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2019 年度 実績報告書

海底下の微小埋没物検知のための堆積層内精密探査用音響ソーナーシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H04974
研究機関東京大学

研究代表者

水野 勝紀  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (70633494)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードソーナーシステム / 堆積物 / 二枚貝 / 海底ケーブル / 底生生物 / 水産資源
研究実績の概要

平成30年度に実施した基礎試験データを基に設計したシステムの開発を引き続き進めた。当初計画通り、実海域で使用可能なように、ソーナーシステムを改造し、制御部用の耐圧容器を開発し、組み込み試験を実施した。また、実利用に向けて、開発したソーナーの基本特性(音場)を計測し、音の集束範囲などが設計時に実施した理論計算とよく一致していることを確認した。さらに、アレイ信号処理プログラムと信号可視化プログラムを開発し、堆積物中の3次元の音響画像作成が可能となった。模擬堆積物に埋没させたアサリが検出できることを確認した。また、イギリスのサウサンプトン大学国立海洋研究センターと当研究に関連する共同研究を新たに開始し、環境制御水槽とソーナーシステムを用い、音響による堆積物中の可視化実験を実施した。ソーナーシステムによって、堆積物中の5 mm程度の微小な2枚貝や巻貝の動きを把握することが可能であることが示された。これらの成果は、海洋環境、特に海底下の堆積物中の環境動態を把握する際に有効に活用される。またフランスの国立科学研究センターと継続していた共同研究も進展があり、均質化法を用いることで従来大きな課題となっていた、コンピュータの計算負荷を著しく抑えた音波伝搬シミュレーションが可能となった。今後のソーナーシステム設計時に役立つものと期待される。また同様に、当初の目的であった二枚貝などの水産資源量の定量評価や海底下に埋没された海底ケーブルの保守管理などにも応用可能であり、本研究で開発したシステムの実用化に向けた取り組みが必要である。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] CNRS(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      CNRS
  • [国際共同研究] サウサンプトン大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      サウサンプトン大学
  • [雑誌論文] Numerical and experimental study of wave propagation in water-saturated granular media using effective method theories and a full- wave numerical simulation.2020

    • 著者名/発表者名
      K. Mizuno, P. Cristini, D. Komatitsch, Y. Capdeville
    • 雑誌名

      IEEE journal of Oceanic Engineering

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1109/JOE.2020.2983865

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of an efficient coral-coverage estimation method using a towed optical camera array system (SSS: Speedy Sea Scanner) and deep-learning-based segmentation: A sea trial at the Kujuku-shima islands.2019

    • 著者名/発表者名
      K. Mizuno, K. Terayama, S. Tabeta, S. Sakamoto, Y. Matsumoro, Y. Sugimoto, T. Ogawa, K.Sugimoto, H. Fukami, M. Sakagami, M. Deki, and A. Kawakubo
    • 雑誌名

      IEEE journal of Oceanic Engineering

      巻: - ページ: 1-10

    • DOI

      10.1109/JOE.2019.2938717

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical and experimental study on wave propagation in granular media using a spectral-element method2019

    • 著者名/発表者名
      K. Mizuno, P. Cristini, D. Komatitsch, Y. Capdeville
    • 雑誌名

      Proceedings of MTS/IEEE OCEANS’19

      巻: - ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/OCEANSE.2019.8867525

    • 国際共著
  • [学会発表] 飽和性多孔媒質内の音波伝搬シミュレータ開発に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      水野勝紀・Paul Cristini・Dimitri Komatitsch・Yann Capdeville
    • 学会等名
      海洋音響学会2020年度研究発表会
  • [学会発表] 高周波堆積層内探査ソナーシステムの開発に向けた研究-模擬堆積物を用いた基礎的検討-2020

    • 著者名/発表者名
      大久保克真・水野勝紀・多部田茂・大平克己
    • 学会等名
      海洋音響学会2020年度研究発表会
  • [学会発表] Application of a high-resolution acoustic video camera to investigate the distribution of mussel Cristaria Plicata in Lake Izunuma2020

    • 著者名/発表者名
      趙帆・水野勝紀・多部田茂・麻山賢人・速水裕樹・藤本泰文・嶋田哲郎
    • 学会等名
      海洋音響学会2020年度研究発表会
  • [学会発表] 海洋音響技術を介して仏英の研究動向を探る2020

    • 著者名/発表者名
      水野勝紀
    • 学会等名
      第3回海中海底工学フォーラム・ZERO
    • 招待講演
  • [学会発表] Numerical and experimental study on wave propagation in granular media using a spectral-element method2019

    • 著者名/発表者名
      K. Mizuno, P. Cristini, D. Komatitsch, Y. Capdeville
    • 学会等名
      MTS/IEEE OCEANS’19
    • 国際学会
  • [学会発表] Introduction of Japan-Philippines Bilateral Program2019

    • 著者名/発表者名
      K. Mizuno
    • 学会等名
      Forum on Development of a Comprehensive Coastal Ecosystem Modelling, Mapping and Monitoring System(CCEMMMS) in Pujada and Mayo Bays, Philippines
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Speedy Sea Scannerを用いた久米島沿岸域海底調査とU-netによるサンゴ被度評価とその考察2019

    • 著者名/発表者名
      萩野誠一朗・水野勝紀・阪本真吾・寺山慧・鈴木翔太・多部田茂
    • 学会等名
      海洋調査技術学会第31回研究成果発表会
  • [学会発表] 新しい水中・水底下環境モニタリングシステムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      水野勝紀
    • 学会等名
      第13回食料生産技術研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] パネルディスカッション“海底ケーブル観測をさらに拡げていくには?”2019

    • 著者名/発表者名
      水野勝紀
    • 学会等名
      海底ケーブルの科学利用と関連技術に関する将来展望 -第2回-
    • 招待講演
  • [学会発表] 超音波を通して広がる世界,愉しむ人生2019

    • 著者名/発表者名
      水野勝紀
    • 学会等名
      超音波応用科学研究センター10月例会
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分解能音響ビデオカメラを用いた沈水植物のバイオマス計測手法の検証2019

    • 著者名/発表者名
      水野勝紀,伴修平,上原佳敏,石田卓也,奥田昇
    • 学会等名
      日本陸水学会第84回大会 金沢大会
  • [学会発表] 音響コアリングシステムを用いた伊豆沼における蓮根分布状況のモニタリング2019

    • 著者名/発表者名
      水野勝紀,村越誠,藤本泰文,嶋田哲郎
    • 学会等名
      日本陸水学会第84回大会 金沢大会
  • [学会発表] Speedy Sea Scannerを用いた久米島沿岸域海底調査とU-netを用いたサンゴ被度推定手法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      萩野誠一朗,水野勝紀,寺山慧,鈴木翔太,多部田茂
    • 学会等名
      日本沿岸域学会 2019 年度全国大会
  • [図書] 超音波テクノ 2020 3-4月号2020

    • 著者名/発表者名
      水野勝紀
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      日刊工業出版

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公開日: 2021-01-27  

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