Extraction of large number of grain shape with high precision using image analysis and elucidation of source and transport processes based on shape information

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H00631
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 04010:Geography-related
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: Ishimura Daisuke 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 助教 (00736225)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 圭太郎 立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 助教 (30815494) ; 渡部 真史 中央大学, 研究開発機構, 機構准教授 (30847190) ; 山田 昌樹 信州大学, 学術研究院理学系, 助教 (40806402) ; 石澤 尭史 東北大学, 災害科学国際研究所, 助教 (50849320) ; 高橋 尚志 東北大学, 災害科学国際研究所, 助教 (60848050)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 画像解析 / 砕屑物 / 円磨度 / 津波堆積物 / 洪水堆積物 / 段丘堆積物 / 漂流・漂着軽石

Outline of Final Research Achievements

We conducted basic research to generalize the characteristics of particle shape parameter (roundness) of sand to boulder size using image analysis in the present fluvial-coastal system, and applied research to past fluvial and coastal sediments (terrace deposits), event deposits (floods and tsunamis), and volcaniclastics (drift pumice). In the basic research, the roundness increased once in the uppermost part of river and tended to increase slightly or remain almost constant downstream. On the other hand, the roundness at the coast is significantly higher than that of fluvial deposits. In the applied research, the source estimation based on roundness and the rounding process during transport could be examined. This indicates that the roundness obtained with high reproducibility, large number, and high precision is applicable to a wide range of sediments.

Free Research Field

変動地形学・第四紀地質学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在，様々な情報が定量化され，その高解像度化が進んでいる．その中で，砕屑物の形状情報に関しては，粒度などと比べて定量化が難しいものであった．一方，近年の画像解析技術の向上により，粒子毎の形状情報が取得可能となってきた．本研究で得られる再現性を有する多量・高精度の粒子形状情報（円磨度）は，粒子の給源や運搬過程を反映していると考えられる．そこで本研究では，砂から礫サイズの粒子の円磨度計測方法を確立し，基礎・応用研究を行なった．その結果，従来定性的に述べられてきたことを定量的に示し，より明確に給源との同一性を示すことが可能になった．今後，より幅広い砕屑物に適用することで新たな展開が期待される．