than that of the initial feed solution. The water flux decreased
significantly when the feed Li concentration increased. The influence ofconcentration polarization with respect to membrane orientation was a key factor
when rejection of Li was higher in the active layer facing feed solution system.

- 23 -

論文審査の結果の要旨
様々な工業プロセスにおける重金属化合物の使用が急激に増加しており、それより派生する重金属汚染は深刻な環境問題となっており、工場排水からの重金属の除去は、解決すべき重要な課題の 1 つである。加えて、レアメタルであるリチウム（Li）はエネル
ギー金属として知られており、リチウムイオン電池の利用の増加やその他の用途のために需要が急増している。 Li は鉱石や塩湖かん水や地熱水に含まれているが、これらのLi 濃度が低いため、Li の回収のためには高度な分離濃縮が必要である。
本研究では、正浸透法（FO）を使用した金属の分離濃縮を研究するとともに、典型的な金属イオンの膜分離プロセスとしての電気透析法（ED）と比較検討を行った。
第 1 章では、水溶液からのヒ素（As）を除去するための膜分離プロセスとしての FOの有効性を評価するために、FO および ED を用いたヒ素（As）の分離を様々な操作パ
ラメータについて比較検討を行った。その結果、FO と ED ともに As(III)の除去率が常に As(V)の除去率よりも低いことが明らかになった。また、ED では As(V)の除去率に対する pH の影響はほとんど見られなかったが、FO では As(V)の除去率は pH の上昇に伴って増加した。特に、FO による As(V)の除去では、高 pH 領域での高い除去率を達成した。
第 2 章では、水溶液からクロム（Cr）を除去するための膜分離プロセスとしての FOの有効性を評価するために、Cr 濃度、pH、ドロー溶液中の塩濃度、FO 膜の表面配向の操作パラメータについて検討した。Cr の除去は、Cr(III)が Cr(VI)よりはるかに高い除去率を得ることができ、これは Cr(III)の水和半径が Cr(VI)の水和半径よりも大きいためであると結論づけた。
第 3 章では、かん水からの Li の分離回収への FO の適用について、膜として薄膜複合材（TFC）と三酢酸セルロース（CTA）、ドロー溶液中の塩として NaCl と MgCl2 を用いて検討した。TFC 膜と MgCl2 のドロー溶液を使用した FO システムでは、Li 濃度は
30 時間後に供給溶液での Li 濃度の 5 倍である 15 g/L までの濃縮を達成した。
本研究の成果は、水溶液からの有害元素の除去による安全な水の創製やリチウム資源の安定的確保に貢献することができるものである。また、本人が筆頭著者として発表した審査付き学術論文数が学位授与基準を満たしており、加えて、審査会においても、分離工学、化学工学、材料化学などの分野からの質問に対して、満足のいく質疑応答が行われた。
よって、学位論文の審査および最終試験は合格であり、本論文の著者は、博士（工学）の学位を受ける資格があるものと認める。

- 24 -フリガナ

氏名 （本籍）ダオ ティ ミン グェット（ベトナム）

学 位 の 種 類

博士（工学）

学

甲 第１６１号

位番

号

学位授与年月日

２０２１年３月２３日

学位授与の要件

学位規則

第４条

第１項 該当The pretreatment of ammonium and micropollutants indrinking water treatment plants using nitrifying
学位論文題目

expanded-bed reactor with biological activated carbon media（硝化型生物活性炭を担体とした上水場におけるアンモニア態
窒素と微量汚染物質の前処理に関する研究）

