2020 Fiscal Year Annual Research Report
魚類縦断探索システムを用いた農業水路系生態系配慮施設の戦略的整備手法の構築
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17H03887
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
吉川 夏樹 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (90447615)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮津 進 新潟大学, 自然科学系, 助教 (30757844)
本間 航介 新潟大学, 佐渡自然共生科学センター, 准教授 (50323960)
元永 佳孝 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (60334653)
満尾 世志人 新潟大学, 佐渡自然共生科学センター, 准教授 (90736951)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 生態系配慮施設 / 魚類資源量調査装置 / 自律航行ボート / 機械学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の最終年度となる本年は，国内の多数の施設において開発した魚類資源量調査装置を用いた調査を実施し，「生態系配慮施設の戦略的整備手法」を構築することを目指す予定であった．しかし，感染症まん延のため調査活動が制限され，当初計画の達成が困難であった．一方，（1）自律航行ボート及び（2）魚類の自動検出といった調査装置の開発に未着手な課題があり，また，実際の生態系配慮施設の評価手法の開発も不十分であったため，これらの研究に注力した．
（1）2016年の研究開始当初に開発した装置は姿勢の制御が困難であった．そこで，多数の自律航行ボートの開発に豊富な経験をもつ東京大学大学院農学生命科学研究科の海津裕准教授に開発協力を要請し新装置を製作した．新たに開発したボートは機体の中央部に2つのダクテッドファンを設けることで，機体の旋回性を高めた．本ボートの性能を検証するため，新潟市内の河川で長距離（2,500 m）連続自律航行実験を行った結果，登録した航路を精度良く航行することが確認できた．
（2）機械学習を行ったカスケード分類器を用いて超音波映像内の魚体を自動検出し，検出された超音波映像のフレーム数と撮影時のフレームレートをもとに，魚類を計数する手法を開発した．室内実験の結果，光学カメラによる目視確認数とカスケード分類器による自動計数結果には有意な相関が認められ，本手法による魚類の自動検出が有効であることが示された．
生態配慮施設の評価手法については，新潟市内の排水路に施工された魚巣ブロックを対象に観測を実施した．その結果，超音波映像が多数の魚や他の水棲生物が魚巣ブロックを利用する様子を鮮明に捕捉することができた．撮影映像を上記のカスケード分類機によって撮影映像から魚類を自動検出した結果，短時間で施設を利用する魚数を係数できることが明らかになった．本手法による施設評価の有効性が示された．
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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