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機械学習を用いたハビタットモデルによる魚種間関係の解明と漁場予測精度の向上

研究課題

研究課題/領域番号 18K05803
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分40030:水圏生産科学関連
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

五十嵐 弘道  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(情報エンジニアリングプログラム), 副主任研究員 (10578157)

研究分担者 阿部 泰人  北海道大学, 水産科学研究院, 助教 (40627246)
齊藤 誠一  北海道大学, 北極域研究センター, 研究員 (70250503)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワードカツオ / アカイカ / サンマ / ハビタットモデル / 魚種間関係 / 漁場推定 / 機械学習 / 黒潮親潮移行域
研究成果の概要

本研究では、黒潮親潮移行域におけるカツオ・アカイカ・サンマ3魚種を扱う統合ハビタットモデルを構築して漁場形成要因としての魚種間の捕食・被食関係を定量的に評価し、3つの魚種間の漁場形成に相互関係が見られることを統計的に明らかにした。さらに統合モデルとして、顕著な関連が見られたサンマとカツオの魚種間関係を考慮したハビタットモデルを構築し、サンマの推定分布を活用することでカツオの漁場推定が高精度化する漁場推定モデルを構築して、実利用に耐えうる高い推定精度を有することを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、個別魚種のハビタットモデルによる推定した分布を他の2魚種のモデルに取り込むことで複数魚種の相互相関から捕食・被食の重要性を定量的に明らかにし漁場推定・予測精度の向上を実現した点が学術的に意義がある。これにより、これまで活用されていなかった異なる魚種の分布情報を機械学習モデルに反映することで、漁業者から求められる、漁場探索で大きなコストとなる漁船の燃油消費を抑え安定的な収益確保を図る手段としての高精度な漁場推定を実現するモデル構築につながる要素技術が開発できた。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Identification of skipjack tuna (Katsuwonus pelamis) pelagic hotspots applying a satellite remote sensing-driven analysis of ecological niche factors: A short-term run2020

    • 著者名/発表者名
      Mugo Robinson、Saitoh Sei-Ichi、Igarashi Hiromichi、Toyoda Takahiro、Masuda Shuhei、Awaji Toshiyuki、Ishikawa Yoichi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 15 号: 8 ページ: 1-25

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0237742

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ensemble Modelling of Skipjack Tuna (Katsuwonus pelamis) Habitats in the Western North Pacific Using Satellite Remotely Sensed Data; a Comparative Analysis Using Machine-Learning Models2020

    • 著者名/発表者名
      Mugo Robinson、Saitoh Sei-Ichi
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 12 号: 16 ページ: 2591-2591

    • DOI

      10.3390/rs12162591

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Development of integrated habitat suitability index models of skipjack tuna, Pacific saury and neon flying squid in the western North Pacific2020

    • 著者名/発表者名
      H. Igarashi, Y. Ishikawa, Y. Tanaka, S. Saitoh, H. Abe, Y. Imamura
    • 学会等名
      Ocean Science Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A statistical approach to estimate optimal habitat suitability of skipjack tuna and neon flying squid in the western North Pacific2018

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Igarashi, Sei-ichi Saitoh, Fumihiro Takahashi, Yoichi Ishikawa, Masafumi Kamachi
    • 学会等名
      14th Pan Ocean Remote Sensing Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 東北沿岸~沖合域における海況モデルを活用した漁場推定~漁業者の利用をめざして~2018

    • 著者名/発表者名
      五十嵐弘道
    • 学会等名
      第2回環境モニター報告会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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