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Advanced monitoring of coastal morphology using data assimilation

Research Project

Project/Area Number 18H01544
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 22040:Hydroengineering-related
Research InstitutionMie University (2020-2021)
Toyohashi University of Technology (2018-2019)

Principal Investigator

岡辺 拓巳  三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (50464160)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 青木 伸一  大阪大学, 工学研究科, 教授 (60159283)
武若 聡  筑波大学, システム情報系, 教授 (80202167)
古山 彰一  富山高等専門学校, その他部局等, 教授 (90321421)
加藤 茂  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40303911)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywords漁船ビッグデータ / 海底地形 / 汀線変化 / リモートセンシング / データ同化 / 沿岸域地形 / 総合的土砂管理 / 数値シミュレーション / Xバンドレーダ / 密度流 / ビッグデータ / 地形モニタリング / 沿岸漁業
Outline of Annual Research Achievements

漁船ビッグデータの生成では,データロガーを設置している静岡県のシラス漁船・遊漁船から操業中の水深・位置情報を継続的に収集し,海底地形に関する漁船ビッグデータを蓄積した.
リモートセンシングでは,2006年から2016年の間に収集された衛星シーンから汀線位置を読み取った.汀線位置の読み取りには延長約16 kmの対象海域と同様に沿岸方向に長い砂浜を有する鹿島灘南部砂浜を対象とし,2006年-2011年はSAR衛星(22シーン),2011年-2016年は可視衛星(79シーン)とSAR衛星(10シーン)の111シーンを使用した.砂浜の南部に設置されている5基のヘッドランド間の汀線変動の特徴を調べた.ヘッドランド間の汀線分布の平均位置と傾きを求めたところ,それぞれに季節的な変動が,また,両者の間には高い相関が見られた.前者は岸沖方向の漂砂,後者は沿岸方向の漂砂によると考えられる. 10年程度の衛星画像を分析することで,汀線の季節変動を捉えることができた.
河口域と類似した特徴も持つ干潟上での地形変化を対象とし, UAVを用いた地形計測を実施した.これまでに蓄積した5年間の地形モニタリング結果(2017年-2021年の8月または9月)を分析した.その結果,T.P.-0.5m以上の領域の土砂量は,年ごとの増減はあるものの,5年間ではやや増加の傾向を示した.周辺に土砂供給源となる主要な河川等が無いことを踏まえると,干潟周辺のT.P.-0.5m以深の領域との土砂移動が生じていることが推察された.
データ同化においては,静的なデータ同化である粒子フィルタを漁船ビッグデータに適用し,水深変化のフィルタリングや予測,欠測(漁船が通過しなかった空間)を試みた.バラメータ調整の検討の余地を残したが,平面的に水深データを内挿できたことで,海底地形の時空間データセットを構築できた.

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report

Research Products

(15 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 5 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] BATHYMETRY MONITORING OF ASABA COAST USING OPEN SATELLITE IMAGERY AND FISHING VESSEL DEPTH DATA2021

    • Author(s)
      橋口喬太,岡辺拓巳,武若 聡
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B2 (Coastal Engineering)

      Volume: 77 Issue: 2 Pages: I_1093-I_1098

    • DOI

      10.2208/kaigan.77.2_i_1093

      10.2208/kaigan.77.2_I_1093

    • NAID

      130008113256

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Shoreline Changes along Northern Ibaraki Coast after the Great East Japan Earthquake of 20112021

    • Author(s)
      Nguyen Hao Quang, Takewaka Satoshi
    • Journal Title

      Remote Sensing

      Volume: 13 Pages: 1399-1399

    • DOI

      10.3390/rs13071399

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ESTIMATION OF SPATIAL AND TEMPORAL DISTRIBUTIONS OF LONGSHORE SEDIMENT2020

    • Author(s)
      武若 聡, 内堀 圭一郎, 海老原 友基, 森 信人
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B2 (Coastal Engineering)

