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画像解析を用いた多量・高精度の砕屑物形状の抽出とそれに基づく給源・運搬過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H00631
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分04010:地理学関連
研究機関東京都立大学

研究代表者

石村 大輔  東京都立大学, 都市環境科学研究科, 助教 (00736225)

研究分担者 山田 圭太郎  立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 助教 (30815494)
渡部 真史  中央大学, 研究開発機構, 機構准教授 (30847190)
山田 昌樹  信州大学, 学術研究院理学系, 助教 (40806402)
石澤 尭史  東北大学, 災害科学国際研究所, 助教 (50849320)
高橋 尚志  東北大学, 災害科学国際研究所, 助教 (60848050)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
キーワード画像解析 / 砕屑物 / 円磨度 / 津波堆積物 / 洪水堆積物 / 段丘堆積物 / 漂流・漂着軽石
研究開始時の研究の概要

様々な環境下における堆積物の粒子毎の形状パラメータは,未だ定量的かつ系統的には一般化されていない.本研究の目的は,現在の河川―海岸系の堆積物を対象に,画像解析を用いて粒子形状パラメータの特性を一般化することで,堆積物の形成―運搬―堆積過程を解き明かすことである.そして,過去の河川・海岸堆積物やイベント堆積物を対象にした応用研究につなげる.このような応用研究を実施することで,過去の河川・海岸環境やイベント堆積物の運搬・堆積過程を定量的な証拠に基づき明らかにすることができると考えられる.

研究成果の概要

本研究では,現在の河川―海岸系の砕屑物を対象に,画像解析を用いて砂から礫サイズの粒子形状パラメータの特性を一般化する基礎研究と過去の河川・海岸堆積物(段丘構成物),イベント堆積物(洪水や津波),火山砕屑物(漂流・漂着軽石)を対象にした応用研究を行った.基礎研究では,河川最上流部で一旦増加した円磨度は下流へ向かって微増かほぼ一定の傾向を示す.その一方で,海岸ではそこから有意に高い円磨度を示す.応用研究では,円磨度に基づく給源推定と輸送中の円磨過程を検討することができた.このことは,その再現性高く多量・高精度に得られた円磨度が幅広い堆積物に適用可能であることを示す.

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在,様々な情報が定量化され,その高解像度化が進んでいる.その中で,砕屑物の形状情報に関しては,粒度などと比べて定量化が難しいものであった.一方,近年の画像解析技術の向上により,粒子毎の形状情報が取得可能となってきた.本研究で得られる再現性を有する多量・高精度の粒子形状情報(円磨度)は,粒子の給源や運搬過程を反映していると考えられる.そこで本研究では,砂から礫サイズの粒子の円磨度計測方法を確立し,基礎・応用研究を行なった.その結果,従来定性的に述べられてきたことを定量的に示し,より明確に給源との同一性を示すことが可能になった.今後,より幅広い砕屑物に適用することで新たな展開が期待される.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 青森県むつ市関根浜における完新世の漂着軽石とその給源火山2023

    • 著者名/発表者名
      Hiramine Reona、Aoki Kaori、Ishimura Daisuke
    • 雑誌名

      第四紀研究

      巻: 62 号: 2 ページ: 61-69

    • DOI

      10.4116/jaqua.62.2204

    • ISSN
      0418-2642, 1881-8129
    • 年月日
      2023-05-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elucidation of wave pressure acting on a wave-cut notch beneath a coastal cliff based on laboratory experiments and numerical modeling2023

    • 著者名/発表者名
      Masashi Watanabe, Taro Arikawa
    • 雑誌名

      Ocean Engineering

      巻: 270 ページ: 113656-113656

    • DOI

      10.1016/j.oceaneng.2023.113656

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 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] Washover deposits related to tsunami and storm surge along the north coast of the Shimokita Peninsula in northern Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Ishimura Daisuke、Ishizawa Takashi、Yamada Masaki、Aoki Kaori、Sato Kai
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 9 号: 1 ページ: 1-27

