【研究分野】自然災害科学・防災学

【研究領域課題番号】17H02063 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

火山噴出物 / 機械学習 / モニタリング / 火山 / 噴火 / 統計解析 / 岩石・鉱物 / 地質学 / 噴出物 / 噴火推移 / 自然現象観測・予測 / 岩石・鉱物・鉱床学

【研究成果の概要】

本研究では，火山噴出物の化学組成や形状，色調などのデータを大量取得し，その統計解析から，従来，熟達者が行ってきた分類，特徴抽出，異常判定などを誰でも可能にすることを目指した．特に，多変量解析では，火山岩の成因に基づく分類，噴出物の形態や色に基づく噴火様式判別を実現した．一方，従来の岩石学的分析手法は時間と労力を要し，統計学的に十分なデータ獲得が難しかった．本課題では，既存の手法に併せて，分光測色法を導入し，迅速かつ連続的な物質データの取得を実現した．さらに，地球物理観測データとの多変量時系列相関解析を行い，桜島火山でのマグマ供給系と表面現象・噴出物の間に時間差を伴う相関関係を見出した．

【研究の社会的意義】

従来の火山監視手法は，地震，地盤変動，ガス放出量などの観測が主で，噴出物は，たまたま試料が入手できた場合に分析する程度であった．本研究では，火山灰試料を連続採取し，その測色分析により迅速に時系列連続データを得ることを実現し，多くの火山で火山灰測色値が噴火様式や活動度の違いに対応することを示した．
一方，測色連続データを，地震，地盤変動データなどと合わせて時系列相関解析を行い，マグマの地下上昇に伴い，各データ間に特徴的な「時間差」を見出した．これらは，噴火発生に至る様々な地下での素過程発生の「時間差」を示しており，将来，これらを正確に理解し検出できれば，噴火推移の予測につながるものと考えられる．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)

【研究分野】森林科学

【研究領域課題番号】21780142 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

森林管理 / 政策 / 林学 / 確率論 / 自然現象観測・予測 / モデル化 / モニタリング

【研究成果の概要】

本研究では,房総半島南東部にある東京大学千葉演習林における110年生二次林を対象に,488本の立木の樹齢構成を明らかにするとともに,それら樹齢データを利用して寿命分布を推定し,伐採可能木を予測した。計測に使用した機械はリンテック社製レジストグラフである。解析の結果,進界後の樹齢分布は全立木でみると若齢木の豊富な指数型であったが,樹種別にみると指数型と単峰型に分かれた。また全立木の樹齢の平均は31年,標準偏差は26年で,寿命の平均は108年,標準偏差は180年であった。平均樹齢が平均寿命より大幅に小さいことから,当該林分は遷移段階の途上で極相状態に達するには時間を要すると推察され,同時に,推定した寿命分布は安定したものでなく,樹齢構成の推移とともに変動すると推察された。また現状の寿命分布が今後10年間は変動しないと仮定した場合に予測された71本の枯死木のうち,たとえば樹齢が50年以上の8本の立木は伐採可能と判断された。なお現場で実際に伐採木を選木する際には,樹齢の情報を胸高直径の情報に変換することが有効と考えられる。以上,本研究により樹齢情報を利用した新たな天然林管理の可能性が示された。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2009 - 2010

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)