| 研究課題/領域番号 |
21K05759
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分40030:水圏生産科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海洋研究開発機構 |
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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(地球情報科学技術センター), グループリーダー (10578157)
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| 研究分担者 |
阿部 泰人 北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (40627246)
齊藤 誠一 北海道大学, 北極域研究センター, 研究員 (70250503)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | カツオ / ハビタットモデル / リアルタイム更新 / 漁場推定 / 隠れマルコフモデル / AIS |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、カツオ漁船のAISデータを活用して操業状態を推定し漁場位置を推定する仕
組みを構築し、そのデータを即時的に導入するハビタットモデルを構築して漁場推定精度を
向上させることを目的とする。漁場形成環境の急激な変化に即応できる新しい仕組みを導入
したハビタットモデルを用いて高精度の漁場推定を実現することにより、気候変動に伴う漁
場形成機構の変化を定量的に把握するとともに、漁場探索を効率化して漁船の燃油消費を抑
え漁業経営の安定化につながる技術の実利用化を目指す。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、カツオ漁船のAISデータを活用して操業状態を推定し漁場位置を推定する仕組みを構築し、そのデータを即時的に導入して、漁場形成環境の急激な変化に即応できる新しい仕組みによるハビタットモデルを構築して高精度の漁場推定を実現することを目的とした。これに基づき、まず船舶自動識別装置(AIS)からリアルタイムで得られる日本のカツオ漁船の位置データから漁船の「状態」を推定する手法を開発して漁場位置データを作成して、次に過去のカツオ漁船のAISデータから推定した漁場位置データを入力値としたカツオのハビタットモデルを作成して漁場推定を実施するとともに、時々刻々と追加されるリアルタイム漁場位置データをハビタットモデルに導入してモデルを更新する仕組みを構築する。最後に、疑似的なリアルタイム漁場推定実験を行い、逐次更新モデルの実利用での有効性を検討した。
まずハビタットモデルをリアルタイムで更新するための準備として、日本に所属するカツオ漁船の2015-2018年におけるAISデータに対して隠れマルコフモデルを適用して漁船の操業位置を推定することでカツオ漁場位置データを作成した。次に同期間を対象として日本近海域におけるカツオ漁場推定モデルを作成し、実利用に耐えうる推定精度（AUC＝0.846）を確保した。さらにリアルタイムで漁場推定モデルを更新する仕組みとして、1ヵ月ごとにモデルを更新するシステムを構築し、これを用いて2019年を対象とした疑似リアルタイム漁場推定実験を実施し、逐次更新モデルの有効性を検証した。その結果として、年間のうち複数月で、リアルタイム更新により顕著なAUCの向上が見られた（10月：AUC＝0.608から0.674など）。一方で、アップデートの対象となる期間に得られた漁場データの量に結果が依存していることも確認されており、さらなる手法の改良が必要である。
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