論文審査委員

主

査

安井

英斉

（北九州市立大学国際環境工学部教授 博士（工学））

審査委員

寺嶋

光春

（北九州市立大学国際環境工学部准教授 博士（学術））

審査委員

門上

希和夫

（北九州市立大学環境技術研究所特命教授
博士（水産学））

審査委員

趙

昌煕

（北九州市立大学国際環境工学部准教授 工学博士）- 25 -

論文内容の要旨
At present, the quality of the drinking water supply source is degraded by
the pollutants originated from various human activities. Among thosecontaminants, ammonium and micropollutants are of critical concern due totheir toxic and harmful effects to public health and aquatic system, as well as
troubles induced in the operation of drinking water treatment processes.
Different treatment methods could successfully remove ammonium andmicropollutants from water; however, a technology that balanced thetreatment efficiency, cost-effectiveness, and sustainability is desirable.
In this regard, a nitrifying expanded-bed reactor using biological activatedcarbon (BAC) media appeared to be responsive to the demand. Rather thanfocusing on the adsorption capacity, this process uses exhausted granular
activated carbon (GAC) media as the carrier for microbial colonization. Thisnaturally occurring biofilm can biodegrade a wide variety of contaminants
such as ammonium, micropollutants, disinfection by-products precursors, andother organic/inorganic substances. In this way, the service life of BAC media
could be significantly extended. The up-flow direction also offers advantages,
such as improvement of contact between water influent and the biomass inthe whole expanded-bed, or reduction of head loss and backwashing frequency.
In the first part, a kinetic model of a nitrifying expanded-bed reactor for the
pretreatment of drinking water was developed to analyze its behavior under
different concentrations of influent dissolved oxygen, ammonium, and organic
substrate. In the laboratory, an up-flow expanded-bed reactor was initially fed
with synthetic water containing 1 mg NHx-N/L to stimulate nitrifiers growth,followed by varied NHx-N loadings (1–2 mg NHx-N/L with a fixed linear
velocity). From tracer tests, the hydraulic regime of the expanded-bed reactor
was simulated to be 11 tanks-in-series. To model the even distribution ofmedia in the expended-bed height, a mathematical internal recycle flow
bringing media from the final to the first cell tank was made. The
performances were also studied on the pilot-scale reactor placed in Ho Chi
Minh City (Vietnam) and full-scale reactor placed in Hai Phong (Vietnam)
receiving river waters. A single set of biological kinetic and stoichiometricparameters was elaborated that successfully reproduced the five different
datasets over the lab-, pilot- and full-scale reactors. The specific rates of theattachment, detachment and internal solid exchange of the biofilm were
estimated during filtration cycles and backwash events. The graphical- 26 -

guidance and empirical equation were provided for the designers andoperators of the drinking water treatment plants to illustrate the reactor
treatment efficiency under variable influent and temperature.
In the second part, the possibility of degrading the pesticides using
nitrifying expanded-bed reactor was investigated. The field analysis
demonstrated that four pesticides Flutolanil, Buprofezin, Chlorpyrifos, andFenobucard, were removed at 82%, 55%, 54%, and 52% respectively, whileothers were not significantly removed. In the controlled laboratory conditions
with continuous experiment, the pesticide removal efficiencies were shown tobe relatively high at the first period and then gradually decreased after twomonths of the experiment. Using the batch experiment with biologicalactivated carbon media sampled from the continuous operating lab -scale
reactor, the adsorption onto the biological activated carbon media wasdemonstrated to be the main removal pathway of the pesticides. The
contribution of microorganisms to the pesticide removals was rather limited.
The pesticide removals observed in the field reactor was speculated to be theadsorption on the suspended solids presented in the influent water. The
obtained results highlighted the need to apply a more efficient andcost-effective technology to remove the pesticides in the drinking water
treatment process.
In addition, the nitrifying expanded-bed reactor showed the possibility ofremoving the trihalomethane precursors to a certain extend. Further studies
and experimental evidence should be carried out to confirm this hypothesis.
Finally, the thesis summarized the principles of the biofilm and biologicalmodel with a focus on the Integrated Fixed-film Activated Sludge (IFAS)
object on the GPS-X software. The operation and lessons learned on the IFAS
modeling were also introduced.