    • DOI

      10.1186/s40645-022-00529-9

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Numerical estimation of a tsunami source at the flexural area of Kuril and Japan Trenches in the fifteenth to seventeenth century based on paleotsunami deposit distributions in northern Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Sato Kai、Yamada Masaki、Ishimura Daisuke、Ishizawa Takashi、Baba Toshitaka
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 9 号: 1 ページ: 1-24

    • DOI

      10.1186/s40645-022-00530-2

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 福徳岡ノ場2021年噴火による軽石を追いかけてー軽石の漂流状況とその特徴―2022

    • 著者名/発表者名
      石村大輔・平峰玲緒奈・青木かおり
    • 雑誌名

      月刊地理

      巻: 67-7 ページ: 23-32

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Paleotsunami history along the northern Japan trench based on sequential dating of the continuous geological record potentially inundated only by large tsunamis2022

    • 著者名/発表者名
      Ishizawa Takashi、Goto Kazuhisa、Nishimura Yuichi、Miyairi Yosuke、Sawada Chikako、Yokoyama Yusuke
    • 雑誌名

      Quaternary Science Reviews

      巻: 279 ページ: 107381-107381

    • DOI

      10.1016/j.quascirev.2022.107381

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 岩手県山田町小谷鳥―大浦間の津波伝承に関する歴史学的・地質学的検討2021

    • 著者名/発表者名
      石村大輔・蝦名裕一
    • 雑誌名

      歴史地震

      巻: 36 ページ: 89-97

    • NAID

      40022666909

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sedimentological evidence of washover deposits from extreme wave events in Zamboanga del Sur, Mindanao, southern Philippines2021

    • 著者名/発表者名
      Claro Sheinna May D.、Ramos Noelynna T.、Fernando Allan Gil S.、Ishimura Daisuke、Switzer Adam D.
    • 雑誌名

      Marine Geology

      巻: 438 ページ: 106535-106535

    • DOI

      10.1016/j.margeo.2021.106535

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of coastal sand deposits from tsunamis and storm waves based on numerical computations2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, M., Goto, K., Roeber, V., Imamura, F.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research - Earth Surface

      巻: 126(7) 号: 7 ページ: 0-0

    • DOI

      10.1029/2021jf006092

    • 関連する報告書
      2021 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] 画像解析を用いた相模川中流域における河成段丘礫の円磨度の計測2024

    • 著者名/発表者名
      高橋尚志・太矢敦士・石村大輔
    • 学会等名
      日本地理学会2024年春季学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] One-year record of drift pumice from the 2021 Fukutoku-Oka-no-Ba eruption, Japan, focusing on the amount, size, shape, and attached organism2023

    • 著者名/発表者名
      Ishimura, D., Hiramine, R.
    • 学会等名
      XXI INQUA 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2021年福徳岡ノ場噴火から約1年間の記録―漂着軽石の量、粒径、粒子形状、付着生物に着目して―2023

    • 著者名/発表者名
      石村大輔・平峰玲緒奈
    • 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] 粒子形状パラメータを用いた礫質イベント堆積物研究2023

    • 著者名/発表者名
      石村大輔
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] 粒子形状画像解析を用いた砂質津波堆積物の供給源推定2023

    • 著者名/発表者名
      鳴澤美羽・山田昌樹・石村大輔・山田圭太郎・石澤尭史
    • 学会等名
      2023年度津波堆積物研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 三陸海岸における現世海浜礫の円磨度データベースの構築:礫質堆積物の供給源推定に向けて2023

    • 著者名/発表者名
      若林由佳子・山田昌樹・石村大輔
    • 学会等名
      2023年度津波堆積物研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 数値計算による宮城県南三陸町大沼における津波堆積物の波源推定2023

    • 著者名/発表者名
      鳴澤美羽・山田昌樹・石村大輔
    • 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] 粒子形状画像解析を用いた宮城県南三陸町大沼における津波堆積物の供給源推定2023

