協会報／No.142

JAMSA
一般社団法人 海洋調査協会

5

気象・海象調査協会員が行う海洋調査の体系（調査項目名は港湾海洋調査士試験の区分による）
海洋調査協会は、海洋調査事業の健全な発展を期して昭和60年に創立され、「港湾海洋調査士」認定制度による海洋調査技術者の技術力向上とともに、港湾整備・海洋の開発利用・環境保全・海上の安全等の分野で貢献しています。

資料：気象庁資料
気象庁

3

土質・地質調査

2

速銀行
のくみち

日比人線

形線町）

ネ
ミ
コ ビル号１谷)

総通り

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駅
日業

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実施、監理、解析
イトーピア

事 務 所

JR

新小舟町局

〶

道

電話：03-5640-0373
FAX：03-5640-0375
E-mail：jamsajamsa@jamsa.or.jp
1 深浅測量H.P：https://www.jamsa.or.jp

畑央津小稲中紙
和 港湾、海岸、海洋調査業務の計画、日本橋堀留町)(50（日本橋ビル（3階））

歩下地0)

り通）

戸線

江武
総屋

京JRU)

疋

4千環境調査

三越前駅

門0 

■ 東京メトロ 日比谷線
「小伝馬町駅」
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３番出口から 徒歩４分
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Japan Marine Surveys Association

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■ 東京メトロ 銀座線「三越前駅」
A4／A9出口から 徒歩６分

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(A座

一般社団法人 海洋調査協会）

線

SDGsへの取り組み

４速高■ 東京メトロ線江号

三越前駅

JAMSA/W  
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蔵半（)銀日本銀行イラスト 中川彩乃
令和２年８月線

日本橋小舟町(A（日本橋室町-9）通り（銀FJ

昭和東行0

日本橋人形町

日本橋本町-1(A危険物探査〒103-0023
東京都中央区日本橋本町二丁目８番６号
日本橋ビル３F（三井高都住友首）

橋銀行

道歩(3)

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銀行

三菱

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小伝馬町駅

銀（ ）は地下鉄の出口No.を示す

UFJ

注(2)

戸橋 0100

都首

200m

半蔵門線
「三越前駅」
徒歩９分

海洋調査協会では、国連サミットで採択された SDGs

（快速）線
「新日本橋駅」■ JR 総武（持続可能な開発目標）の理念に共感し、「14. 海の豊かさを守ろう」の達成に貢献することをめざしています。
５番出口から 徒歩４分

Copyright(c)2020 JAMSA All rights reservedJAPAN MARINESURVEYS 2020 10
ASSOCIATION
年月

新たな海の探求技術４編活躍する若手技術者３編
国土交通省大臣表彰 ほか
協会パンフ、
技術図書

一般社団法人 海洋調査協会

JAMSA

改訂のお知らせ巻頭

今後の海洋調査技術
こ れ か ら の 50 年 は、 労 働 力 需 給 の ア ン バ
ランスが益々拡大します。総務省人口推計の生産年齢人口は、2020 年の約 7,500 万人から2070 年には 4,000 万人強へ、約 55％の減少と予測されています。65 歳以上の人口も現在よ言

玉野総合コンサルタント（株）
理事 牧村直樹

海洋調査技術のこれから
理事中部支部長の牧村 直 樹 で す。 ７ 月 豪 雨
で被害に遭われた方々に お 見 舞 い 申 し 上 げ、一日も早い復興をお祈りいたします。
当協会は、今年設立 36 周年を迎えました。
今後に向けて過去を振り返り、そして「これからの海洋調査技術」について考えてみます。
36 年を振り返ってこの 36 年は、社会資本整備の量的な拡大から質的なものへの追求へと変わってきた時代だと思います。バブル景気、バブル崩壊、少子高齢化、人口減少などの変遷がありました。
近年、業界においては公共施設の維持管理
対 策、i-Construction に よ る 生 産 性 向 上、 担い手確保・育成のための働き方改革などの取り組みが始まりました。また、社会は IoT 化、AI 化などここ数年でデジタル化がものすごい
勢 い で 進 ん で い ま す。 今 ま で の、 維 持 管 理、防災、災害対応などの要素技術のデジタル化による、調査技術の再生が必要だと思います。

