技術開発情報

サイドスキャンソナーを用いた水中ガレキや漁場状況の簡易な調査方法㽷䊋䉾䊁䊥䊷12V

ねらい㽲ᧄ૕

2011 年 3 月 11 日に発生した東北地方太平洋沖地震に伴って大津波が発生し，三陸海岸から房総沿岸に至る広㽳ᝄേሶ

い範囲で，大きな被害が生じた。特に，三陸のリアス式㽶䊋䉾䊁䊥䊷12V

海岸では，被害が著しく，漁場や漁港周辺には，家屋や車，養殖施設や漁船，漁網などが数多く沈んでいることが予想された。水産業の復旧や復興のためには，早急に，これら水中ガレキの全容を解明し，除去やその利用など

㽵䉴䊃䊤䉪䉼䊞䊷䉴䉨䊞䊮の処理対策を進める必要がある。

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海中や海底の状況を調査する測定機器として，①魚群

図 1．各種名称と接続方法探知機，②サイドスキャンソナー，③マルチビームソナーなどの音響機器がある。魚群探知機は，たいていの漁各種装置の名称とそれらの接続方法について示してい船に装備されているが，航行する船の直下しか測定できる。本測器は，①本体，②振動子，③トランスデューサない。サイドスキャンソナー，マルチビームソナーは，ー，④ストラクチャースキャンからなり，これらを動か航行する船の右舷，左舷の海中や海底の状況をある幅ですために，バッテリー 12V が 2 つ（⑤⑥）必要である。

（機器によるが，だいたい水深の 4 〜 5 倍の幅で）調べ①本体は，ソフトウェアにより作動制御が行われる。まることが可能であるが，いずれも，数千万円程度の高額

た，GPS の受信機能があり自船位置を認識でき，各取な測器であった。最近，遊漁用（主にバス釣りなど）に得データを SD カードに保存することができる。②振動開発されたサイドスキャンソナーは，低価格（40 万円

子は魚探画像データ，③トランスデューサーはサイドス程度）を実現し，各地で利用されるようになってきた。

キャンやダウンスキャンデータを取得するための装置で上述したように，今回の震災による漁港や漁場の被災面ある。トランスデューサーと振動子は，なるべく 30cm積は広大である。このため，水中ガレキの把握やその後以内に近接させ，船首船尾での気泡発生や船自身からのの対策などは，水中の状況を観察できる測器を用いて，反射影響などを避けるため，船の中央付近に喫水より少多くの関係者が協力して進める必要があるため，専門家し深めに設置する。船に直接，トランスデューサーと振以外でも扱うことのできる安価で簡易な手法が求められ動子を設置することができるが，水産工学研究所では，ている。

種々の船に取り付けて調査できるように，舷側に，これ筆者らは，安価で使い勝手の良いサイドスキャンソナらを固定する装備（舷側装備）を製作し利用している。

ー（ロランス，ストラクチャースキャン，HDS-10）を用い，④ストラクチャースキャンは，トランスデューサーから岩手県山田湾と宮城県鮫浦湾において，水中ガレキや漁得た情報を用いて，サイドスキャン，ダウンスキャン画

場状況の調査を実施し，この装置の有効性や適用範囲を像を作成する。⑤バッテリーはストラクチャースキャン，確認した。そして，その得られた知見を，漁業者やその⑥バッテリーは本体を作動させるために必要である。

漁業者を支える公共団体の関係者にも利用できるように手引き書として取りまとめた。ここでは，その概要につサイドスキャン画像の見え方
図 2 は，サイドスキャン画像の見え方を説明している。

いて紹介する。
なお，手引書「簡単に行える音響測器を用いた漁場調調査船にトランスデューサーが取り付けられており，こ査に関する手引き ver.01」は，下記の水産工学研究所ホのトランスデューサーから左舷と右舷にビームが発射さームページアドレスからダウンロードできるようになっれる。サイドスキャン画像は，このビームが海底面や物ている。

標 ( たとえば，ガレキ ) に反射し，トランスデューサー

http://nrife.fra.affrc.go.jp/topics/onnkyoukiki_tebiki/を中心に円弧を描いて水面に到達し，この水面の情報をonnkyou_tebiki.pdf

画像データにしたものと考えると理解しやすい。このため実際の海底画像とは異なり，たとえば，走査幅は，実際の長さよりも圧縮されて表現されることになる。

各種装置の名称と接続方法
図 1 は，ローランス ストラクチャースキャンソナー

図 3 は，海底面に，何らかの物標があった場合の見えHDS-10（http://www.jimq.us/）について，作動に必要な方を示している。海底面に物標がある場合，この物標に— 78 —⺞ᩏ⦁

く速度を一定に保って航行する必要がある。1 日当たり䊃䊤䊮䉴䊂䊠䊷䉰䊷᳓㕙

7 時間の調査を計画するならば，調査ルートの総延長距離は約 35km となる。本サイドスキャンソナーの周波数を 455kHz に設定した場合，筆者らの現地調査によると，
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実用的な調査水深は 3 ｍ（船が入れる水深）〜 35 ｍ程度までであることが明らかとなり，ルート間隔は 100 ｍᶏᐩ㕙程度（＝ 50m（往路）＋ 50m（複路））が妥当であると判䊧䊮䉳᏷

