hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
熱流束計測に基づくＸ線自由電子レーザのパルスエネルギー絶対測定

この課題の解決策は、いくつか上がっており、次年度以降に充分対処可能であると考えている。以上のことから、課題が浮き彫りになったものの次年度前半に対応する時間を確保しており、全体の研究計画にはほとんど影響がなく、現状では、本研究は概ね順調に進捗していると考えている。本研究では、X線自由電子レーザー(X-ray Free-Electron Laser: XFEL)のパルスエネルギーの絶対測定を目指し、熱流束測定を基にしたパルス放射計の開発を進めている。これまでXFELのパルスエネルギーの絶対値は、平均レーザーパワーから間接的に算出していた。これは、絶対測定である極低温放射計などの既存の放射計の時定数が数十秒程度とXFELの繰り返し周波数である数十Hzよりも遅いためである。そこで、本研究では熱流束計測を基にした新しい放射計であるパルス放射計を開発し、XFELのパルスエネルギーの絶対値を直接的に測定することを目指している。昨年度に行ったパルス放射計の設計、組み立て、調整の結果、動作原理の確認には成功したがSN比の改善が必要であることが明らかとなった。そこで本年度は、パルス放射計の改造を行った。具体的には、パルス放射計の検出部分である受光部の小型軽量化ならびに制御系の全面的な見直しを行った。まず、受光部の小型軽量化では、99%以上のFEL吸収率を維持できる寸法で可能な限り小型化した。さらに、受光部の主要素材を金(Au)から銅(Cu)に見直し、壁厚も可能な限り薄くした。その結果、受光部の熱容量を約5分の1まで下げ、熱的感度を向上させた。次に、制御系の見直しを行い、超高速マルチメータを軸にしたものに再構築した。また、各結線の遮蔽も強化し、耐ノイズ性を向上させた。以上の改良後、パルス放射計に内蔵させたヒーターによるセルフテストを行った。その結果、約100マイクロジュールのパルスエネルギーを計測できるだけのSN比に達していることを確認した。XFELの典型的なパルスエネルギーが100500マイクロジュールであるため、十分なSN比であることが明らかとなった。初年度(昨年度)はパルス放射計の設計、組み立て、調整を行い、SN比の向上などの様々な課題が明らかとなった。そこで、今年度はこれらの課題解決のため、パルス放射計の受光部の改造や、制御系の大幅な見直しを行った。その結果、約100マイクロジュールのパルスエネルギーを約10%の精度で測定できるSN比であることを確認した。このSN比は、国内唯一のXFEL施設であるSACLA(SPring-8 Angstrom Compact free-electron LAser)の典型的なパルスエネルギーが100マイクロジュールから500マイクロジュールに対して十分なものであると考えられる。以上のように、当初の計画通り、今年度までにパルス放射計の設計、開発ならびに動作確認までを終えることができた。そのため、ここまでは順調に進展しているものと考えられる。次年度(2年度目)は、前年度に明らかになった課題である測定精度の向上に着手する。
画素統計量の相関に基づく汎用・簡易・高速画像検索方式・電子透かし方式と実験的検証

従来の著作権保護の枠組みでは、認証局は著作権者から問い合わせがあればコンテンツに埋め込まれた著作権情報の正当性を検証するだけであり、著作権者自身が違法コピー画像を検索・発見する必要があった。本研究では、画像のサイズ変更、回転、輝度変換、圧縮などの攻撃を受けた場合の違法コピー疑義画像をLBP(Local Bit Pattern)のヒストグラム等を用いて検索する方法について提案している。また、近年脅威となっている結託攻撃の一つである平均化攻撃の抑制のために、Seam carving技術を用いた幾何変位付加による電子透かし方式を提案している。(1)画像検索技術のブレークスルーの提案:平成24年度に検討した画像検索に用いる画像特徴量に関する要素技術を踏まえ、実用に即した画像検索法を検討した。