り 減 少 し ま す。 従 来、FE（Field Engineer）
は先輩社員に同行し、様々なノウハウを培うことにより調査技術を習得しています。しかし、 新 規 採 用 FE と ベ テ ラ ン FE の 人 口 バ ランスが崩れ、技術の継承ができない状況が生じています。
私たち海洋調査コンサルタントは、このような労働力需給のアンバランスやデジタル化社会において、どのように対応していけば良いのでしょうか。今まで私たちが培ってきたField 技術で要求仕様をこなすだけでは取り残されそうです。ヒトと IoT の連携によるスマー
ト保全技術を開発することにより、FE が遠隔調査で作業を可能にする必要があります。
災害時の港湾には、背後地の防護、被災地への輸送拠点、代替輸送、災害復旧支援のスペース提供などの機能があります。日常点検、発災時の早期点検を FE の安全を確保しつつ行わなければなりません。最近では、災害に広域監視を得意とする衛星の活用が始まりつつあります。港湾施設の点検、海域浮遊物の早期確認を光学衛星や SAR 衛星により行う日は遠くないと思われます。デジタル化により新しい海洋調査コンサルタントの姿を築き上げることが必要です。
今後も日々研鑽を積み、海洋調査業界を発展させ無くてはならない存在にし、社会に貢献していきたいと思います。

目
巻頭言 …………………………… 牧村直樹 2
随筆 ごまめの歯ぎしり ……… 川嶋康宏 3
活躍する若手技術者
海外測量船乗船記 ………… 榎木田浩孝 5
私と仕事と寿司とゴルフと……… 宮地源太 7
海の上で思うこと ……………… 山田 拓 9
新たな海の探求技術
砂浜保全 ………………………… 黒岩正光 11
マルチビーム測深を用いたサンゴ礁および沿岸浅海域の海底地形探査 ……… 菅 浩伸 15
水産資源を可視化する直接計測、遠隔計測からバイオロギングまで …………… 宮下和士 20
海底重力計と海底熱水鉱床探査 … 押田 淳 27

次
新技術紹介・新商品コーナー
静岡県東部伊豆地域航空レーザ測深について…………………………………… 木村信太 35
地図記号の集大成………………… 今村遼平 39
協会パンフレットのリニューアル…………… 42
海事関係功労者国土交通大臣表彰…………… 43
関東地方整備局港湾空港関係功労者表彰…… 43
海上保安庁長官表彰・管区海上保安本部長表彰 … 44
九州整備局長表彰・日本港湾協会表彰 ……… 45
港湾海洋調査士認定試験を受験された方へ … 45
協会のうごき…………………………………… 46
技術図書販売目録一覧表……………………… 47
編集後記………………………………………… 48

̶ 2 ̶2020 年 10 月号

新たな海の探求技術
マルチビーム測深を用いたサンゴ礁および沿岸浅海域の海底地形探査
九州大学

浅海底フロンティア研究センター

１．はじめにセンター長菅浩伸

多く分布する裾礁型サンゴ礁の地形は、外学 生 時 代 に 目 に し た ト ー マ ス・ ゴ ロ ウ

洋側から礁斜面、礁縁、礁嶺（礁原）、浅礁１）２）（Thomas F. Goreau, 1924 − 1970）の論文

湖（ 礁 池 ） の 地 形 帯 を つ く る（ 図 １）。 こは衝撃的だった。カリブ海ジャマイカのサの う ち 砕 波 が み ら れ る 礁 縁 は、 洋 上 や 上ンゴ礁外縁部の海底地形を見渡したような空から見たときサンゴ礁の縁と認識されスケッチ、そして水深と地形毎に異なる造る 場 所 で あ る。 そ こ は、 造 礁 サ ン ゴ の 生