      Volume: 76 Issue: 2 Pages: I_451-I_456

    • DOI

      10.2208/kaigan.76.2_i_451

      10.2208/kaigan.76.2_I_451

    • NAID

      130007935893

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A BAYESIAN APPROACH TO MAPPING SYNTHETIC NEARSHORE BATHYMETRY2020

    • Author(s)
      岡辺拓巳,下園武範,武若 聡,増田隆宏,松野英昭,鈴木高行.松尾幸二郎
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B2 (Coastal Engineering)

      Volume: 76 Issue: 2 Pages: I_1345-I_1350

    • DOI

      10.2208/kaigan.76.2_i_1345

      10.2208/kaigan.76.2_I_1345

    • NAID

      130007935812

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] NUMERICAL SIMULATION OF FLOW FIELD AND SEDIMENT TRANSPORT ON TIDAL FLAT2020

    • Author(s)
      KURITANI Itsuki、KATO Shigeru、OKABE Takumi、NIKI Masato
    • Journal Title

      B3

      Volume: 76 Issue: 2 Pages: I_336-I_341

    • DOI

      10.2208/jscejoe.76.2_i_336

      10.2208/jscejoe.76.2_I_336

    • NAID

      130007910276

    • ISSN
      2185-4688
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] オープン衛星画像を用いた広域の汀線変動モニタリング2020

    • Author(s)
      橋口喬太・武若 聡
    • Journal Title

      土木学会論文集(B3)特集号

      Volume: 76

    • NAID

      130007910303

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental Study on Density Flow and Sedimentation of Turbid Waters Off aRiver Mouth2019

    • Author(s)
      Kishimoto S.、Umeda S.、Aoki S.
    • Journal Title

      Proceedings of the 10th International Conference on Asian and Pacific Coasts

      Volume: - Pages: 535-541

    • DOI

      10.1007/978-981-15-0291-0_74

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] EFFECT OF FINE SEDIMENTS CONTAINED IN TURBID WATERS ON THE BEHAVIOR OF DENSITY FLOW AND SEDIMENTATION2018

    • Author(s)
      岸本周平・青木伸一・梅田 崇
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B2 (Coastal Engineering)

      Volume: 74 Issue: 2 Pages: I_781-I_786

    • DOI

      10.2208/kaigan.74.i_781

      10.2208/kaigan.74.I_781

    • NAID

      130007504174

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Study on Topographic Monitoring and Analysis of Topographic Changes on Maeshima Tombolo Tidal Flat in 5 Years2022

    • Author(s)
      Mohamed, H. B., Kato, S. and Toyoda, M.
    • Organizer
      令和3年度土木学会中部支部研究発表会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Simulation of shoreline changes over a long period and a wide area2020

    • Author(s)
      Hiroki Deno, Shingo Yashiki, Shoichi Furuyama and Takumi Okabe
    • Organizer
      第3ブロック専攻科研究フォーラム (名古屋国際センターNIC)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Long-term and wide-range shoreline change simulation2019

    • Author(s)
      Hiroki Deno, Shingo Yashiki and Shoichi Furuyama
    • Organizer
      The 38th JSST Annual International Conference on Simulation Technology (ニューウェルシティ宮崎)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Shoreline change simulation on the Enshu-nada coast2019

    • Author(s)
      H. Deno, S. Yashiki and S. Furuyama
    • Organizer
      13th International Forum on Ecotechnology (IFE13)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Coastline Change Simulation with Numerical Calculation2019

    • Author(s)
      S. Yashiki, H. Deno and S. Furuyama
    • Organizer
      13th International Forum on Ecotechnology (IFE13)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 長期間における汀線変化シミュレーションと構造物による影響2019

    • Author(s)
      出野弘揮・屋敷真吾,古山彰一
    • Organizer
      平成30年度土木学会中部支部研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 土木分野における漁業ICTの活用に向けた取り組み2018

    • Author(s)
      岡辺拓巳
    • Organizer
      マリンITワークショップ2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-12-28  

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