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UAVリモートセンシングによる干潟底生藻類及び熱環境の面的モニタリング手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K04669
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22060:土木環境システム関連
研究機関東海大学

研究代表者

仁木 将人  東海大学, 海洋学部, 教授 (30408033)

研究分担者 加藤 茂  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40303911)
田中 昭彦  東海大学, 清水教養教育センター, 准教授 (00758005)
丹 佑之  東海大学, 清水教養教育センター, 講師 (90770909)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード干潟 / UAV / スペクトルカメラ / リモートセンシング / 底生珪藻 / ドローン / 干潟のリモートセンシング / 干潟の物質循環
研究開始時の研究の概要

干潟の持つ生態系サービスの一つに水質の浄化や炭素の固定、熱循環の緩和といった調整
サービスがある。その能力を正確に見積もるためには、これまで考慮されてこなかったミクロスケールの環境勾配を生み出す微地形を捉え評価する必要がある。そこで本研究では、干潟における面的な観測を可能とする、事を目的に、マルチコプターと多波長イメージ分光器を活用したリモートセンシング機器を開発し、それから得られた熱環境やクロロフィル量の観測結果をネットワーク型RTK-GNSS測量を組み合わせた詳細地図の上にマップ化することで、微地形の熱環境や微細藻類の分布への影響を検討する新たな観測手法の有効性を検討する。

研究成果の概要

干潟は、生物の住みかとなるばかりでなく、水質浄化や環境調節の役割を果たす重要な空間である。こうした干潟での観測は、広域な空間を短い干出時に素早く行う必要があるため、困難を極める。本研究課題では、短時間で広域な干潟の観測を実現すべく、波長別の撮影が可能な特殊なカメラ(スペクトルカメラ)を搭載したマルチコプターを活用し、干潟表面の植物量の指標であるクロロフィルa量を計測しマップ化する観測手法の検証を行った。干潟の乾燥状況、基質のサイズ、当日の気象状況などに影響を受けるものの、マップ化が行えることが確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

干潟は、水質の浄化機能や炭素の貯留による気候変動の緩和といった環境調整の役割が期待されているが、都市部の沿岸では埋立てによりその面積が減少している。干潟のそうした価値を最大限評価するためには、広域的な干潟を短時間で正確に計測する新たな技術の導入が不可欠である。本研究では、近年しばしば使用されるようになったマルチコプターとスペクトルカメラの干潟表面での植物量観測への適用を行い、計測手法を確立した。本成果によって、干潟における観測や価値評価手法での精度が向上し、干潟の保全に繋がると期待される。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 干潟における流動場と地形変化の数値解析2020

    • 著者名/発表者名
      KURITANI Itsuki、KATO Shigeru、OKABE Takumi、NIKI Masato
    • 雑誌名

      土木学会論文集B3(海洋開発)

      巻: 76 号: 2 ページ: I_336-I_341

    • DOI

      10.2208/jscejoe.76.2_I_336

    • NAID

      130007910276

    • ISSN
      2185-4688
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 多波長イメージ分光放射計を用いた干潟の底生珪藻観測に関する基礎的検討2020

    • 著者名/発表者名
      NIKI Masato、TAN Hiroyuki、TANAKA Akihiko、KATO Shigeru
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 76 号: 2 ページ: I_1357-I_1362

    • DOI

      10.2208/kaigan.76.2_I_1357

    • NAID

      130007935806

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multi-band optical imaging sensor for coastal ocean color remote sensing2019

    • 著者名/発表者名
      Tan Hiroyuki、Oishi Tomohiko、Tanaka Akihiko、Katsumata Takaaki、Niki Masato
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: - ページ: 23-23

    • DOI

      10.1117/12.2542607

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 農業用ドローンによる干潟表面のクロロフィルa量の観測の可能性2023

    • 著者名/発表者名
      仁木将人
    • 学会等名
      令和4年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マルチスペクトルカメラを登載したドローンによる干潟表面のクロロフィルa観測2023

    • 著者名/発表者名
      仁木将人
    • 学会等名
      第70回海岸工学講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 農業用 UAVによる干潟表面のクロロフィル a量の観測の可能性2022

    • 著者名/発表者名
      仁木将人
    • 学会等名
      令和3年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 多波長イメージ分光放射計による干潟のリモートセンシングの試験研究2021

    • 著者名/発表者名
      仁木将人
    • 学会等名
      応用生態工学会 第24回研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 光を使った干潟表面のクロロフィルa 観測に関する基礎的検討2020

    • 著者名/発表者名
      仁木 将人、 藤井元紀、 飯野航太、 黒川敦史、 菱田千裕、 丹 佑之、 田中 昭彦
    • 学会等名
      令和元年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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