断された。この約 100m の間隔は，緯度や経度に直すと

᳓ᷓ3 秒程度となる。

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以上のことから，ルート設定は，緯度経度の間隔が約3 秒，調査水深が 35m 以下，総延長距離が 35ｋｍ以下をㆊ෰考慮して計画することになる。

図 2．サイドスキャン画像の見え方
࿑3．調査を行う⺞ᩏ⦁䊃䊤䊮䉴䊂䊠䊷䉰䊷

本測器を用いた水中ガレキや漁場状況調査は，船を操᳓㕙縦する船長，ウェイポイントを登録する調査員，野帳を記録する調査員，漂流物や浮遊物などの見張りを行う調査員の合計 4 名程度で実施することが望ましい。
᳓ᷓ野帳の記録を担当する調査員は，出港時刻，帰港時刻，

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各調査ラインの測定開始時刻と終了時刻，回頭（船の旋回）時刻，筏など係留構造物の横を通過した時刻，他船

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が本調査船周辺に接近（データに気泡の影響が出る）し᳓ᷓた時刻などを野帳に記録する。このような記録は，調査後，サイドスキャンソナー画像を解析する際に重要な情‛ᮡ䈎䉌䈱෻኿

報となる。

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調査中の本体スクリーン表示は，水中ガレキを認識し図 3．海底面に物標がある場合の見え方やすいように，サイドスキャン，ダウンスキャン，魚探࿑
よりビームの反射が変化し，物標からの反射は強く，物の 3 画面を同時表示するようにし，物標が見つかるとカーソルをその場所に移動させてウェイポイントを登録す

標背後からの反射は遮蔽域になるため弱くなる。サイドる。このウェイポイントデータは，緯度・経度値を有しスキャン画像は，この差が濃淡となって表現され物標がておりチャート上に反映することができる。
調査が終了し帰港すると，ウェイポイント，ルート，認識される。この画像からピタゴラスの定理を使い，影の長さから物標（ガレキ）の高さを計算することにより航跡のデータを SD カードに保存する。

物標の大きさを知ることができる。
4．結果を出力する
本測器は，調査中に取得したデータ（SD カードに保作業の流れ存済み）からサイドスキャンの連続画像を本体スクリー

1．基本設定を行う
本体のソフトウェアを立ち上げて，サイドボタンやボンに再生することが可能で，物標の再確認やウェイポイトムボタンを用いて，画面上のメニューを選択することントを登録することができる。また，スクリーンショッにより，測器の基本設定を行う。この際，①ストラクチ

ト機能を用いて，スクリーンに表示されたサイドスキャ

ャー，②舵，③ウェイポイント・ルート・航跡，④情報，ン画像などを JPEG にして，SD カードに保存すること⑤レーザー，⑥チャート，⑦ソナーの 7 つのページ画面も可能である。さらに，物標の位置をウェイポイントにが用意されており，それぞれを順に設定して行く。

登録後，チャートをスクリーン上に表示させて，調査域の水中ガレキマップを作成することができる。これもスクリーンショットを利用して，JPEG にして保存する

2．調査ルートの設定を行う
調査ルートの設定は，本測器の性能を踏まえて，調査可能な総延長距離，調査可能な水深，ルート間隔などをことが可能である。保存された JPEG 画像は，もちろんPC を用いてプリンター出力することができる。

認識しておく必要がある。筆者らが実施した調査から，この他に，本測器の添付されているフリーソフトの水中に立ち上がったロープなどを認識するためには，平sonar viewer を PC にインストールして，サイドスキャ

均速度 3 ノット以下で航行する必要のあることがわかっ

ン画像などを閲覧したり，プリント出力したりすることた。このため，調査は，船速は 3 ノット以下で，なるべができる。

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図 4．サイドスキャン画像の例（その 1）㝼⟲䊨䊷䊒䈫Ṫౕ᳓ᷓ㪊㪇㫄᳓㕙ਅ㪈㪈㫄㪈㪇㪅㪋㫄᏷Ṫౕ

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図 5．サイドスキャン画像の例（その 2）

記録画像の事例ってロープが破断し流されたと思われる。また，この場

図 4 および図 5 は，海中のガレキをとらえたサイドス所には，ブロックや土嚢が引きずられた痕跡が，数多くキャン画像を示している。航跡は，画像の中央に示され見られ，津波によって大きく養殖施設が移動させられたており，航行した過去のデータから新しいデータが画像ことがわかる。の下から上に向かって表示されている。画像の中央から

図 5 は，養殖施設の一部が海底（水深 30m）から水面右側は船の右舷側，左側は船の左舷側にある海水と海底

下 11m まで立ち上がっているようすがわかる。これか面がそれぞれ表示されている。サイドスキャン画像の見ら，養殖施設の浮子が残っており，この浮力により海中方は，上述してあるので参照いただきたい。

を直立していることがわかる。また，海底面付近に見ら図 4 は，養殖施設を固定するブロックや土嚢などの錘れるモヤモヤした雲状のものは，落下した養殖網である。

（おもり）が多数見られ，海底から立ち上がるロープも見られる。しかし，養殖施設の筏は見られず，津波によ文— 80 —

献1） 桑原久実・澤田浩一・高尾 芳三・鉛 進（ 2011）岩手県山田湾における水中ガレキの実態と簡易な調査方法（特集 東日本大震災）．漁港，53，15-19．
（水産工学研究所

桑原久実）

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