前段階探索においてLPBヒストグラムを用いた輝度変換攻撃画像検出法およびJPEG圧縮攻撃画像の検出精度の向上方法等について提案した。画像検索方式については、ソフトウエアによるプロトタイプを試作し、検索対象画像の抽出率等の特性を測定し、静止画像検索技術として実用に供し得ることを確認した。(2)画像検索アルゴリズムのブレークスルーの提案:想定する違法コピー画像として、画像のサイズ変更、回転、輝度変換、圧縮を施した画像を想定した画像検索のための要素技術について比較検討を平成24年度に行った。この結果および上記の検討結果を踏まえ、画像の拡大・縮小、回転、輝度変換、圧縮画像に対応できる画像検索アルゴリズムを検討し、ソフトウエアによるプロトタイプを試作した。(3)電子透かし技術のブレークスルーの提案:平成24年度に検討したSeam Carvingを用いた電子透かしの要素技術を踏まえ、埋め込み後の画質向上のためROI(Region of Interesting)の導入について検討した。また、Seam Carving技術により削除・追加するラインの画素位置の制御および周波数領域へ透かし情報を埋め込む従来方式との併用などの方法によるユーザ管理方式を検討し、ソフトウエアによるプロトタイプを試作した。画像検索技術のブレークスルーの要素技術に関する検討:画像検索には一般に画像特徴量が使用される。画像透かしの適用による画像の変化に影響されにくい画像特徴量を洗い出し、それらの検索技術への適合性について比較検討を行った。その結果、画素値ヒストグラムをベースとする2段画像検索法を提案した。画像検索アルゴリズムのブレークスルーの要素技術に関する検討:流通している第3者による違法コピー画像は、拡大・縮小、回転、トリミング、圧縮など各種の攻撃、さらにはこれらを組み合わせた攻撃が加えられていることが考えられる。これらの攻撃に対応可能な画像検索アルゴリズムについて要素技術を洗い出し、その比較検討を行った。いくつかの攻撃の組み合わせに分けて考え、各組み合わせに特化した画像検索アルゴリズムとして評価を行った。電子透かし技術のブレークスルーの要素技術に関する検討:画像内の画素位置とユーザを1対1に対応させ、ユーザ管理まで考慮した新しい電子透かし方式に必要な要素技術を洗い出し、その比較検討を行った。画像内の特定領域(例えば小ブロック)の位置情報に各ユーザを対応させる方法の有力候補として、削除しても視覚的に検知しにくい画素位置を得るためにSeam Carvingを用いた方法について基礎的な検討を行った。この方式は結託攻撃である平均化攻撃に対して有効であることを確認できた。(1)画像検索技術のブレークスルーの要素技術に関する検討:平成25年度から引き続き要素技術のブラッシュアップを行った。画像の周辺へ装飾模様を加える装飾攻撃について新たに検討し、マスクを用いた探索処理を提案した。また、この処理をソフトウェアによるプロトタイプに加えて探索の特性などを測定し、実用に供し得ることを確認した。(2)画像検索アルゴリズムのブレークスルーの要素技術に関する検討:平成25年度から引き続き違法コピー疑義画像の検出のための画像検索効率の向上および特性の測定を行った。画素値ヒストグラムに加えてLBPヒストグラムを用いた画像一致判定により、拡大・縮小の幾何変換、減色、JPEG圧縮攻撃だけでなく輝度値変換ついても検出可能となり、この処理をソフトウェアによるプロトタイプに追加した。(3)電子透かし技術のブレークスルーの要素技術に関する検討:平成25年度から引き続きSeam Carvingを適用した電子透かしの要素技術について、埋め込み画像の画質向上のためROI(Region of Interesting)とSeamライン探索範囲などの条件などについて検討した。従来の電子透かし情報を埋め込む方式との併用についても引き続き検討している。また、本方式の動画像への適応についても基礎検討を行った。なお、これらの処理についてはソフトウェアによるプロトタイプに加えている。通信・ネットワーク工学平成25年度の研究計画である電子透かし検索における画像検索技術・アルゴリズムのブレークスルーの提案および電子透かし技術のブレークスルーの提案について以下のような成果が得られた。(1)画像検索技術・アルゴリズムのブレークスルーの提案:前年度における要素技術の検討結果を踏まえ、新たにLBPヒストグラムを用いた輝度変換攻撃に対する検索アルゴリズムを提案し、ソフトウェアによるプロトタイプの試作を行った。当該アルゴリズムについて,シミュレーションによる評価を行い、その性能について学会発表を行なった。