礁サンゴの分布が記載され、魚眼レンズで育やサンゴ礁地形の成長が最も活発な、い撮影された写真が載る。ゴロウの描く地形

わ ば「 サ ン ゴ 礁 地 形 発 達 の 最 前 線 」 で あスケッチにはスケール代わりに小さくダイり、 サ ン ゴ 礁 に と っ て き わ め て 重 要 な 場

バーの姿が描かれていた。研究を始めたと

所 で あ る。 そ し て 礁 縁 の 陸 側 に は 大 潮 のきに、既にダイバーであった私は、彼のス平 均 低 潮 位 付 近 の 高 さ に 達 し た 礁 原（ 礁ケッチに憧れた。私自身が、ある種のパター嶺）が広がる。礁縁と礁原はサンゴ礁特有ンをもった、しかし複雑なサンゴ礁の海底の海底から急な高まりをつくる地形をつ地形をどのように表現しようかと模索してくり、この高まりが防波構造物としての性いたときであった。

質を持つ。このため礁原の陸側に広がる浅私はシングルビーム測深機と SCUBA 潜礁湖は、波浪の影響をほとんど受けること水を使ってサンゴ礁外縁部の研究をはじめがない。これらの海面付近に広がる浅い部た。水中でハンマーを振って岩石を採取し分は空中写真や衛星写真で見ることができたり、台風前後に大礫や巨礫の移動を観測る。 し か し、 外 洋 側 や 内 湾 の 水 深 が 深 いした。また水陸両用の油圧式ボーリング機

海域は、地形図もない上に空中写真に写るを作成して、SCUBA 潜水を行いながら水こともなく、どのような地形が広がってい中で掘削をしてコア試料を採取した。それるか分からない。潜水調査を重ねたとしてぞれの調査に際しては、模索しつつ三次元地形のスケッチを描いて調査地の地形的特徴を説明しようとした。まさか 20 年後に、夢のような技術を使って海底地形の正確な三次元図を作成していることは想像に難かった。
２．サンゴ礁の地形とその成り立ち
サンゴ礁は、熱帯水界の生物である造礁サンゴやサンゴモなどの造礁生物が何千年もの時間をかけてその骨格を積み上げながらつくってきた地形である ３）。琉球列島に̶ 15 ̶
2020 年 10 月号

図1

サンゴ礁の地形とその発達過程 3）

新たな海の探求技術ことに成功した。
最も測深が難しいのは、水深が浅く、起伏が大きいサンゴ礁の「縁」に近い部分である。そこはサンゴ礁が最も創造的に地形をつくる場所でもあるため、サンゴ礁地形研究者としては最も測深を行いたい場所であった。その外洋側の礁斜面も未知の地形が 広 が る。 こ れ ら の 地 形 を い か に 測 深 するかを考えた。幸運だったことは自身の測深機であるため、自分で可否を判断できたことである。そのうえで、その海域をよく
写真 1

知り操船に長けた漁師（海人）の船を使っ礁斜面の地形（久米島南岸、著者撮影）た。潜り漁などの経験から海底地形に詳しも、地形の全体像を眺めることは難しい場

く、波や風にあわせて船を操る名人に船長所であった（写真１）。

をお願いする。船には GPS や魚探などいくつもの計器を備えているため、新たに持ち３．サンゴ礁・浅海底のマルチビーム測深込んだ我々のマルチビーム測深機について

１）海底地形を「獲る」も早々に理解していただける。このような1990 年代以降、マルチビーム測深技術が漁師さん達がいることは日本の誇れるとこ

急 速に 進 歩した。マルチビーム測 深 機は、ろだろう。私がお願いした船長の中には、扇形に広がるビームで海底地形を広く三次測深海域からの帰りに自分が興味ある海域元的に測量することができる音波探査装置でおもむろに旋回し探査を始めた人もいた。

