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2019 Fiscal Year Research-status Report

Measurement of atmospheric greenhouse gases using unmanned aerial vehicle (UAV) for profiling vertical distribution over Northern Japan

Research Project

Project/Area Number 18K18180
Research InstitutionAkita Prefectural University

Principal Investigator

井上 誠  秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (00599095)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords二酸化炭素 / ドローン / 鉛直分布 / 非分散型赤外(NDIR)分析計 / 温室効果ガス / 水平分布 / 観測手法
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、大気中の二酸化炭素(CO2)濃度を観測するためのドローンを開発し、秋田県大潟村上空においてCO2の鉛直・水平分布観測を実施した。約1年間の飛行観測結果をまとめ、夏季には上空よりも地上でCO2濃度が低く、それ以外の季節では濃度の鉛直勾配が小さくなる傾向であることが明らかになった。そのようなCO2濃度の鉛直分布の季節性には、地上の植生分布が深く関わっていることが示唆された。また、大潟村上空でドローンによる水平観測も実施してCO2濃度の水平分布データと気象データの解析を行い、各観測日におけるCO2濃度分布の形成要因を調べた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

二酸化炭素を観測するためのドローンシステムを秋田県立大学で開発し、秋田県大潟村上空においてドローンによる飛行観測を行った。1年以上のCO2濃度の鉛直プロファイルデータを取得して濃度の季節変動特性を明らかにした。これらの内容の査読付き原著論文を2本、および査読付きプロシーディングス1本を投稿し、さらにテレビ(AKT秋田テレビ)やラジオ(ABS秋田放送)、多くの新聞(秋田魁新報、北羽新報、毎日新聞、日本経済新聞、朝日新聞、日経産業新聞)で本研究内容が報道されたことから、当初の計画通りに研究が進んでいると言える。

Strategy for Future Research Activity

ドローンによって得られるCO2濃度データにどの程度の不確かさがあるのかを調べる。複数台のドローンを用いて、秋田県内における数か所の上空で同時観測を行う。さらに、ドローンによる水平分方向の観測も実施し、CO2濃度分布の詳細な構造を明らかにする。

Causes of Carryover

新型コロナウイルスの感染拡大の影響で、購入予定であった物品の調達が難しくなったため。ドローンのバッテリーやプロペラキッドなどを購入予定である。

  • Research Products

    (5 results)

All 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] 二酸化炭素の鉛直プロファイルを現地観測するドローンシステムの試作開発と飛行試験2020

    • Author(s)
      間所洋和, 井上誠, 永吉武志, 千葉崇, 芳賀ゆうみ, 木口倫, 佐藤和人
    • Journal Title

      計測自動制御学会論文集

      Volume: 56 Pages: 37~44

    • DOI

      10.9746/sicetr.56.37

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measuring Regional Atmospheric CO2 Concentrations in the Lower Troposphere with a Non-Dispersive Infrared Analyzer Mounted on a UAV, Ogata Village, Akita, Japan2019

    • Author(s)
      Chiba Takashi、Haga Yumi、Inoue Makoto、Kiguchi Osamu、Nagayoshi Takeshi、Madokoro Hirokazu、Morino Isamu
    • Journal Title

      Atmosphere

      Volume: 10 Pages: 487~487

    • DOI

      10.3390/atmos10090487

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Operation and Maintenance of In-Situ CO2 Measurement System Using Unmanned Aerial Vehicles2019

    • Author(s)
      Nomura Kohei、Madokoro Hirokazu、Chiba Takashi、Inoue Makoto、Nagayoshi Takeshi、Kiguchi Osamu、Woo Hanwool、Sato Kazuhito
    • Journal Title

      19th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS) (査読付きプロシーディングス)

      Volume: - Pages: 992~997

    • DOI

      10.23919/ICCAS47443.2019.8971523

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Operation and Maintenance of In-Situ CO2 Measurement System Using Unmanned Aerial Vehicles2019

    • Author(s)
      Nomura K., Madokoro H., Chiba T., Inoue M., Nagayoshi T., Kiguchi O., Woo H., Sato K.
    • Organizer
      19th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 非分散型赤外分析計LI-840Aによる二酸化炭素濃度データの精度評価2019

    • Author(s)
      伊勢貴之, 井上誠, 千葉崇, 小舘正嗣, 木口倫, 森野勇
    • Organizer
      第71回気候影響・利用研究会

URL: 

Published: 2021-01-27  

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