これにより従来の拡大・縮小、回転、圧縮攻撃への対応に加えて、輝度変換攻撃画像への対応が可能となった。(2)電子透かし技術のブレークスルーの提案:Seam Carvingをベースとして透かしを埋め込む電子透かし方式について、ソフトウェアによるプロトタイプを試作し、性能評価を行った。その方式と性能評価の結果について学会発表を行った。また、電子透かし方式の動画像への適用についても現在検討中である。以上より,研究はおおむね順調に進展しているといえる。画像検索技術のブレークスルーの提案:画像検索に用いる画像特徴量に関する要素技術の検討を行い、実用に即した画像検索法として2段画像検索法を提案した。また、提案した画像検索方式については、ソフトウエアによるプロトタイプ試作中であるが、実験システムによって検索対象画像の抽出率等の特性を測定し、静止画像検索技術として実用に供し得ることを確認した。画像検索アルゴリズムのブレークスルーの提案:要素技術検討結果を踏まえ、画像の拡大・縮小、回転、トリミング、圧縮画像などに対応できる画素値ヒストグラムをベースにした画像検索アルゴリズムを提案した。電子透かし技術のブレークスルーの提案:Seam Carvingをベースとする透かしを埋め込む電子透かし方式を提案した。また、ソフトウエアによるプロトタイプを作成中である。(1)画像検索技術および画像検索アルゴリズムのブレークスルーの提案:画像検索の精度および速度の向上のため前段探索のパラメータの検討を行う。また、平成25年度の成果をまとめ学会発表および論文投稿を行う予定である。加えて、動画像に対する検索技術、アルゴリズムについても検討する予定である。(2)電子透かし技術のブレークスルーの提案:動画像に適用した電子透かし方式をブラッシュアップする。画像検索技術のブレークスルーの提案:平成24年度の画像検索に用いる画像特徴量に関する要素技術の検討結果を踏まえ、実用に即した画像検索法について精度の向上などを検討する。この画像検索方式については、ソフトウエアによるプロトタイプ試作を行い、十分な量のテスト画像を対象にして検索対象画像の抽出率等の特性を測定し、静止画像検索技術として実用に供し得ることを確認する。画像検索アルゴリズムのブレークスルーの提案:平成24年度の要素技術検討結果を踏まえ、画像の拡大・縮小、回転、トリミング、圧縮画像に対応できる画像検索アルゴリズムを検討する。またソフトウエアによるプロトタイプ試作を行う。
環日本海地域における農耕文化成立期の生業複合と社会構造変化の基礎的研究

日本列島を中心に環日本海地域で農耕文化の生業複合及び社会の変化を分析するため、レプリカ法による初期農耕導入期のイネ、アワ、キビなど栽培植物の種実圧痕の調査など基礎データを集成するとともに生業活動全体の中でその評価し、農耕導入などの生業変化と、土器や石器などの考古学資料の変化との相関性の検証を行った。日本列島における確実に最古なイネ、アワ、キビの導入が縄文時代晩期後半突帯文土器である点を確認、初期農耕伝播における日本海経路の重要性、中部、東海におけるアワ、キビ栽培導入時の打製石斧の増加、長野県御社宮司遺跡をモデルに狩猟に傾斜する集団が畠作を導入しながらも緩やかに変化する過程などを明らかにした。前年度に引き続き、東アジアを環日本海という視点で日本列島を中心に農耕文化の生業複合及び社会の変化を分析するための基礎データの集成調査とその評価を試みた。そして、生業データと考古学資料の相関性の検証を試みた。成果は代表者が単著にまとめた他、各研究者により学術論文や学会発表などを行った。