- 27 -

論文審査の結果の要旨
本研究は、上水処理システムの効率化を念頭に、硝化型生物活性炭プロセスにおける上水原水のアンモニア態窒素と微量汚染物質の除去性能を実験的・理論的に解析するものである。
第 1 章では、上水原水における低濃度アンモニア態窒素と農薬をはじめとする
微量汚染物質の存在を述べ、生物活性炭プロセスによってこれらを除去する狙いを説明した。第 2 章では、アンモニア態窒素の生物酸化（硝化）と微量有機物の除去について、物理化学処理と生物処理の 2 つの視点からそれぞれの既往研究を整理し、研究の課題を抽出した。第 3 章では、硝化型生物活性炭プロセスのバイ
オフィルムモデルを構築するために商用プロセスシミュレータ GPS-X の演算構
造を活用し、測定が必要となるパラメータを整理した。第 4 章では、硝化型生物
活性炭プロセスの物理モデルを構築するために、担体の槽内混合と一方向的な液の流れに着目して多段槽列モデルを改変して関連のパラメータを取得した。第 5章では、パイロット規模・実規模の硝化型生物活性炭リアクタを用いて複数の現場運転データを開発のモデルで解析し、バイオフィルムモデルの関連パラメータを把握した。第 6 章では、モデルの主たるパラメータについて感度解析をおこな
い、非定常・定常の量計算においてパラメータの設定値が及ぼす計算結果の整合性について考察した。第 7 章では、上水原水に含まれる可能性のある農薬について、硝化型生物活性炭プロセスによる除去性能をパイロット規模実験で評価するとともに、ベトナムの現場における農薬の除去度合いを整理した。第 8 章では、各章で得られた工学的成果をもとに硝化型生物活性炭プロセスで更に必要となる研究項目を指摘した。
本学位論文で述べたアンモニア態窒素除去の数学モデルと硝化型生物活性炭
プロセスにおける微量汚染物質 (農薬)の挙動は、それぞれ査読付国際学術誌(2報)に掲載された。また、これらプロセス反応の実験的把握もそれぞれ本人が国際学会(3 件)で発表した。これらは充分な学術成果と判断される。
よって本論文の著者は博士（工学）の学位を受ける資格があるものと認める。

- 28 -フリガナ

氏名 （本籍）オウ

学 位 の 種 類

博士（工学）

学

甲 第１６２号

位番

号

ショウトウ（中国）

学位授与年月日

２０２１年３月２３日

学位授与の要件

学位規則

第４条

第１項 該当Analysis of Water Quality and Purification Process
学位論文題目

Improvement for Urban Water Supply in North-Eastern China（中国東北地区の都市における水供給のための水質分析と浄化プロセスの改善に関する研究）

論文審査委員

主

査

高

偉俊

（北九州市立大学国際環境工学部教授 工学博士）

審査委員

福田

展淳

（北九州市立大学国際環境工学部教授 博士（工学））

審査委員

デワンカー

バート

（北九州市立大学国際環境工学部教授 工学博士）

審査委員

永原

正章

（北九州市立大学環境技術研究所教授 博士（情報学））- 29 -

論文内容の要旨
With the continuous development of urbanization, the problem of urban
water supply security in China is becoming more and more serious, evenseriously affecting people's normal life. Urban water supply is an importa nt
part of urban infrastructure. It is not only the basis of urban formation, butalso the basic condition to ensure the stability, development and prosperity of
the city, and is inseparable from the various elements of urban economic
development. Therefore, it is necessary to analyze the water quality and the
distribution of pollutant sources in the water sources around the city, and put
forward an effective scheme to meet the local urban development and ensure
the safety of water supply. Harbin is an important city in northeast of China.
Since the occurrence of the nitrobenzene pollution incident in SonghuajiangRiver in 2005, the water supply in its main urban area has been limited. With
the development of urban economy and the continuous expansion of peo ple's
demand, the single and long-distance water supply source can not meet theurban planning requirements of Harbin. Therefore, in order to ensure thecity's economic development and water supply safety, the water quality of
Mopanshan Reservoir and Songhuajiang River, which are two kinds of water
sources around Harbin, are analyzed comprehensively and the pollution
sources are also analyzed. It is an important content of urban planning to put
forward a solution.
In this paper, we compared and analyzed the water quality of Mopanshan
Reservoir water and Songhuajiang River water from 2016 to 2018 based on
the “Environmental Quality Standards for Surface Water” (GB3838-2002) and“Standards for drinking water quality” (GB5749-2006), so as tocomprehensively understand the water quality of the two water sources in
Harbin in recent years. At the same time, the characteristic pollutants of thetwo water sources were determined, and the distribution of the pollution
sources was analyzed. The quality of the effluent after the treatment of theconventional water purification process (coagulation sedimentation filtration
disinfection) of the two water sources was compared, so as to provide the basis
for the subsequent response plan. In addition, based on the conventiona lwater purification process, the operation parameters of enhanced
conventional process (enhanced coagulation and enhanced filtration) andadvanced water purification process mainly based on ozone-biologicalactivated carbon (O3-BAC) were studied through a large number of pilot scale- 30 -

