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Study for the advancement of sonar systems for precise exploration and social implementation

Research Project

Project/Area Number 20H02362
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 24020:Marine engineering-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Mizuno Katsunori  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (70633494)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 巻 俊宏  東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (50505451)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000)
Keywordsソナーシステム / 堆積物 / 底生生物 / 海底ケーブル / 深海 / 埋没物 / AUV / 底生動物
Outline of Research at the Start

本研究では、先行研究で開発を進めてきた堆積層内精密探査用ソーナーシステムを実海域に展開し、システムを搭載するプラットフォーム毎(自動計測フレーム、クローラー、自律型海中ロボット(AUV: Autonomous Underwater Vehicle))の計測位置精度の違いや最適な運用方法、実海域特有の課題を押さえ、効率、データ品質、コストなどを照らし合わせながらその社会実装の形を明確化する。社会へのインパクトが特に大きいと思われる2つのアプリケーション(①内生二枚貝の分布計測、②海底下の電力ケーブルの敷設位置計測)について研究を進める。

Outline of Final Research Achievements

The effects of environmental changes caused by marine development and climate change on the marine environment, especially on organisms and environments in sub-seafloor sediments, are still unknown due in part to the lack of an efficient monitoring method for monitoring in sediments. In this study, we have been developing a new acoustic measurement system for visualization of these sub-seafloor environments, aiming to establish a technological basis for spatio-temporal measurement and evaluation of benthic biota and environmental dynamics in sediments. Especially, we have developed a 3D acoustic coring system (installed type, center frequency 100 kHz) and an acoustic mole (crawler type, center frequency 500 kHz), which are being developed to detect buried objects in the shallow layer below the seafloor with high resolution.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発した音響計測システムを用いることで、海底下に分布する二枚貝など埋在性の底生生物を可視化することができるようになり、これまで把握が困難であった、海底下における埋在性生物の分布を定量化できるようになる。また、本手法は非破壊・非接触での継続的な観測が可能であることから、時系列にその分布を把握することも可能となることが期待される。大型埋在性生物の調査とその空間分布の把握は、深海底生態系が地球規模の物質循環に果たす役割を理解する上で極めて重要な情報を与える。今後は、資源・エネルギー開発や気候変動が底生生物に与える影響の把握や地球化学的な物質循環の理解、水産資源の分布調査などに応用予定である。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 6 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] サウサンプトン大学(英国)

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  • [Int'l Joint Research] CNRS/エクスマルセイユ大学(フランス)

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  • [Journal Article] Basic study on the estimation method of burrows on the seafloor using ultrasound2023

    • Author(s)
      Tachiki Hajime、Hirasawa Haruki、Asakura Takumi、Mizuno Katsunori、Seike Koji
    • Journal Title

      INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings

      Volume: 265 Issue: 2 Pages: 5769-5775

    • DOI

      10.3397/in_2022_0853

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      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Deep-sea infauna with calcified exoskeletons imaged in situ using a new 3D acoustic coring system (A-core-2000)2022

    • Author(s)
      Mizuno Katsunori、Nomaki Hidetaka、Chen Chong、Seike Koji
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1038/s41598-022-16356-3

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] New method of mussel survey by using high-resolution acoustic video camera-ARIS and deep learning2022

    • Author(s)
      Zhao Fan、Mizuno Katsunori、Tabeta Shigeru、Asayama Takato、Hayami Hiroki、Fujimoto Yasufumi、Shimada Tetsuo
    • Journal Title

      Proceedings of MTS/IEEE OCEANS ’22

      Volume: - Pages: 1-4

    • DOI

      10.1109/oceanschennai45887.2022.9775335

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  • [Journal Article] Numerical and experimental study of wave propagation in water-saturated granular media using effective method theories and a full- wave numerical simulation.2020

    • Author(s)
      K. Mizuno, P. Cristini, D. Komatitsch, Y. Capdeville
    • Journal Title

      IEEE journal of Oceanic Engineering

      Volume: - Issue: 3 Pages: 772-785

    • DOI

      10.1109/joe.2020.2983865

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Semantic Segmentation of seafloor images in Philippines based on semi-supervised learning2023

    • Author(s)
      S. Wang, K. Mizuno, S. Tabeta, K. Terayama
    • Organizer
      International Symposium on Underwater Technology 2023
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 水中超音波を利用した巣穴形態計測手法の開発2023

    • Author(s)
      立木魁,平澤昭樹,藤丸暉基,朝倉巧,水野勝紀,清家弘治
    • Organizer
      騒音・振動研究会
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  • [Presentation] Increasing presence of marine acoustic technology in marine environmental impact assessment2022

    • Author(s)
      K. Mizuno
    • Organizer
      24th International Congress on Acoustics (ICA2022)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Basic study on the estimation method of burrows on the seafloor using ultrasound2022

    • Author(s)
      H. Tachiki, H. Hirasawa, T. Asakura, K. Mizuno, K. Seike
    • Organizer
      Inter-noise 2022
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 超音波を用いた底生生物の巣穴形態計測2022