である。ただ、この装置は大型船舶に搭載なんとも頼もしい限りである。

されることがほとんどであったので、大型船海底の地形情報は乏しいため、何の下図が航行できない浅海底の測量は難しかった。

もない場所での測深が常である。測深を行

私の研究室では、科研費を使って小型船舶

う私は船長に指示を出しながら、地形を予に取り付けることができるマルチビーム測深

測してあらかじめレンジを設定し、スワス機 R ２Sonic を 2010 年に導入した（写真２）。

を振る。測深現場では、通り過ぎてしまっそして、水深１〜 400 m までの海底地形をた地形は、再度船をまわして取り直すしか１〜２m グリッドの高解像度で可視化するない。とくに浅海で起伏の大きい場合は、地形を予測することが重要である。これは海底を見続けてきた地形学者が測深を行う際の醍醐味である。測深中に１秒間に数本から十数本描かれていく地形断面を見ながら海底地形をイメージするのは楽しいし、感慨深い。潜水調査で断面を測っていたときは、その断面１本を測るのに SCUBA タ
ンク１本、約１時間かかったのである。
２）細心の可視化
測 深 デ ー タ は 注 意 深 く 解 析 す る。 慣 性

写真 2小型船を使って著者が行うマルチビーム測深調査（与那国島にて）

GPS ジャイロ（POS /MV）により計測した̶ 16 ̶
2020 年 10 月号

船体の動揺データ（ロール・ピッチ・ヒーブ）

マルチビーム測深を初めて、まず私が向は瞬時に測深データに反映されるが、後ほかったのは沖縄の久米島であった。長年にど現場のパッチテスト測線のデータを基にわたり島の周囲に潜って調査をしていたた

ロールやピッチの補正値を正確にはじき出め、私にとっては最も土地勘（海底勘）がし適用する。潮位や音速度プロファイルのある海域であった。そこで、自分が潜って測定結果も適用する。最も煩雑なのはノイ見た海底と、マルチビームで見える海底をズ処理である。浅く起伏に富むサンゴ礁のつきあわそうと考えていた。装置にはそれ海域では、各種のフィルターを用いて処理ぞれ得意不得意があり、見える範囲や精度を行うことができない。水深５ｍで起伏がも異なる。たとえばマルチビームとサイド３ｍあるところ、水深 10 ｍで起伏が５ｍあスキャンソナーでは、同じ対象物でも見えるところが普通にあるためである。

方が異なる。使いこなすには長所短所を知ノイズ処理は恐ろしい。なぜなら、実際り、目的によってそれぞれを使い分ける必は存在しない地形をつくり出してしまうこ要がある。私がよく知っている海底地形はとや、存在する地形を消してしまうこともマルチビームの目を通したとき、どのようあり得るからである。測深したスワス断面に映るのであろうか。

を並べて注意深く、地形の連続性をみなが人が潜って活動できる範囲は小さい。数ら判断する。「このような地形は実際にあ十〜数百メートルの範囲である。また、サり得るのか？」と問いかけながらの作業でンゴ礁のように透明度のよい海域であってある。私の研究室の場合、２週間の測深でも十数メートル先までしか見渡すことがで400 〜 500km の航行を行うことが常である

きないところが殆どである。マルチビームが、その後処理には専属のテクニカルスタッ

では広範囲の地形を一気に測量し可視化す

フが約９ヶ月をかけてデータ処理および可ることができる。また、水中では人は簡単視化を進めている。に上下に移動できるが、わずかな水深の違出来上がった海底地形図をもとに、私はいを感知することは難しい。測深結果では現地で潜水調査を行う。全く地形図がなかっ広範囲にわたり、わずかな水深の違いや地た海域で高解像度の海底地形図ができると、形の連続性と広がりを正確に現してくれる。

その上で深度と距離を基に潜水計画を立て、一方でマルチビームの見た目にはもの足調査が可能となる。未知の海域を探検できらない部分もあった。人が潜水して目にする喜びはひとしおである。その過程で、作る範囲は極めて小さいが、目には微細な凹成した海底地形図の検証も行う。ノイズ処