1単著・論文等の発行・発表単著『先史時代の初期農耕を考えるーレプリカ法の実践からー』を刊行した他、研究論文等を発表した。2研究発表2013年8月の第27回雑穀研究会(長野県飯田市)で中村豊・中沢道彦、『日韓における食物栽培の開始と農業技術』(山梨県)で浜田竜彦・中沢、第41回山陰考古学研究集会(鳥取県鳥取市)で中沢、浜田竜彦、中村豊が、12月の『第30回日本植生史学会』で中村豊・中沢、『縄文/弥生の画期』(山形県山形市)で中沢、2014年2月の「第9回九州古代種子研究会」で中沢が発表した。3調査(1)レプリカ法による種実圧痕九州、山陰、山陽、四国、近畿、北陸、東海、東海、新潟の遺跡の調査を行った。(2)種実調査四国、中部高地の調査を行った。(3)同位体分析日韓資料の安定同位体分を行った。(4)骨角器調査九州、瀬戸内、四国、近畿の骨角器調査を行った。(5)土器編年を軸に中部高地、東海、新潟を対象にレプリカ法データと石器組成の相関性を検討した。(6)研究会御社宮司遺跡研究会を開催した。東アジアを環日本海という視点で日本列島を中心に農耕文化の生業複合及び社会の変化を分析するための基礎データをの集成するための調査を行うとともにその評価を試みた。そして生業データと考古学資料の変化の相関性の検証を試みた。成果は各研究者ににより学術論文や学会発表などを行った他、公開シンポジウムを開催した。1シンポジウム・研究会の開催2012年度の研究成果公開として2013年3月17日に明治大学リバテイータワーにおいて公開シンポジウム「レプリカ法の開発は何を明らかにしたのかー日本列島における農耕の伝播と受容の研究への実践ー」を開催した。中沢道彦、濵田竜彦、中村豊、宮地聡一郎、金姓旭、戸村正己・菅谷通保が研究発表を行い、討論では川添和暁も討論に加わり、阿部芳郎が総括した。また、丑野毅による講演も行われた。また、2012年5月26日、10月6日に研究会を明治大学で開催した。2講演・研究発表上記シンポジウムの他、中沢は6月24日、11月17日の長野県考古学会50周年記念プレシンポジウム(長野県岡谷市)、シンポジウム(長野県千曲市)、9月2日の雑穀研究会第26回大会(山梨県小菅村)、11月24日の日本植生史学会第27回大会(新潟県長岡市)、12月15日の縄文時代資源利用研究会シンポジウム(明治大学)で研究発表を行った。3調査(1)レプリカ法調査山陰、四国、近畿、東海、中部高地の調査を行った。(2)種子分析徳島県庄・蔵本遺跡の調査を行った。(3)年代測定日韓試料の年代測定を行った。(4)土器・石器研究中部高地、東海の石器組成の分析を行い、土器のアワ、キビ圧痕出現の時期と石器組成の変化の相関性を検討した。前々年、前年に引き続き、東アジアを環日本海という視点で日本列島を中心に農耕文化の生業複合と社会の変化を分析するための基礎データの集成作業とその評価を試み、生業データと考古学資料の相関性の検証を試みた。成果は研究の最終年度ということで公開シンポジウムを開催したほか、代表者をはじめ各研究者が学術論文や学会発表などを行った。1シンポジウムの開催

最終年度の研究成果公開として、2015年1月31日2月1日に茅野市尖石縄文考古館において公開シンポジウム「八ヶ岳山麓における縄文時代の終末と生業変化」(2部構成:1部「日本列島各地における初期農耕導入期の生業」2部「八ヶ岳山麓における縄文時代の終末と生業変化」)を開催した。中沢道彦、中村豊、濵田竜彦、川添和暁、荒川隆史、佐野隆、那須浩郎、百瀬長秀、宮坂清、塚原秀之が研究発表、討論を行い、阿部芳郎が総括した。2講演・研究発表上記シンポジウムの他、中沢は2014年4月17日に尖石縄文ゼミナール(長野県茅野市)、6月15日に津南学講座(新潟県津南町)で講演、7月6日に第25回中四国縄文研究会(徳島県徳島市)、11月15日に明治大学日本先史文化研究所研究成果公開シンポジウム「縄文文化の繁栄と衰退」(明治大学)、2015年3月7日に第10回九州古代種子研究会(熊本県熊本市)などで研究発表を行った。