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難観測域解消のための遠隔電場観測手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K04105
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17040:固体地球科学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

市原 寛  名古屋大学, 環境学研究科, 講師 (90553074)

研究分担者 北田 数也  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭技術開発プログラム), 主任研究員 (00539786)
多田 訓子  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(火山・地球内部研究センター), 副主任研究員 (00509713)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードUAV / 遠隔探査 / 電場測定 / 火山調査 / magnetotelluric / Magnetotelluric / 電場観測 / 遠隔調査 / マグネトテルリック / ドローン / 火山島 / 御嶽山
研究開始時の研究の概要

近年、火山山頂部および火山島などの「観測の空白域」において、ドローンを用いた遠隔観測が注目されている。しかし、深部比抵抗構造の解明に重要な電場観測は難易度が高く研究例はない。本研究は、海底で先行している遠隔電場観測の技術を応用してドローン電場観測を行い、陸上の「観測の空白域」における地下の電気比抵抗構造の解明を可能にすることを目的とする。令和2-3年度はおもに装置の開発を行い、令和3-4年度に検証試験および研究成果の発表を行う計画である。本観測によって得られた知見は、将来的に月および火星等における惑星内部構造解明に向けた探査にも活用可能であると期待される。

研究成果の概要

本研究では、火山山頂部などにおける難観測域においてMagnetotelluric法観測を実現するため、UAV (ドローン)を用いた電位差計測の観測試験を実施した。 当初計画していた大型UAVを用いた電位差観測試験は、セキュリティ問題やCOVID19感染症により観測に著しく支障が出たこと、UAV等の価格が高騰したことにより、実現に至らなかった。一方で、中型UAVを用いた実際の観測を模した飛行、着陸、電極設置の試験に成功した。また、UAVからの簡易的な設置方法によって電位差データが取得できることが確かめられた。よって、大型UAVの確保により、目的の観測は実現できると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Mangetotelluric法は深部までの比抵抗構造を探査することができる唯一の手法であるものの、通常、観測点の設置には直接人が観測地に立ち入って電極等の設置を行う必要がある。これをUAVによって実現できることがほぼ示されたことは、人が立ち入ることが困難な場合が多い火山の山頂域等での研究を大きく進める可能性を示したことになる。さらに、本手法は地球外の惑星において電位差観測を行うための基礎的な情報も提供する。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 磁気インピーダンスセンサを用いた廉価な磁力計の開発: 関東-東北-北海道への稠密磁場観測ネットワークの展開2024

    • 著者名/発表者名
      前田大輝,能勢正仁,野村太志,足立匠,山本優佳,熊本篤志,石田祐宣,市原寛,河野剛健,岩永吉広,立松峻一,浅利晴紀,平原秀行,海東恵美,長町信吾,渡邊修,山内大輔
    • 雑誌名

      宇宙科学情報解析論文誌

      巻: JAXA-RR-23-007 ページ: 71-82

    • URL

      https://jaxa.repo.nii.ac.jp/records/2000302

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Simulated distributions of pumice rafts in Japan following eruptions at volcanic islands and submarine volcanoes.2023

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa, H., Kuwatani, T., Tada, N., Watanabe K.H.
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 10 号: 1 ページ: 21-21

    • DOI

      10.1186/s40645-023-00552-4

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The proximal volcaniclastic materials of Fukutoku‐Oka‐no‐Ba in the Izu‐Bonin arc show contrasting characteristics to the drift pumice of the 2021 eruption2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kenta、Tamura Yoshihiko、Sato Tomoki、Tanaka Erika、Tada Noriko、Hamada Morihisa、Hanyu Takeshi、Chang Qing、Ono Shigeaki
    • 雑誌名

      Island Arc

      巻: 32 号: 1 ページ: 0-0

    • DOI

      10.1111/iar.12498

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 2D resistivity model around the rupture area of the 2011 Tohoku-oki earthquake (Mw 9.0)2023

    • 著者名/発表者名
      Ichihara Hiroshi、Kasaya Takafumi、Baba Kiyoshi、Goto Tada-nori、Yamano Makoto
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 75 号: 1 ページ: 0-0

    • DOI

      10.1186/s40623-023-01828-1

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Advanced magnetic survey system and method for detailed magnetic field mapping near the sea bottom using an autonomous underwater vehicle2022

    • 著者名/発表者名
      Kasaya, T., Y. Nogi, and K. Kitada
    • 雑誌名

      Exploration Geophysics

      巻: 54 号: 2 ページ: 205-216

    • DOI

      10.1080/08123985.2022.2089013

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetization structure of Nishinoshima volcano, Ogasawara island arc, obtained from magnetic surveys using an unmanned aerial vehicle2021

    • 著者名/発表者名
      Tada Noriko、Ichihara Hiroshi、Nakano Masaru、Utsugi Mitsuru、Koyama Takao、Kuwatani Tatsu、Baba Kiyoshi、Maeno Fukashi、Takagi Akimichi、Takeo Minoru
    • 雑誌名

      Journal of Volcanology and Geothermal Research

      巻: 419 ページ: 107349-107349

    • DOI

      10.1016/j.jvolgeores.2021.107349

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] グリッドサーチ結果の確率分布への変換 ― 地磁気異常源推定問題への応用2023

    • 著者名/発表者名
      市原 寛、桑谷 立
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Low-cost magnetometers using MI sensors: Estimation of magnetospheric plasma mass density from multi-point observation2023

    • 著者名/発表者名
      前田 大輝, 能勢 正仁, 野村 太志, 足立 匠, 山本 優佳, 熊本 篤志, 石川 祐宣, 市原 寛, 河野 剛健, 岩永 吉広, 立松 俊一, 浅利 晴紀, 平原 秀行, 海東 恵美, 長町 慎吾, 渡邊 修一, 山内 大輔
    • 学会等名
      第154回地球電磁気・地球惑星圏学会総会・講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 海底電磁場観測データの高品質部の抽出方法2023

    • 著者名/発表者名
      黒田真奈加、後藤忠徳、市原寛、松野哲男、笠谷貴史
    • 学会等名
      海洋理工学会2023年度春季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Broadband magnetotelluric survey in the Akan-Kutcharo caldera area, northern Japan -understanding of interactions between volcanic and tectonic activities2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ichihara, Takeshi Hashimoto, Tomohiro Inoue, Masamitsu Takada, Kazumi Okada, Atsuo Suzuki, Shinichiro Horikawa, Haruno Koike, Ryo Honda, Koki Aizawa
    • 学会等名
      IAVCEI2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Aeromagnetic survey of Nishinoshima volcano by using drone in 20192023

    • 著者名/発表者名
      Tada, N., Ichihara, H., Nakano, M., Utsugi, M., Koyama, T., Kuwatani, T., Baba, K., Maeno, F., Takagi, A., Takeo, M
    • 学会等名
      IAVCEI2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 西之島から西表島まで漂流した海底電位磁力計から明らかになったこと2022

    • 著者名/発表者名
      多田訓子, 西川悠, 渡辺裕美, 市原寛, 桑谷立
    • 学会等名
      JpGU2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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