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UAVVR生態系アーカイブに関する技術開発と教育・研究DX推進へ向けた展開

研究課題

研究課題/領域番号 23K25042
補助金の研究課題番号 22H03788 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分64040:自然共生システム関連
研究機関北海道大学

研究代表者

山田 浩之  北海道大学, 農学研究院, 講師 (10374620)

研究分担者 鈴木 透  酪農学園大学, 農食環境学群, 准教授 (20515861)
中村 隆俊  東京農業大学, 生物産業学部, 教授 (80408658)
田開 寛太郎  都留文科大学, 教養学部, 准教授 (40825163)
研究期間 (年度) 2024-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2024年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2023年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
キーワードドローン / バーチャルリアリティー / ICT教育 / デジタル変革 / 湿地生態系 / バーチャルツアー
研究開始時の研究の概要

本研究課題は、バーチャルリアリティー(VR)技術を用いて自然科学研究や環境教育のデジタル変革(DX)を推進する際に生じうる課題を克服することを目標としている。そのために、VR映像撮影用のUAV(ドローン)モニタリングシステム、実写型VRコンテンツ制作法(動画等の受動型、バーチャルツアー等の能動型)とそのアーカイブ手法を確立し、近年の劣化や消失が顕著な湿地生態系を対象にしたモニタリング法を構築する。さらに、そのコンテンツを用いた環境調査法やインベントリ作成法の開発、バーチャル標本や環境教育用教材の制作を行い、それらの評価を通して持続可能な環境モニタリングや自然科学研究、環境教育に展開する。

研究成果の概要

本研究課題では、教育・研究現場でのDX推進に向けたVRの利活用の際に生じる様々な課題を克服する技術開発と教育・研究分野への展開手法を検討することを目的とした。VR映像を取得できるUAVモニタリングシステムを開発した。28カ所の湿地でのVR映像撮影を実施し、その映像を用いた植生・環境調査法を確立した。撮影と調査で得た映像を用いて、バーチャルツアーとデジタル植物図鑑を制作した。教材仕様を検討し、バーチャルツアーとその図鑑を掲載したウェブサイト上のオープン教材を制作し公開した。オープン教材とデータペーパーによるアーカイブ化を試みた。小学生を対象とした模擬授業を実施し、その教育効果について評価した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

環境教育分野や自然科学分野における実写型VR技術の適用事例は極めて少ない。その理由として、環境や生物へのアクセスや近距離での撮影が困難といった撮影方法の問題、データのアーカイブや教育・研究向けの映像の仕様の不明確さが挙げられる。本研究課題は、先の問題の解決とともに現地調査から教育・研究事例の提案までの一連の課題を克服するものであり、教育・研究双方の分野に貢献・活用できる枠組みを構築することは学術的・社会的意義がある。本課題での映像取得、視覚化、教材制作に関する技術の研究や教育での効果が認められれば、フィールド研究や学習の代用だけでなく、学習を支援する持続可能な方法として期待できる。

報告書

(4件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (8件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] VR教材を用いた教育実践の研究動向と環境教育に関する一考察2023

    • 著者名/発表者名
      田開寛太郎・山田浩之・鈴木透・中村隆俊
    • 雑誌名

      松本大学教育総合研究

      巻: 7 ページ: 51-64

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 湿地における環境教育VRオープン教材の開発と教育実践2024

    • 著者名/発表者名
      田開寛太郎・山田浩之・鈴木透・中村隆俊
    • 学会等名
      日本環境教育学会第35回年次大会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] 空間解析によるシラルトロ湖におけるヒシ分布域拡大要因の考察2024

    • 著者名/発表者名
      山本泰平・山田浩之・吉田磨
    • 学会等名
      応用生態工学会第27回さいたま大会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] UAV・VRカメラを用いた湿地生態系モニタリングシステムの開発2023

    • 著者名/発表者名
      山田浩之, 鈴木透, 中村隆俊, 田開寛太郎
    • 学会等名
      応用生態工学会第26回全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 全方位画像撮影システムを用いた阿寒湖のマリモ動態モニタリング2023

    • 著者名/発表者名
      奈良竜征, 山田浩之, 尾山洋一, 中山恵介
    • 学会等名
      応用生態工学会第26回全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 環境教育の目的に適合したVR教材の開発と実践に向けて2023

    • 著者名/発表者名
      田開寛太郎・山田浩之・鈴木透・中村隆俊
    • 学会等名
      日本環境教育学会第34回年次大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 生物・環境モニタリングのデジタル変革を目指して2023

    • 著者名/発表者名
      山田浩之
    • 学会等名
      環境アセスメント協会技術セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 調査・教育用VRコンテンツの作成を目的とした湿地生態系のUAVモニタリング手法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木透, 山田浩之, 中村隆俊, 田開寛太郎
    • 学会等名
      第70回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] VR教材を用いた環境教育プログラム開発のための予備的調査2022

    • 著者名/発表者名
      田開寛太郎
    • 学会等名
      日本環境教育学会第33回年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] DX時代の人づくりと学び(降旗信一・金馬国晴・加納寛子・佐々木豊志編著)2022

    • 著者名/発表者名
      田開寛太郎
    • 総ページ数
      160
    • 出版者
      人言洞
    • ISBN
      9784910917016
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 湿地環境教育VRオープン教材

    • URL

      https://wetland-vr-education.org/

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2026-01-16  

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