    • Author(s)
      平澤昭樹,立木魁,藤丸暉基,朝倉巧,水野勝紀,清家弘治
    • Organizer
      海洋調査技術学会 第34回研究成果発表会
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  • [Presentation] 超音波を用いた巣穴形態計測法の基礎検討2022

    • Author(s)
      藤丸暉基,平澤昭樹,立木魁,朝倉巧,水野勝紀,清家弘治
    • Organizer
      日本騒音制御工学会 2022年春季研究発表会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 高周波超音波を用いた海底堆積物中の可視化技術2022

    • Author(s)
      水野勝紀
    • Organizer
      海洋理工学会令和4年度秋季大会
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    • Invited
  • [Presentation] 深海底のそのまた下の生物相を掘らずに視る~最近の音響計測機器のはなし~2022

    • Author(s)
      水野勝紀
    • Organizer
      第8回海中海底工学フォーラム・ZERO
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 超音波を用いた巣穴形態計測法の基礎検討2022

    • Author(s)
      立木魁、平澤昭樹、朝倉巧、水野勝紀、清家弘治
    • Organizer
      海洋理工学会令和4年度春季大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] An efficient mussel distribution survey using high-resolution acoustic imaging sonar and deep-learning-based object detection2022

    • Author(s)
      趙帆・水野勝紀・多部田茂・麻山賢人・速水裕樹・藤本泰文・嶋田哲郎
    • Organizer
      海洋理工学会令和4年度春季大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波を用いた巣穴形態計測法の基礎検討2022

    • Author(s)
      立木魁・平澤昭樹・朝倉巧・水野勝紀・清家弘治
    • Organizer
      海洋音響学会2022年度研究発表会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] New method of mussel survey by using high-resolution acoustic video camera-ARIS and deep learning2021

    • Author(s)
      F. Zhao, K. Mizuno, S. Tabeta, T. Asayama, H. Hayami, Y. Fujimoto, T. Tetsuo
    • Organizer
      MTS/IEEE OCEANS ’22
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      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ocean Research Equipment under Development2021

    • Author(s)
      K. Mizuno
    • Organizer
      49th Joint Meeting UJNR Sea Bottom Surveys Panel
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      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 超音波を用いた巣穴形態計測法の基礎検討2021

    • Author(s)
      立木魁,平澤昭樹,朝倉巧,水野勝紀,清家弘治
    • Organizer
      2022年日本音響学会春季研究発表会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 新しい海底下音響探査システム(Acoustic Mole-200: AM-200)の開発と海域試験状況2021

    • Author(s)
      水野勝紀,大久保克真,多部田茂,阪本真吾,杉本裕介,杉本憲一,村井基彦,和田茂樹
    • Organizer
      海洋調査技術学会第33回研究成果発表会
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  • [Presentation] 音響による海底下環境計測2021

    • Author(s)
      水野勝紀
    • Organizer
      超音波応用科学研究センター研究発表会
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    • Invited
  • [Presentation] 飽和性多孔媒質内の音波伝搬シミュレータ開発に関する検討2020

    • Author(s)
      水野勝紀・Paul Cristini・Dimitri Komatitsch・Yann Capdeville
    • Organizer
      海洋音響学会2020年度研究発表会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 高周波堆積層内探査ソナーシステムの開発に向けた研究-模擬堆積物を用いた基礎的検討-2020

    • Author(s)
      大久保克真・水野勝紀・多部田茂・大平克己
    • Organizer
      海洋音響学会2020年度研究発表会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Application of a high-resolution acoustic video camera to investigate the distribution of mussel Cristaria Plicata in Lake Izunuma2020

    • Author(s)
      趙帆・水野勝紀・多部田茂・麻山賢人・速水裕樹・藤本泰文・嶋田哲郎
    • Organizer
      海洋音響学会2020年度研究発表会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 国際的な環境研究紹介~超音波が広げる研究の輪~2020

    • Author(s)
      水野勝紀
    • Organizer
      超音波応用科学研究センター研究発表会
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      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 高解像度ソナー画像を用いたカラス貝の分布調査手法の開発2020

    • Author(s)
      趙帆・水野勝紀・多部田茂・麻山賢人・速水裕樹・藤本泰文・嶋田哲郎
    • Organizer
      第41回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 内生二枚貝探査ソナーシステムの開発に向けた基礎的検討2020

    • Author(s)
      大久保克真・水野勝紀・多部田茂
    • Organizer
      第41回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 未知なる海底下環境の把握に向けた音響計測システム開発2020

    • Author(s)
      水野勝紀
    • Organizer
      第52回海洋工学パネル
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      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 東京大学大学院新領域創成科学研究科多部田研究室(海洋環境システム学)

    • URL

      http://mee.k.u-tokyo.ac.jp/wp/

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 水中画像生成方法及びプログラム2020

    • Inventor(s)
      水野勝紀、杉本英樹、堤賢一郎、瀬戸雅也
    • Industrial Property Rights Holder
      水野勝紀、杉本英樹、堤賢一郎、瀬戸雅也
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-051522
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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