experiments, taking Songhuajiang River water as raw water. And based on
the characteristics of water quality pollution, a suitable water purification
process method was proposed. Meanwhile, the water quality of joint watersupply of two water sources was also preliminarily studied. This paper
proposes an emergency plan for the emergency situation of water use in
Harbin. In addition, we also made a preliminary engineering economic
analysis on the proposed deep water purification process based on the O3-BAC
process.
The thesis consists of eight chapters and the summary of each chapter isshown as follows.
In the chapter 1, background, previous research, purposes, andconfiguration of the thesis are described.
In the chapter 2, the involved theories, material, research method, andprocess overview are presented.
In the chapter 3, we compared the water quality between the Mopanshan
Reservoir and Songhuajiang River and applied WQI method to evaluate thewater quality of the two drinking water sources.
In the chapter 4, the characteristic pollutants and pollution sources of thetwo drinking water sources are analyzed. Meanwhile, the finished water
quality of the two drinking water sources are also carried out.
In the chapter 5, the enhanced conventional process in a waterworks ofHarbin was researched.
In the chapter 6, we studied the advanced treatment in a waterworks ofHarbin and analyzed the operating parameter of each treatment unit.
In the chapter 7, the engineering economic of the O3/BAC process wasanalyzed.
In the chapter 8, the results of the thesis are summarized.

- 31 -

論文審査の結果の要旨
本研究は、中国東北地区において、水源地となる貯水池（木盤山）と河川（松花江)の水質及び汚染源を分析・特定し、それぞれの浄水処理のプロセスの比較を行い、安全な水供給を確保するためのオゾン生物活性炭による高度な浄水のプロセスを提案したものである。
第 1 章では、論文の背景、従来研究及び研究目的について説明した。
第 2 章では、水に関する基準を調査し、都市における安全な水供給に関する理論及び研究方法を述べた。
第 3 章では、貯水池（木盤山）と河川（松花江)の水質を比較しながら、河川（松花江)は水質が年々向上しているのに対し、貯水池（木盤山）は悪化傾向にあることを指摘し、近年河川の汚染改善に行政が力を入れていることを明らかにした。
第 4 章では、2 つの水源地の特徴的な汚染物質と汚染源を分析した。その差異として、貯水池の汚染物質は、一般的に非点源汚染によるものであるが、河川の主な汚染負荷は点源汚染であったことを明らかにした。
第 5 章では、ハルビン市を例に水処理場の従来の処理プロセスでは高品質の飲料水を提供することはできない理由を指摘し、その改良方法を提案した。
第 6 章では、飲料水の安全性を確保するため、ハルビンの水道施設にオゾン生物活性炭の高度な処理プロセスを用いたパイロットを実施し、実験データを分析した。
第 7 章では、オゾン生物活性炭水処理プロセスの工学的な経済性を分析した。
第 8 章では、各章で得られた知識と見解をまとめた。
以上の内容により、本研究は異なる水源地の汚染物質と汚染源を分析し、オゾ
ン生物活性炭による高度な浄水プロセスを提案したものである。一連の研究成果
は、当該分野に新しい知見を与えるものであり、給排水分野において安全な水供
給のため水処理の質の向上に寄与するものである。
よって、本論文の著者は博士（工学）の学位を受ける資格があるものと認める。

