超音波流速計（ADCP）を用いた卵稚仔魚の水産資源量の計測

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K04861
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 新井 励 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60508381)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 塚原 洋平 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 国際水産資源研究所, 研究員 (90781865)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 水中音響 / ADCP / 多変量解析 / 散乱強度

Outline of Annual Research Achievements

本申請課題の目的は，3次元超音波流向流速計（Acoustic Doppler Current Profiler，以降ADCPと呼ぶ）により，水産資源の管理に資する卵稚仔魚の量を非接触で計測する手法の提案である。卵稚仔魚調査時のADCPの散乱強度データに多変量解析を用いることで漁業管理に資する，卵稚仔魚の資源量を計測する手法を提案する。
近年，太平洋における各種の魚類の乱獲による資源量の枯渇が深刻な問題となっており，魚類の資源量の回復や管理が世界的に求められている。魚類の資源回復を図るうえで，適切な漁業管理が必要だが，漁業管理のためには，新たに海域に加入する卵稚仔魚類の資源量を把握することは極めて重要である。
超音波により魚類を計測するためには，一般に軽量魚探やスキャニングソナーが用いられるが，これらは対象が成魚であるため，数ミリ程度の仔魚の大きさでは計測できない。また，計量魚探はトランスデューサーが１つなのに対しADCPは４つのトランスデューサーが付いている。これは同一計測対象領域において4台の超音波の応答信号を得られることを示し，数学的には4本の連立方程式を立て，4つの変数を求めることとなる。
本年度は，4変数が無相関であるなら主成分分析から，数学的独立であるなら独立成分分析からといった多変量解析が可能となるか検証した。
まず、ADCPにより実海域で計測した超音波の散乱強度データに対し距離減衰等の影響を補正するアルゴリズムを作成することで直接の反射強度を算出した。さらに主成分分析と独立成分分析をすることで海水中のプランクトンや無機懸濁物質の濃度を定量することに成功した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

解析プログラムの作成はすでに完成したため、概ね順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

2020年度6月に予定していた奄美大島におけるクロマグロの卵稚仔の実験は新型コロナウィルスの影響を考慮してすでに中止を決定しており、実験が行えないため今後予定が遅れることが懸念される。2020年度は最終年度に予定してた実海域における卵稚仔データとADCPの散乱強度データを共同研究者からもらい受け解析する予定である。

Causes of Carryover

3月の段階で新型コロナウィルスの影響により2020年度の奄美大島における実験が中止したため事前に準備する消耗品などの購入を控えたため。