2014 Fiscal Year Research-status Report
潮汐モデルとデータ同化を組み合わせた底魚類の位置推定システムの開発
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26450263
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
河邊 玲 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(環シナ), 教授 (80380830)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
勝又 勝郎 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, 主任研究員 (80450774)
古川 誠志郎 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 研究員 (90701235)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 位置推定 / バイオロギング / 海洋潮汐予測モデル / データ同化 / 底魚類 / 東北太平洋岸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度にあたる本年度は、潮汐モデルとデータ同化シミュレーションを組み合わせた位置推定システムの開発と野外調査を行った。
課題１：バイオロギング調査
底魚類に深度・水温データロガーを取り付けて潮汐情報を得るために、東北太平洋沿岸域をモデル海域に選定し、ヒラメをモデル生物として標識放流調査を実施した。2014年度には仙台湾から91個体、福島県小名浜沿岸から62個体の成魚にデータロガーを取り付けて放流した。
課題２：位置推定システムの開発
【潮汐モデルを用いたアルゴリズムの開発】まず、東北太平洋で主要分潮である半日周潮（M2）で変化する正弦波・余弦波を作成して、13時間の解析窓内で、ヒラメに取り付けたデータロガーから得られた深度記録と回帰分析することで、潮汐変動を伴う深度変化がよく表れている期間を抽出する計算アルゴリズムを開発した。開発したアルゴリズムを用いて、解析窓を深度の時系列データ上を移動させて、相関係数が0.8以上となる窓を選び、潮時（観測潮時）を抽出できることを確認した。次に、潮汐予測モデルを用いて北海道・東北太平洋沿岸域の潮時（予測潮時）を0.08°メッシュで推定した。
【データ同化シミュレーションを用いた海底水温の推定アルゴリズムの開発】現状では、上記の計算アルゴリズムから位置候補点が複数点算出された。そこで、１）観測潮時が得られた時間における平均深度値と観測海域の海底深度情報を照合して深度値が2m以内となる候補点に絞り込んだ。１）の絞り込みでも複数点が残る場合、２）観測潮時が得られた時間における平均水温値と観測海域の水温情報を照合して温度値が1℃m以内となる候補点に絞り込んだ。最終的には、Matlabを用いて、以上の計算過程を自動で行う計算アルゴリズムを作成し、放流したヒラメから得られた深度・水温記録を利用して計算出力が得られることを確認した。
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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
当初計画のうち、標識放流調査と潮汐モデルとデータ同化シミュレーションを組み合わせた位置推定システムの開発はほぼ計画通りに進んだ。本研究成果の一部は、学会での口頭発表に結びついており、順調である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度ほぼ計画通りに研究を推進できたので次年度の研究計画に変更はない。平成27年度には、放流した標識魚が再捕されデータロガーが回収され次第、データをダウンロードして開発したシステムを用いて魚の位置を計算し、計算アルゴリズムの性能を調べる。また、計算アルゴリズムにおける相関係数・深度値と温度値範囲をシミュレートして、出力結果がどのように変化するかを検討し、最適な閾値を評価する。また、計算システムの精度評価に資するため、深度計をモデル海域の数地点に係留して2ヶ月間連続で深度（潮位変動）と水温を観測する。
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| Causes of Carryover |
次年度は計算システムの精度評価に資するため、データロガーをモデル海域の数地点に係留して2ヶ月間連続で深度（潮位変動）と水温を観測する。データロガーは外国製を用いる予定であるが、最近の円安事情により当初の予定よりロガーの単価が上がっているため、次年度にロガー購入用の経費を残した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
データロガーの購入に充てる。
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Research Products
(3 results)
