河口干潟生態系における環境評価手法の研究－ラジコンヘリによる干潟底生動物分布把握手法－
福岡営業所

奥田

哲也

であること。

1. は じ め に干潟の様に水没と干出を繰り返すといった生息② ヤマトオサガニ・オサガニはカニ穴が明確環境が激変する場所で生物量を定量的に把握するであること。(蓋をしない)

ためには, 短時間かつ広域的に多くの地点で調査③ 上位種である鳥類の主要な餌であることすることが精度の向上につながるものと考えられる。しかし, 干潟は船舶等の移動手段は使用でき

2. 実施項目と方法ず人力のみに頼る調査となる。特に泥質干潟の場合, 徒歩による移動も困難であり局所的な調査になり, 全体を把握するには, 労力面, 費用面で多大なものとなってしまう。
そこで, これまでは, 定性的な判断材料として使用していた干潟の表面性状の写真から, 定量的な情報の抽出を試みた。撮影に関しては, 以下の図1 研究フロー
理由からラジコンヘリコプター (以下, RCヘリという) を用いて撮影した。

(1) 事 前 調 査① 干潟干出時をねらって撮影できる。

調査日時：平成12年9月26日 (ヤマトオサガニ② 任意の位置での可能である。の活動期である秋季の大潮)③ 真上からの撮影となるため写真に歪みが少ない。

調査地点：北九州市曽根干潟(貫川河口) 8地点(2) 現地調査1 (カニ穴と個体数の関係把握)④ 対象とする生物・表面性状を直接的に撮影できる。

調査日時：平成13年6月11日及び13年9月29日
調査地点：北九州市曽根干潟250m×250m格

本研究では, 以下の理由からヤマトオサガニの巣穴 (以下カニ穴という) を撮影対象とし, ヤマトオサガニの分布状況を捉える手法を検討した。

子：73地点
写真撮影：各調査地点周辺の5か所に50cm×50cmの枠と5, 10, 15, 20mm大の① 研究フィールドの曽根干潟における代表種－49－円を描いた白色塩ビ板を置き, 真上から干潟表面を撮影し, 後日, 写真か

3. 結ら大きさ別巣穴数を計数した。

(1) 事 前 調 査

果

生物調査：各 地 点1か 所 で, 50cm×50cm×撮影にあたっては写真のスケールを統一する

30cmの範囲をスコップで堀上げ採ためRCヘリに1m×1mのスケール枠をつり下げ,取した。

ホバリング後に高度を下げ, 枠が干潟上に着地すると同時に撮影した。それによると, ①真上から(3) 現地調査2 (カニ穴と個体数の関係把握)の撮影のため歪みが少なく, 鮮明に撮影できる。

調査日時：平成14年9月26日②写真ではカニの活動個体, 巻貝類も確認でき

調査地点：北九州市曽根干潟：6地点(ヤマトオた。③撮影の範囲は約5.0m×5.0mで, これはコサガニの主な生息域)

ドラート調査を0.5m×0.5mとした場合の100倍

写真撮影：各調査地点周辺の10か所に50cm×に相当し, 多くのサンプルが一度に得られた。等

50cmの方形枠を設置し, 枠内の穴の利点が確認できた。しかし, 一方で, ①遠い場所

大 (約1.5cm) 以上のものを目視計数

では操作が困難であること。

した。

②位置の測定が難しい。等の問題点も抽出され生物調査：計数した穴数の多い方から2か所及た。

び少ない方から2か所を除く6か所
で, (2) の生物調査と同様な方法で調(2) カニ穴と個体数の関係把握査した。

調査 (3) の現地調査結果から, 直径1.5cm以上の穴数とヤマトオサガニの数との相関を図2に示(4) 撮影す。これにると, 全データでは相関が低いが, 各採調査日時：平成15年1月31日

集地点の平均値間ではR2=0.77と高い相関が得ら

調査地点：福岡市今津干潟100m×100m格子：れた。

69地点

この相関式y=0.320x+0.756を用いて, 調査(2)の写真撮影による穴数により干潟全域におけるヤ(5) 画像解析(カニ穴数のカウント)