3調査(1)レプリカ法による種実圧痕調査九州、山陰、山陽、四国、近畿、東海、関東、中部高地、新潟、韓国、中国東北部の調査を行った。(2)動植物遺体の調査徳島県三谷遺跡、庄・蔵本遺跡出土動植物遺体の分析を行った。(3)骨角器調査中部高地の骨角器調査を行った(4)中部高地の土器編年を軸に日本列島の広域土器編年を検討するとともに中部高地、東海、新潟を対象にレプリカ法による大陸系のイネ、アワ、キビの出現データと石器組成の相関性を検討した。縄文時代晩期(理由)レプリカ法調査では平成25年度調査予定の山陽の岡山県窪木遺跡、近畿の大阪府馬場川遺跡、滋賀県金屋遺跡の調査を実施できなかったが、山陽の岡山県彦崎貝や近畿の和歌山県立野遺跡、堅田遺跡や平成26年度実施予定の山陰の鳥取県諏訪南山崎遺跡、香川県林・坊城遺跡、新潟県和泉A遺跡の調査を実施した。レプリカ法調査では近畿でも和歌山県や新潟県上越地方において縄文時代晩期末のアワ・キビの雑穀圧痕を初めて検出した。レプリカ法の韓国遺跡調査はできなかったが、韓国新石器時代遺跡出土の土器付着炭化球根類の年代測定及び安定同位体分析を行った。また、レプリカ法による土器の種実圧痕を行う過程で、島根県三田谷遺跡では土器の施文具として、石川県御経塚遺跡では偶然の混入だが、微小巻貝を検出した。更に長野県の縄文時代晩期末土器では初めて今日的にイネの害虫のコクゾウムシを検出した。レプリカ法分析の新たな有効性を確認できた。また日本海沿岸遺跡出土土器のレプリカ法による種実圧痕データ、土器編年研究成果及び異系統土器の交流経路の分析から日本列島における初期農耕の伝播において日本海経路の重要性を検証した。その成果は中沢の著作及び第41回山陰考古学研究集会で発表した。更に富山県小竹貝塚出土の1個体土器から多数の圧痕がある事例の調査を通じて、土器の種実圧痕の分析を土器製作の中で試みる新たな方向性を示すことができた。計画通り、平成25年8月にシンポジウム形式の研究会を開催した。長野県御社宮司遺跡の構造の検討を行い、狩猟に傾斜する遺跡集団が縄文時代晩期後葉弥生時代前期の数世紀の時間幅で初期農耕を受け入れ、生業の緩やかに変化を明らかにした。当初、平成25年度実施予定の大阪府宮ノ下遺跡、鬼塚遺跡のレプリカ法調査、島根県三田谷遺跡の構造分析を平成24年度中に実施した。また、平成25年度にゲストスピーカーで招聘予定であった金姓旭の日韓の石器使用痕研究が予想以上に進展していたため、平成24年度ではゲストスピーカーを招聘して研究会開催を予定していたが、平成25年3月に農耕文化の伝播と受容に関するシンポジウムをがをため、平成25年度開予定のンポジウムを平成25年3月に前倒しで実施した。シンポジウム
全能性の基礎となる遺伝子構造とその発現の解析

植物の全性能,発生分化の分子機構の研究のために,先ず器官特異的に発現する遺伝子を調べた.シカクマメのキモトリプシンインヒビターのcDNAがクローン化された.それはアミノ酸207個のORFと24個のシグナルペプチド域を含んでいた.サブフアミリーA, Bを構成するイネ貯蔵蛋白グルテリンの遺伝子は3個のイントロンを含み, TATA配列の上流にはレグミンボックス様配列があった.サツマイモ塊根貯蔵蛋白スポラミンの核遺伝子にはイントロンが無く, 5 ́上流にはTATA配列を含めて計3個の保存配列があった.サツマイモの培養細菌では茎でスポラミンが蓄積するが,トランスゲニックタバコカルスや再生植物体でも,それと同じパターンで蓄積がみられた.細胞増殖と関連して発現するコムギのヒストンH3, H4遺伝子はヒマワリ細胞に導入しても正確に転写された. TATA配列上流には2種類の保存配列があり,上流側のACGTCA配列に結合する核蛋白も発見された.導入した遺伝子の発現を,導入された植物側の諸条件下で,または発生分化の諸段階で解析することも全能性分子機構の理解に有効である. TMVの弱毒株のCDNAをタバコに導入すると,弱毒性ウイルスが発現,増殖するが病徴はあらわれない.しかし, TMV病染に対する強い干渉を示した.CaMV35SRNAプロモータ付のlacZを導入したタバコ形質転換体ではlacZの発現量の著しい変異がみられ,核ゲノムDNAの影響が示唆された.