    • 著者名/発表者名
      鳴澤美羽・山田昌樹・加藤汰一・石村大輔・山田圭太郎
    • 学会等名
      日本堆積学会2023年新潟大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 砕屑物形状解析による破堤堆積物の供給源推定2023

    • 著者名/発表者名
      山田昌樹・加藤汰一・石村大輔・山田圭太郎
    • 学会等名
      日本堆積学会2023年新潟大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 海食崖地形に作用する津波波力に関する検証2023

    • 著者名/発表者名
      渡部真史・有川太郎
    • 学会等名
      第70回海岸工学講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 福徳岡ノ場2021年噴火による漂着軽石の円磨度の特徴―漂着場所と時間に着目して-2023

    • 著者名/発表者名
      石村大輔・平峰玲緒奈・山田素子・中村義也
    • 学会等名
      2023年日本地理学会春季学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 画像解析を用いた河川における礫粒子の円磨度変化-常願寺川,相模川,四万十川を例に-2022

    • 著者名/発表者名
      石村大輔・高橋尚志
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 福徳岡ノ場2021年噴火による漂流軽石の形状の特徴2022

    • 著者名/発表者名
      石村大輔・平峰玲緒奈・山田素子・中村義也
    • 学会等名
      日本第四紀学会2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 粒子形状画像解析を用いた宮城県南三陸町大沼における礫質津波堆積物の供給源推定2022

    • 著者名/発表者名
      鳴澤美羽・山田昌樹・石村大輔・山田圭太郎・加藤汰一
    • 学会等名
      日本堆積学会2022年オンライン大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 円磨度分布に基づく破堤堆積物の供給源の推定2022

    • 著者名/発表者名
      加藤汰一・山田昌樹・石村大輔・山田圭太郎・鳴澤美羽
    • 学会等名
      日本堆積学会2022年オンライン大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 形状解析を用いた破堤堆積物の給源と堆積過程の解明2022

    • 著者名/発表者名
      加藤汰一・山田昌樹・石村大輔・山田圭太郎・鳴澤美羽
    • 学会等名
      2022年度津波堆積物研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 宮城県南三陸町大沼における津波堆積物の波源推定2022

    • 著者名/発表者名
      鳴澤美羽・山田昌樹・石村大輔・山田圭太郎・加藤汰一
    • 学会等名
      2022年度津波堆積物研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 青森県,下北半島北部関根浜における群列掘削調査に基づくイベント堆積物の特徴とその分布2021

    • 著者名/発表者名
      石村大輔・山田昌樹・石澤尭史・青木かおり・佐藤海生
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 高密度掘削試料に基づく津波堆積物とその分布:岩手県山田町小谷鳥を例に2021

    • 著者名/発表者名
      石村大輔・山田圭太郎
    • 学会等名
      日本第四紀学会2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Tsunami source estimation based on the distribution of paleotsunami deposit in the 17th century at Sekinehama, northeast Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Kai Sato, Masaki, Yamada, Daisuke Ishimura, Takashi Ishizawa, Toshitaka Baba
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 水路実験と数値解析に基づく巨礫の崖上への打ち上げ時に作用する津波波力に関する検証2021

    • 著者名/発表者名
      渡部真史・後藤和久・有川太郎
    • 学会等名
      日本混相流学会 混相流シンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 砕屑物形状パラメータに基づく洪水堆積物の給源・堆積過程の解明2021

    • 著者名/発表者名
      加藤汰一・山田昌樹・石村大輔・斉藤央岳
    • 学会等名
      2021年度津波堆積物研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 粒子形状画像解析を用いた宮城県南三陸町大沼で見出された津波堆積物の供給源推定2021

    • 著者名/発表者名
      鳴澤美羽・山田昌樹・石村大輔・加藤汰一
    • 学会等名
      2021年度津波堆積物研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 粒子形状解析ソフトウェア Rgrains (日本語・英語 解説付)

    • URL

      https://github.com/keitaroyamada/Rgrains

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 統計解析ソフトウェア Ranalyser (英語 解説付)

    • URL

      https://github.com/keitaroyamada/Ranalyser

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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