凸や色、材質感覚（テクスチャー）など多理が足らなかったため、実際にはない地形くの情報が入ってくる。私は試しにある極がつくられた場所を現地で確認し、後に削浅海域で測深密度を上げ、10cm グリッド除したこともあった。また、実際にある地でマルチビーム測深結果を可視化してみた。

形を削除してしまった場所では、その地形サンゴ礁の微地形が詳細に浮かび上がった。

を復元するため、再度ノイズ処理をやり直しかし、その中で径２ｍほどの大きなドーしてもらったこともある。地形学的に見てム状のサンゴではないかと思ったところが、おかしいと思った地形については、現地で実は小さなサンゴの集合体であったことが確認しながら海底地形図を完成させる。こある。マルチビームでいくら詳細に可視化の過程でさらに海底地形を見る目が養われを進めても、これが限界のように思えた。ていくところが奥深い。

装置には人の能力を超えた性能があるが、３）測深機の “ 目 ” とダイバーの “ 目 ”

人の能力に及ばない部分もある。後に、マ̶ 17 ̶2020 年 10 月号

新たな海の探求技術

ルチビーム測深と水中フォトグラメトリーてビームの当たらない影ができるため、何モデルを組み合わせて、沖縄・古宇利島沖度も往復しながらの測深となった。の水深 40 ｍに沈む米国軍艦 USS Emmons

名蔵湾の奇妙な海底地形は、おびただしを対象として、地理座標を有する５cm グ

い数の深い凹地から成り立っていた ５）。湾リッドの高解像度水中三次元モデルを構築の中央には氷期の旧河川後とみられる蛇行４）することに成功したが 、その研究は以上した谷が走っていた（図２）。多数の閉じの経験に基づいて構想したものであった。

た凹地形は氷期の低海水準のもとで地下水系によって形成されたカルスト地形が後氷４．予想を次々と裏切られた石垣島の名蔵湾期の海水準上昇と共に沈水した「沈水カル2011 年におこなった石垣島での測深調査スト地形」と考えられた。凹地の直径は約は順調だった。夏に２週間にわたって波高100 〜 500 m であるため、潜水調査で見渡１ｍというのは、私の知る限り殆ど巡りあすことはできない。沿岸近くであるが、こうことがない海況だった。我々は外洋に面のような地形が広がっていることは誰もがした礁斜面の調査を終え、最後に島西岸の予想すらしなかったことであった。名蔵湾

名蔵湾を探査した。名蔵湾は東西５km 南

中央部は水深５m から 40 m に至る斜面が北６km、水深 50 m 以浅の湾である。この数多くみられる起伏の激しい海域であった

湾には５万分の１海底地形図で奇妙な地形が、高解像度海底地形図を基に調査が可能が見られること、また、私が以前潜水調査となった。

を行って沈水ドリーネのような地形を見た

何度かの潜水調査を行って、驚くべき発ことがあることから、注目していた海域で見があった。名蔵湾に見事な造礁サンゴ群あった。マルチビームで測深を開始した我々集が数多く棲息していたのである（写真３）。

は目を見張った。見たことのないような奇それまで、専門家の間でも名蔵湾に造礁サ抜な絵がモニターに描かれていく。どのよンゴは殆ど生息していないと認識されていうな地形が出てくるか分からないため、私た。ところが実際には生物量豊かな海域ではあらかじめ地形を予想してスワスを振るあり、大規模なサンゴ群集が成立していることができなかった。また、起伏が大きくことが発見されたのである。人口約５万人の石垣島沿岸域でこのような未知の地形と大規模な生物群集が発見されたことは、人里に近い沿岸域であっても未だ科学的知見がきわめて少ないことを物語っている。

図 2 石垣島名蔵湾の沈水カルスト地形 5）
湾中央部の 1.85 × 2.7km の範囲を 1 ｍグリッドで可視化。水深 1.6 〜 58.5 の地形を等深線間隔 1ｍ間隔で表す。

