Development of a drone-based airborne electromagnetic method for the discovery of subsurface areas at risk of phreatic eruptions
| Project/Area Number |
22K14104
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 17030:Human geosciences-related
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
石須 慶一 兵庫県立大学, 理学研究科, 助教 (80880054)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
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| Keywords | 物理探査 / 電磁探査 / 比抵抗 / 水蒸気噴火 / ドローン / 空中電磁探査 / 火山 |
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| Outline of Research at the Start |
水蒸気噴火の発生場予知には，火山地下の熱水・粘土層・熱源の空間分布およびその空間分布の時間変化を把握する必要がある。火山地下を調査する手法として，電磁探査が広く用いられている。火山地域にはアクセスが難しく人間が受信機を設置できない場所が多く存在するため，アクセスの影響を受けない空中電磁探査法が火山調査に有効である。しかし，既存の空中電磁探査はヘリコプターを用いるため高コストである。そこで，本研究は，受信機にドローンを用いる新たな空中電磁探査法を開発し，低コスト・高解像度で火山地下をマッピングできる技術を確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
日本国内外の火山では、水蒸気噴火により火口周辺で死者が出る被害が発生している。水蒸気噴火の発生場予知には、火山地下の熱水・粘土層・熱源の空間分布およびその空間分布の時間変化を把握する必要がある。火山地下を調査する手法として、電磁探査が広く用いられている。火山地域にはアクセスが難しく人間が受信機を設置できない場所が多く存在するため、アクセスの影響を受けない空中電磁探査法が火山調査に有効である。しかし、既存の空中電磁探査はヘリコプターを用いるため高コストであり、加えて、電磁場送信源を1地点・1方向のみ用いるため火山地下マッピングにおける解像度が不十分である。そこで、本研究は、受信機にドローンを用い、送信機を複数地点・2方向用いる新たな空中電磁探査法を開発し、低コスト・高解像度で火山地下をマッピングできる技術を開発することを目的とする。
本年度は、群馬県草津白根山でドローン空中電気探査用の陸上設置型送信機の運用テストを行った。本送信機は、南北および東西の2方向のダイポールから形成される。こちらの送信機から南北と東西で独立した信号を同時に送信できることが実験で確認された。次年度は本送信機から地下に流した電流により発生する電磁場レスポンスをドローンに搭載した受信機で記録する。ドローン搭載型電磁場受信機については、商用のものがなく開発を行っている。本研究では、大型ドローンを飛行させるため、飛行における安全性を担保する必要がある。本年度は、ドローン飛行に関する講習を受講し、安全に飛行できる環境が整った。取得された空中電磁探査データを解析する3次元逆解析ソフトウェアの開発を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ドローン空中電気探査用の陸上設置型送信機について問題なく動くような環境になった。こちらの送信機は、群馬県草津白根山で運用している。一方、ドローン搭載型電磁場受信機については、商用のものがなく自作しているため、当初の研究計画に比べて進捗が遅れている。取得された空中電磁探査データを解析する3次元逆解析ソフトウェアの開発は順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
フィージビリティスタディを行い、その結果を基に送信機から発信させる電流波形を最適化させる。ドローン搭載型電磁場受信機を作成し、こちらの受信機を用いて火山地域で調査を行う。装着開発・実験と並行して、取得された空中電磁探査データを解析する3次元逆解析ソフトウェアを完成させ、取得されたデータを解析して火山地域の水蒸気噴火の危険性がある地下をマッピングする。
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Report
(1 results)
Research Products
(6 results)
