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Development of prediction method for burrow shape on the sea floor by using ultrasonics

Research Project

Project/Area Number 22K18835
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 22:Civil engineering and related fields
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

Asakura Takumi  東京理科大学, 創域理工学部機械航空宇宙工学科, 准教授 (60778207)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 清家 弘治  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (20645163)
水野 勝紀  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (70633494)
Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Keywords海洋生態系 / 底生生物 / 超音波 / スクリーニング手法 / ヤマトオサガニ / 水中音響 / 底生生物巣穴 / 低生成物 / 巣穴形態 / 水中超音波 / 音響数値解析 / 巣穴 / 音響伝搬特性
Outline of Research at the Start

海中および地上の巣穴内に放射した音波の音響伝搬特性を計測し,これに基づいて巣穴内の形状を同定するための効率的な計測・解析手法を構築する.これを実現することによって,海底において多数の巣穴が存在しており巣穴間の相対的な結合の関係性についてスクリーニング調査が必要となる場合において,低コストかつ精度の高い効率的な推定手法を提供できる.

Outline of Final Research Achievements

To efficiently measure the general shape of many burrows, we aimed to construct a method to measure the internal morphology of burrows by emitting ultrasonic waves from the burrow openings and measuring the reflected waves. We confirmed that the maximum amplitude was obtained by using a 100 kHz frequency component in the search for the optimum frequency through simulation. Field measurements using 100 kHz pulsed waves and conical scanning using 500 kHz frequency modulated pulses were conducted, respectively, and showed that both burrow length and direction of burrow propagation can be predicted with high accuracy.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

海中や海底表面の環境計測の試行や,再生エネルギーの利用に際して海洋生態系に与える影響の評価が行われている.一方,特に海底下の堆積物中の生物や環境への影響については依然として不明な点が多い.沿岸域の海底には底生生物が多数存在し,これらの生物の巣穴の存在によって,周囲の生態系及び非生物環境は大きな影響を受ける.しかしながら,底生生物はその多くが堆積物中に存在するため,詳細で定量的な観測を十分に行うことが難しい.さらに、直接サンプルを回収するような調査手法では底生生物についての知見構築を加速させることは困難である.このため,より短時間かつ低コストで調査可能なスクリーニング手法が併せて求められている.

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022

All Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] Estimation of the length and slant of the burrow using ultrasound2023

    • Author(s)
      H. Tachiki, T. Fujimaru, H. Hirasawa, T. Asakura, K. Mizuno, K. Seike
    • Organizer
      ICSV 29
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Estimation of seafloor burrow length and inclination using underwater ultrasound2023

    • Author(s)
      (2)T. Fujimaru, H. Tachiki, H. Hirasawa, T. Asakura, K. Mizuno, K. Seike
    • Organizer
      Inter-noise 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [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
      日本音響学会 2022年度春季研究発表会
    • Related Report
      2022 Research-status 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
    • Related Report
      2022 Research-status 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
      海洋理工学会 2022年度春季大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Basic study on the estimation method of burrows on the seafloor using ultrasound2022

    • Author(s)
      Hajime Tachiki, Haruki Hirasawa, Takumi Asakura, Katsunori Mizuno, Koji Seike
    • Organizer
      Inter-noise 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [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年秋季研究発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [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
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 水中超音波を利用した巣穴形態計測手法の開発2022

    • 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
      2023年2月 騒音・振動研究会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-07-05   Modified: 2025-01-30  

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