マトオサガニの生息数を推定すると, 約3,600±撮影された写真の1m×1mを抽出し, 数サンプ660万個体となり, 同時に実施した採集調査によルを輝度により二値化処理を行い, 目視との比較る推定値3,500±1,200万個体とほぼ一致した。

を行ない閾値を決定したのち, 全写真の画像処理を行った。カニ穴の抽出にあたっては, あらかじ(3) 撮

影め撮影したスケールマーカと比較して, 1画素あ

上記の結果を元に, 曽根干潟より底質が柔らかたりのスケールを求め, サイズ別に集計を行った。

く, 歩行が困難である福岡市今津干潟での適用を試みた。なお, 今回撮影に使用した機材は先の問－50－

図2 穴数とヤマトオサガニ個体数との相関〔左：6か所/地点×6地点=36か所の各データ(単位面積0.25m2) ,右：同データの地点あたりの平均値による散布図(単位面積1.5m2) 〕

題点を解決するため以下の通りの仕様で実施した。
① カメラ位置特定センサーとして, GPS方式にRTK (リアルタイム・キネマチティック) 測位方式を採用し高精度 (2~3cm範囲) 位置特定を行う。
② あらかじめ指定したルート(緯度経度) から自動操縦が可能である。
③ RCヘリの飛行軌跡を操作者近くに設置するモニターに表示することにより操作者の支援を行うと同時に, 実撮影範囲を表示することにより, 現場での撮影計画を支援することが可能となる。
撮影はRCヘリの滞空時間に制限 (燃料搭載量)があるため全ポイントを一回で撮影することはできず, 数回に分けて撮影したが, 要した時間は撮影に要した時間は約2時間で程度であった。

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(4) 個体数の計算
画像解析による穴密度では図5に示す直径別の穴密度の通り, 直径2cm未満穴が全体の9割を占めている。これらの穴は, 対象とするヤマトオサガニの巣穴と異なり, ゴカイその他の穴と判断されるため, 直径2cm以上の穴密度から今津干潟におけるヤマトオサガニ総数を推定した。これによると, 今津干潟でのヤマトオサガニの総数は12,270千個体と計算された。
図3撮影ポイント⇒

図4 二値化画像処理

図5 直径別穴密度

図6 穴数の平面分布－52－

表1 今津干潟調査範囲全域におけるカニの生息数試算値
サンプル数

67

直径2cm以上の平均穴数

19.4個/m2

穴数(X) とヤマトオサガニ(Y) の関係式

Y=0.921*X+0.4078

カニの平均密度18.3個体/m2

調査範囲面積670,000m2

カニの生息個体数

1,227万個

4. お わ り に謝辞

画像処理においては, 貝(カキなど) , 石, ゴミ, 又

本研究は, 生物及び自然環境定量評価研究会のはその影など, 穴以外をフィルタリング処理する研究の一環として実施させて頂いた。小野勇一

ことによって生物の痕跡である穴を現在よりさら会長 (北九州市立いのちのたび博物館) , 馬場崎正に精度を上げて抽出することが必要である。

博氏(福岡市保健環境研究所) , 山内鋭司氏(アジア

また, RCヘリの現状の位置決めシステムは航測㈱) 高比良光治氏 ( ㈶九州環境管理協会) , 町

RTK－GPSである。このシステムの経緯度の測定

田実氏( ㈱日立製作所) , には多くのご指導頂いた。

位置誤差(±20cm以下) は今回の手法において十この場を借りて厚くお礼申しあげたい。なお, 本分であるが, 高度位置誤差 (±30cm以下) は撮影

研究は㈶河川環境管理財団の河川整備基金助成範囲への影響から不十分である。

事業として実施した。

「RCヘリによる巣穴のサンプリング技術」の有効性は確認できたが, 今後, 画像上での測長精度向上のため, RCヘリに高度センサー搭載し撮影時の干潟面からの距離データ (高さ) の獲得, そして干潟画像からの巣穴の抽出する画像処理のアルゴリズムの開発が今後の課題である。

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