- 32 -フリガナ

氏名 （本籍）ツァイ

学 位 の 種 類

博士（工学）

学

乙 第１１号

位番

号

ガンウェイ（中国）

学位授与年月日

２０２１年３月２３日

学位授与の要件

学位規則

第４条

第２項 該当An Empirical Study of Exhibitions and B&Bs for Local
学位論文題目

Sustainable Tourism with SDGs
（SDGs による地域の持続可能なツーリズムのためのエキシビシ
ョンと B＆B の実証的研究）

論文審査委員

主

査

高

偉俊

（北九州市立大学国際環境工学部教授 工学博士）

審査委員

福田

展淳

（北九州市立大学国際環境工学部教授 博士（工学））

審査委員

デワンカー

バート

（北九州市立大学国際環境工学部教授 工学博士）

審査委員

佐藤

雅之

（北九州市立大学国際環境工学部教授 博士（工学））- 33 -

論文内容の要旨
This paper selects two types of local sustainable tourism (exhibitions andB&Bs tourism), and conducts two aspects of empirical study (impacts andstrategies) with SDGs 12.b as the target. First study is impacts study of
exhibitions tourism with the SDGs 12.b target including Chapter 4 and 5.
Second study is the promotion strategies of B&Bs (bed and breakfast) tourism
with the SDGs 12.b target including Chapter 6, 7 and 8. Following theoutbreak of COVID-19, it became significant to study how to improve the
B&Bs tourism industry restart and recovery in the future; and the B&Bs
tourism industry faced big challenges in improving its green and healthstrategies.
Chapter 1 is introduction, background and purpose of this study.
Chapter 2 is literature reviews of SDGs, exhibitions and B&Bs tourism.
Chapter 3 is the main methodology of this research.
Chapter 4 used text mining to identify the relations between the Venice
Architecture Biennale and the Pritzker Architecture Prize. And it showed thatthe exhibition had positive impacts on architectural culture with the SDGs
12.b target.
Chapter 5 showed that the exhibition had positive impacts on promoting
local economy and population with the SDGs 12.b target in Japan.
Chapter 6 attempts to evaluate Ryokans through descriptive statistics froma tourism accommodation survey and customer satisfaction related CASBEE(comprehensive assessment system for built environment efficiency)-IPA(importance-performance analysis).
Chapter 7 is sustainable tourism strategies study with B&B for tourist
satisfaction with the SDGs 12.b target in Zhejiang, China.
Chapter 8 is sustainable tourism strategies study with B&B for tourist
loyalty with the SDGs 12.b target in East China.
Chapter 9 is discussion and conclusion.

- 34 -

論文審査の結果の要旨
この論文では、2 つの地域を持続可能なツーリズム形態（エキシビションと B＆B）を行う地域として選び、SDGs の取り組みとして 2 つの側面（影響と戦略）から実証研究を行ったものである。
第 1 章では、研究の背景及び目的を述べ、研究の重要性を指摘した。
第 2 章では、持続可能なツーリズム形態に関する SDGs の目標、エキシビショ
ンと B＆B ツーリズムの文献レビューを行い、研究の必要性を述べた。
第 3 章では、研究のための方法論を述べ、記述統計分析と推計統計分析を組み合わせて研究を進めた。
第 4 章では、記述統計分析法のテキストマイニングを使用して、ヴェネツィア
建築ビエンナーレとプリツカー建築賞の関係を特定した。また、そのことによって、建築エキシビションが SDGs の達成を目標とする持続可能な建築文化にプラスの影響を与えたことを示した。
第 5 章では、新潟県十日町市及び津南町で行った SDGs を念頭に置いたエキシビションが、地域経済と地域人口流動？増加？の促進に与えた影響を明らかにした。
第 6 章では、ツーリズム宿泊施設の建築及び顧客満足度の調査により、建築環
境の総合性能評価システム(CASBEE)と重要性-パフォーマンス分析（IPA）を用
いて、宿泊施設の環境及び快適性を評価した。
第 7 章では、中国の浙江省での SDGs をターゲットとしたツーリズムの顧客満
足度を高めるための B＆B による持続可能なツーリズム戦略を評価し提案した。
第 8 章では、中国東部の都市において SDGs をターゲットとしたツーリズムの顧客がどの程度定着しているかを明らかにし、B＆B による持続可能なツーリズ
ム戦略を提案した。
第 9 章では各章で得られた知識と見解をまとめた。

以上の内容により、本研究は SDGs の達成を目標としたツーリズム形態（エキシビションと B＆B）が建築文化、地域経済の活性化に与える影響を調査分析した。一連の研究成果は、当該分野に新しい知見を与えるものであり、ツーリズム
業界による地域のグリーン戦略と健康性の改善や地域への経済効果の向上に寄与するものである。
よって、本論文の著者は博士（工学）の学位を受ける資格があるものと認める。

- 35 -

博士学位論文

内容の要旨および審査結果の要旨

第 30 号（2021 年 3 月授与）
発行日

2021 年 4 月

編集・発行 北九州市立大学 学務課〒808-0135
北九州市若松区ひびきの 1-1
TEL 093-695-3330