2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of a measurement system for volcanic gas compositions using an unmanned aerial vehicle
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19K14806
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
森田 雅明 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, 研究員 (40805149)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 火山ガス / 噴火 / ドローン / UAV / 火山ガス組成 / Multi-GAS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
火山活動推移の予測・評価のためには，噴火事象の進展を定量的に解釈する必要がある。近年の火山ガス組成観測から，深部マグマ溜まりからの火山ガス供給の増加が，噴火発生の要因であるという仮説が提唱されている。しかし，噴火時の測定には危険がともなうため，実際の測定例は非常に限られている。そこで本研究では，噴火時にも火口近傍に接近できるドローン搭載型の観測システムを開発し，噴火時に放出される火山ガス組成を観測することにより，噴火発生の要因となった火山ガスの起源を明らかにすることを目標とする。
本年度は，ドローン搭載用のMulti-GASの試験機の制作と，阿蘇山における試験観測を実施した。まず，昨年度の試験観測の結果を受けて，高精度な非分散型赤外分光式CO2/電気式H2O計（PP Systems製SBA-5）を導入した。合わせて，従来より使用しているその他のセンサ（SO2, H2S, H2）を購入し，ドローン搭載用Multi-GASを自作した。大きさは縦16 cm×横21 cm×高さ14 cmで，センサの記録と通信用に，マイコンボードLazurite Sub-GHz（ラピステクノロジー製）等を搭載し，Multi-GAS内部でSDカードに記録するとともに，特定小電力無線通信（920 MHz帯）を用いて，操縦者がリアルタイムで確認できるようにした。重量は，Multi-GAS本体のみで約600 gであり，昨年度に導入したDJI製Matrice 200 V2（最大ペイロード1.45 kg）により，許容ペイロード内で十分に飛行が可能であることを確認した。この試験観測を，京都大学火山研究センターの協力を得て，2021年2月に阿蘇山の中岳火口で実施した。測定の結果，火口南側噴気と中央火孔の噴煙を分離して観測することに成功した。しかし，記録や通信にトラブルが発生したため，今後改善が必要である。
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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
コロナ禍により，装置に必要なCO2/H2O計の調達が遅れ，ドローン搭載用Multi-GASの試作およびテスト観測が年度末にずれ込んでしまった。しかし，最低限の試験は実施できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は，テスト観測で明らかになった問題点を改良し，ドローン搭載用Multi-GASの完成形を制作する。このMulti-GASにより，阿蘇山ほかで観測を実施し，既存のMulti-GASとの比較観測を実施する。また，研究の進捗やコロナ禍の状況により，他の火山での試験観測を実施し，本研究で開発したMulti-GASの有効性を確認する。
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Research Products
(1 results)