転写制御機構の研究にはin vitro転写系の利用も有効である.コムギ胚由来の系ではTC7遺伝子が正確に転写されることが示された.核と葉緑体は密接に関連して機能する例が多い.その関連性をみるため,イネのRuBisCo遺伝子が調べられている.コムギの数種については,核ゲノムの分化機構を調べるために,ゲノムの制限酵素地図作りが着手されている.エンドウマメでは, tRNA類似DNA配列を含む反復配列断片がクローン化され,調査されている.植物の全性能,発生分化の分子機構の研究のために,先ず器官特異的に発現する遺伝子を調べた.シカクマメのキモトリプシンインヒビターのcDNAがクローン化された.それはアミノ酸207個のORFと24個のシグナルペプチド域を含んでいた.サブフアミリーA, Bを構成するイネ貯蔵蛋白グルテリンの遺伝子は3個のイントロンを含み, TATA配列の上流にはレグミンボックス様配列があった.サツマイモ塊根貯蔵蛋白スポラミンの核遺伝子にはイントロンが無く, 5 ́上流にはTATA配列を含めて計3個の保存配列があった.サツマイモの培養細菌では茎でスポラミンが蓄積するが,トランスゲニックタバコカルスや再生植物体でも,それと同じパターンで蓄積がみられた.細胞増殖と関連して発現するコムギのヒストンH3, H4遺伝子はヒマワリ細胞に導入しても正確に転写された. TATA配列上流には2種類の保存配列があり,上流側のACGTCA配列に結合する核蛋白も発見された.導入した遺伝子の発現を,導入された植物側の諸条件下で,または発生分化の諸段階で解析することも全能性分子機構の理解に有効である. TMVの弱毒株のCDNAをタバコに導入すると,弱毒性ウイルスが発現,増殖するが病徴はあらわれない.しかし, TMV病染に対する強い干渉を示した.CaMV35SRNAプロモータ付のlacZを導入したタバコ形質転換体ではlacZの発現量の著しい変異がみられ,核ゲノムDNAの影響が示唆された.転写制御機構の研究にはin vitro転写系の利用も有効である.コムギ胚由来の系ではTC7遺伝子が正確に転写されることが示された.核と葉緑体は密接に関連して機能する例が多い.その関連性をみるため,イネのRuBisCo遺伝子が調べられている.コムギの数種については,核ゲノムの分化機構を調べるために,ゲノムの制限酵素地図作りが着手されている.エンドウマメでは, tRNA類似DNA配列を含む反復配列断片がクローン化され,調査されている.
わが国縁辺地域における伝統芸能の現在

2018年度は現地調査を実施した。とくに前年に実施したアンケート調査で典型的,特徴的な回答の見られた団体を対象に,代表者へのヒヤリングおよび神楽練習風景の観察を行った。例えば,設立年が比較的新しい団体や他の継承団体から独立した団体では,設立当初は共演会の機会がなく,単独公演会をしていた。近年では少しずつ公演を依頼される機会が増えてきたため,単独講演会はしていない。彼らにとってこのような公演会という場,人前で舞う機会があることは,練習のモチベーションになっているという。「設立の経緯もあり,当初は周囲の風当たりが強かった」,「できたばかりの社中なのでいままであった神楽を正しく舞えるようになることがまずは大事」,「舞台装置で魅せるのではなく,神楽本来の舞いで魅せたい」といった,新しい団体であるからそこの悩みも見られた。また子どもが舞手となる子ども神楽団体では,神楽の指導を近隣の団体の有志が担っている。子どもたちはこの団体を卒業後は指導を受けた有志が所属する団体や舞の所作が好みの団体に所属するものも少なくない。石見神楽では,このような後裔を育成する構造が形成されている。年間公演数の多い団体は神楽の観光資源としての活用に積極的であり,中にはインバウンドや海外公演も想定し,古英語での演目や英文化されたパンフレットを有するものもみられた。調査計画では悉皆調査を予定していたが,現地関係者の積極的な協力の結果,ヒヤリング調査により十分なデータの収集が達成できた。本来の計画以上の研究の進展と成果が期待できる。