写真３

名蔵湾の大規模造礁サンゴ群集（著者撮影）

̶ 18 ̶
2020 年 10 月号

５．日本の浅海底地形探査へ向けての展望上重要な場所であるとともに、人による海日本沿岸では 1950 年代から 80 年代はじ域利用も盛んな場所である。今後、浅海底めにかけて、地形学者による海底地形研究の高解像度地形図を基にした沿岸防災に関６）が盛んになった時代があった 。特に海上保わる研究 12）や、海域利用に関する計画が展

安庁水路部に在籍し、広く日本沿岸の海底開されることによって、沿岸部における持地形に関する研究を行っていた茂木昭夫博続可能な開発を進めることが可能になると士によって、青函トンネル掘削前の津軽海峡期待するところである。の海底地形調査

７）や福岡県北部の倉良瀬戸の海釜と氷期の河谷地形 ８） など多くの研究

謝辞がなされ、浅海域における現在の侵食・堆

本稿の内容は H28 〜 R ２年度科研費 基盤

積作用や、氷河性海面変動に伴う浅海域の研究（S）16H06309「浅海底地形学を基に沈水地形に関する地形学的研究が飛躍的にした沿岸域の先進的学際研究 −三次元海底９）進んだ 。しかし 1970 年代以降、日本およ地形で開くパラダイム−」（代表者：菅浩

び世界の海洋研究は遠洋深海を舞台にした伸）の成果の一部です。共同研究者の皆様

調査・資源探査に力が注がれ、沿岸浅海域に感謝申し上げます。の地形研究は中断期を迎えることとなった。
沿岸浅海域の地形の成り立ちについては、現在でも実証的な研究が乏しい。地形学の教科書

10）

引用文献
１） Goreau, T.F.（1959）Ecology, 40（１）,でも、海面下の地形は大陸棚・大陸斜面の大地形が僅かなページで解説され67-90.
２） Goreau, T.F., Goreau, N.I. （1973）

るにとどまる。水深 130m 以浅の浅海底は、寒冷な氷期に干出して侵食作用を受け、温Bull. Mar. Sci., 23, 399-464.
３） 菅 浩伸（2018） 科学 , 88（６）, 582-

暖な間氷期に水没して堆積作用を受けるという、成り立ちの上でも複雑な地域である。

587.
４） Kan, H. et al.（2018）Int. J. Nautical

日本のような氷床から遠い地域では、寒冷な氷期と温暖な間氷期の間で約 130 m の海Archaeol., 47, 267-280.
５） Kan, H. et al.（2015）Geomorphology,水準の変化があるためである。浅海域で高229, 112-124.

解像度の海底地形図を作り、地形を記載し

６） 貝塚爽平（1955）地理学評論 , 28, 15-26.

研究する活動が、将来の教科書に新しい一７） 茂木昭夫（1958）地理学評論 , 31（１）,章「浅海底地形」をつくる端緒となればと願うところである。

15-23.
８） 茂木昭夫（1973）地理学評論 , 46（11）,沿岸浅海域の地形探査には遠洋深海域とは異なる難しさが存在する。海上保安庁か755-759.
９） 茂木昭夫（1978）水工学シリーズ 78-

ら 1976 年に刊行が開始された「５万分の１沿岸海の基本図」の作成においても、そのB-3, １-16.
10） 米倉伸之ほか（2001）『日本の地形１

整備に多くの時間と労力がかかったことが記されている

11）。最新のマルチビーム探査総説』東京大学出版会 .
11） 西沢邦和（1982）地図 , 20（４）, 2426.

技術を用いても、スワスが広がりにくい浅海域では測深船の航跡を密にし、地道にデー

12） Minamidate, K.et al.（2020）ScientiﬁcReports, 10, DOI: 10.1038/s41598-020-

タの取得と処理を重ねる必要がある。
人口やインフラが集中する沿岸域は防災̶ 19 ̶2020 年 10 月号

64100-6