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2022 年度 実績報告書

風力発電施設におけるコウモリ類衝突リスク低減に向けた情報・技術基盤形成

研究課題

研究課題/領域番号 21H04923
研究機関東京大学

研究代表者

福井 大  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 講師 (60706670)

研究分担者 松井 孝典  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (30423205)
赤坂 卓美  帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (40748357)
飛龍 志津子  同志社大学, 生命医科学部, 教授 (70449510)
平尾 聡秀  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 講師 (90598210)
研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2024-03-31
キーワードコウモリ / 再生可能エネルギー / バットストライク / 移動経路 / 音声モニタリング
研究実績の概要

近年、風力発電施設とコウモリ類の衝突死が問題となっており、効果的な対策が必要である。そこで、風力発電施設におけるコウモリ類衝突リスク低減のための 生態分布情報基盤と技術基盤を提供するために以下の4項目について研究に取り組んだ。
1)コウモリの分布推定:前年度までに整備したデータベースに対し、引き続き未収録の既存文献データを探索し、それらの位置情報を入力、統合したものを追加した。この分布データと気象・地形・土地利用など広域データから、最大エントロピー法による生態ニッチモデルを構築した。
2)前年度同様、採餌移動経路の特性を明らかにするためにヤマコウモリをモデル種とし、小型GPSデータロガーを用いて採餌移動時の位置情報を取得した。
3)コウモリの季節的な活動パターンと気象環境条件の関連性の解明:各地のモニタリングサイトで得られた、上空を飛翔するコウモリ 類の音声を取得した。得られた音声データを音声解析ソフトKaleidoscopeで解析している途上である。併せて、高解像度の風況および気象データを、NEDO・環境省の風況マップおよび気象庁から取得した。
4)音声種識別方法の構築と実装化:前年度に構築した日本産コウモリ類のスペクトログラムデータベースに対して機械学習アルゴリズムで種の識別の基礎システムの開発を行った。アルゴリズムには深層学習技術を中心として、静的識別であるConvolutional Neural Networ k 型と動的識別のRecurrent Neural Network型、これらを組合せたCRNN (Convolutional Recurrent Neural Network)、畳み込み型や再帰型を置き換える技術として注目を集めるアテンション機構に基づいた識別器であるVisual Transformerなどの複数のSoTAアーキテクチャでの実装を試みた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

新型コロナウイルス感染症流行に伴う半導体供給不足による実験装置の大幅な納期遅延が発生したことから、一部の調査及び実験が令和3年度に実施できなかった。野生動物を対象とする研究のため、この遅れがそのまま次年度以降に影響したため。

今後の研究の推進方策

1)コウモリの分布推定については順調にデータ整備及び解析が進んでいるため、計画通りにデータの補完および解析の精緻化を進めていく。
2)コウモリの飛翔高度と経路特性の解明については、順調にデータ取得が進んでいる。引き続きデータ取得を進め、解析に取り組む。北海道旭川市以外での データ取得も検討し、地域差を考慮できるようにする。
3)コウモリの季節的な活動パターンと気象環境条件の関連性の解明:整備したデータをもとに解析を進める。
4)音声種識別方法の構築と実装化:軽量なmobilenetや高性能なaudio transformerなど各種アーキテクチャによるモデルを実装し、コウモリやその他の種々の 生物の音声モニタリングを実施する環境を設計する。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Discriminating predation attempt outcomes during natural foraging using the post-buzz pause in the Japanese large-footed bat, <i>Myotis macrodactylus</i>2022

    • 著者名/発表者名
      Mizuguchi Yuuka、Fujioka Emyo、Heim Olga、Fukui Dai、Hiryu Shizuko
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Biology

      巻: 225 ページ: jeb243402.

    • DOI

      10.1242/jeb.243402

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Renewable energy Nexus: Interlinkages with biodiversity and social issues in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Kentaro、Haga Chihiro、Hori Keiko、Matsui Takanori
    • 雑誌名

      Energy Nexus

      巻: 6 ページ: 100069~100069

    • DOI

      10.1016/j.nexus.2022.100069

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] AI 技術による鳥類の鳴き声モニタリング手法の検討 ~サシバを事例として~2022

    • 著者名/発表者名
      前川 侑子、田口 華麗、牛込 祐司、佐藤 匠、小林 啓悟、芳賀 智宏、町村 尚、東海 明宏、松井 孝典
    • 雑誌名

      Bir Research

      巻: 18 ページ: A71~A86

    • DOI

      10.11211/birdresearch.18.A71

    • 査読あり
  • [学会発表] Investigation of Cave Emergence Flight of Wild Echolocating Bats Using Nonliner Granger Causality Analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Kazusa Ushio, Emyo Fujioka, Keisuke Fuji, Hitoshi Habe, Hiroaki Kawashima and Shizuko Hiryu
    • 学会等名
      International Congress Neuroethology 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Foraging Patch-use and Interindividual Interactions When Multiple Bats Competed Based on Echolocation and Social Call Analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Kana Matsuoka, Kiho Fujii, Emyo Fujioka, Dai Fukui, Shizuko Hiryu
    • 学会等名
      International Congress Neuroethology 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Birdlike noctule Nyctalus aviator adapt echolocation to fast-flight open hunters capturing prey at high altitude2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Niga, Emyo Fujioka, Olga Heim, Akito Nomi, Dai Fukui, Shizuko Hiryu
    • 学会等名
      2nd International Bat Research Online Symposium (IBROS2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] 野生コウモリの出巣時における移動パターン計測及びグレンジャー因果を用いた群行動メカニズムに関する基礎的検討2022

    • 著者名/発表者名
      牛尾和嵯,藤岡慧明,藤井慶輔,波部斉,川嶋宏彰,飛龍志津子
    • 学会等名
      人工知能学会全国大会(第36回)
  • [学会発表] 野生コウモリの最適採餌戦略の解明に向けた検討ー呈示餌捕食時のエコーロケーション音声の分析ー2022

    • 著者名/発表者名
      藤井紀帆,松岡佳奈,平尾碧大,藤岡慧明
    • 学会等名
      第25回 関西支部若手研究者交流研究発表会同志社大学、京都
  • [学会発表] 集団飛行時における野生コウモリの超音波センシング戦略に関する検討2022

    • 著者名/発表者名
      杉森僚太,牛尾和嵯,吉田里央,藤岡慧明
    • 学会等名
      第25回 関西支部若手研究者交流研究発表会同志社大学、京都
  • [学会発表] 音響解析に基づいたコウモリの採餌中における社会的行動に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      松岡佳奈,藤井紀帆,平尾碧大,藤岡慧明,Olga Heim,福井大,飛龍志津子
    • 学会等名
      京都大学野生動物研究センター共同利用研究会2022 北海道大学北方生物圏フィールド科学センター 教育関係共同利用拠点・森林フィールド研究コロキュウムー
    • 招待講演
  • [学会発表] Relative influences of environmental, historical, and spatial factors on beta diversity of Japanese bat.2022

    • 著者名/発表者名
      Maki T., Sannomiya N., Hirao T., Fukui D.
    • 学会等名
      19th International Bat Research Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 日本列島におけるコウモリの群集組成を規定する要因2022

    • 著者名/発表者名
      牧貴大,三宮望,平尾聡秀,福井大
    • 学会等名
      日本哺乳類学会2022年度大会

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公開日: 2024-12-25  

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