ヒヤリング調査の成果が十分に得られたことから,現在は調査結果を新たな論文にまとめるとともに,国際学会を中心として広く公表する準備を進めている。より一層詳細な現地の状況を把握し,研究の精度を上げるべく,必要に応じて現地調査を実施する。関係団体の承認のもと,アンケート調査を実施した。その結果,対象の34%から回答を得た。アンケート結果を分析したところ,アンケート回答団体の構成員数の合計は751人,平均値は21.3人である。このうち男性が約86%,女性が約14%であった。年齢構成では男性では30歳代が最も多く,18歳以下,40歳代,23-29歳と続く。女性では18歳以下が最も多く,30歳代,40歳代,23-29歳と続く。また,約53%が生まれてからずっと,自身らの継承する神楽のある地区(産土神社圏)内に住み続けていた。地区外に転出したが戻ってきたもの約10%と合わせると,約62%が地区内に居住している。地区外からの移住者は11%であり,全体の7割以上の構成員が地区内に居住している。神楽継承に関する項目を「とてもよい」を4,「全くよくない」を1として集計した。演目の導入,衣装の導入,舞台装置の導入という項目では,いずれも平均値が2.5以下であり,消極的な評価にとどまっていた。演目の開発,衣装の開発,舞台装置の開発という項目では,平均値が2.5から3.0(「よい」)の範囲に収まっており,やや好意的に評価されていた。舞いを映像に残すこと,映像をインターネットで公開すること,共(競)演会等を実施すること,社中単独で公演会を実施することという項目は,いずれも平均値が3.0を超えており,高く評価されていた。当初の研究計画に従って,アンケート調査を実施できた。アンケート結果の分析も進んでいる。アンケート調査では,当初計画していた数の回答を得られなかったが,その分,対象についての詳細なデータを得ることができた。とりわけ調査対象団体の年齢構成,居住履歴,収支などの情報は学術的にも非常に貴重な資料である。現在はインタビュー調査対象の選定と交渉を進めているところである。今後も研究計画に則り,研究を遂行していく予定である。

ヒヤリング調査の成果が十分に得られたことから,現在は調査結果を新たな論文にまとめるとともに,国際学会を中心として広く公表する準備を進めている。より一層詳細な現地の状況を把握し,研究の精度を上げるべく,必要に応じて現地調査を実施する。本年度の調査が順調に進み,協力者の配慮により調査費用の圧縮が可能であったため。次年度に予定されている国際学会では,昨今の為替の影響から費用がかかることが想定されるため。英文校正費等,年度をまたいだ出金が予定されているため。計画以上の詳細な調査結果が得られ,現地調査の回数を減らせたこと,既存設備(PCなど)を利用することができ,設備更新を見送ったこと,次年度以降,国際学会等による旅費の負担などを考慮した結果,次年度使用額が生じた。次年度以降,国際学会での研究成果の公表や耐用期間の限度が近づいている設備の更新に使用する計画である。
Ｇ蛋白結合型受容体とシナプスを標的とした共通病態基盤同定と自閉性障害治療法開発

自閉症スペクトラム障害(ASD)と、関連する知的障害の病因・病態解明と治療法開発を目的に、aCGH解析を行い、13例に病因CNVを検出した。病因遺伝子にSHANK3やLIN7A/Bなどの足場蛋白が挙げられた。胎児期にLin7a/b発現抑制した結果、神経細胞移動と軸索伸長が障害され、神経発達に重要な機能を有する事が示唆された。ASD患者でセクレチン受容体に塩基変異を検出した。セクレチンの脳室内投与により、海馬でオキシトシンとバゾプレシンの分泌が増加した。足場蛋白、セクレチンーオキシトシン系などのG蛋白結合型受容体関連分子がASDの発症と治療に重要であることを示した。自閉性障害(ASD)の病因遺伝子同定と病態解明し治療法を開発するため、患者での変異検出と、モデルマウス解析を行った。(1)ASD患者での病因遺伝子同定Agilent社Human CGHアレイ(180Kx4)を用いたアレーCGH解析をASD患者52名に実施し、10例に疾患との関連性が示唆される染色体微細欠失/重複(CNV)を検出した。病因と考えられた遺伝子の1つは既報告のSHANK3の欠失で、1例はMAOA、Bの欠失だった。他は、細胞接着に関連する遺伝子とチャネル遺伝子が各1例、脳での作用が不明な遺伝子が2例で、4例はCNV領域に複数の候補遺伝子が含まれ、病因遺伝子を検討中である。検出された遺伝子について、他の患者での塩基置換の有無を解析中である。(2)KOマウスを対象としたASDに共通する分子機構の解析我々は、ASD患者で変異が検出された遺伝子(Cadm1、Gpcrs)や、ノックアウト(KO)マウスが社会性の障害を示しASDとの関連が考えられるSctrのKOマウスを作製し解析している。ASDにセロトニンが関与していることや脆弱X症候群とグルタミン酸受容体、GABA受容体の関連などから、ASDの病態に神経伝達物質受容体が関与している可能性が推定され、各KOマウス脳での発現を免疫組織学的に解析した。一部のKOマウスでdopamin受容体の発現変化が検出され、病態との関連を解析中である。また、各K0マウスおよび野生型マウス脳からmRNAを抽出し、Agilent社Sure Print G3 Mouse GEマイクロアレイ(60K)を用い、K0マウスで野生型と発現が異なる遺伝子を解析した結果、oxytocineとvasopressinの変化が検出された。これらは、社会行動との関連が報告されており、ASDの病態に共通する分子の一つであり、治療ターゲットとなる可能性が考えられる。自閉性障害(ASD)の病因遺伝子同定、病態解明と治療法の開発を目的に、患者での病因遺伝子同定と機能解析およびモデルマウス解析を行った。1ASD患者および関連する知的障害患者DNAをaCGH解析し、複数の病因CNVから、足場蛋白であるSHANK3の欠失、LIN7Bの重複などを、また、知的障害/ADHD家系でRPS6KA3重複を検出した。他にも病因と考えられる遺伝子が検出され、解析中である。ASD患者でLIN7Bの塩基変異を解析した結果、1例でExon5のドナーサイトの変異(c. 602+1G>C)を検出した。RT-PCR解析結果、Exon 5が欠失し、Exon 6がフレームシフトしているバンドを検出した。足場蛋白としての結合部位である、PDZ domainの約1/3が欠失していた。2知的障害患者で12q21欠失領域に局在するLIN7Aをマウス子宮内遺伝子導入技術により、胎児脳での発現を抑制した結果、神経細胞移動、シナプス伸長が障害された。LIN7Aでも同様な結果が得られている。LIN7が、中枢神経系の発達、ネットワーク形成に重要な作用を持つと考えられる。3知的障害とASD、ADHDの家系で、RPS6KA3の重複を病因として特定した。RPS6KA3は、CREBによる転写調節に関与し、シナプスで機能する蛋白の発現に関与する。4セクレチン受容体遺伝子変異を複数同定した。これらの変異に、セクレチンとの結合が低下する変異が含まれていた。セクレチンは、オキシトシンやADHの分泌、gulutamateとGABA、シナプス形成など、広範な作用を有する。ASDとシナプス機能の関連解析に重要な分子である。上記解析結果、シナプスに関連する新たなASD/知的障害関連分子が同定された。特に、シナプス足場蛋白は、ASD、知的障害に関与し、発症の共通基盤の一つとして重要であると考えられた。

自閉性障害(ASD)の病因遺伝子同定、病態解明と治療法の開発を目的に、患者での染色体・遺伝子解析、病因遺伝子の機能解析およびモデルマウス解析を継続して行った。(1) ASD患者での新たな病因遺伝子同定ASDおよび知的障害患者を対象に、Agilent社Human CGHアレイ(180Kx4)を用いたアレーCGH解析、および候補遺伝子の変異解析を継続的に実施した。その結果、新たに疾患との関連性が示唆される染色体微細欠失/重複(CNV)および候補遺伝子変異を検出した。CNV領域に局在する遺伝子としてLIN7AおよびLIN7Bが同定された。また、候補遺伝子としてSHANK2等の変異が検出された。LIN7A/7Bは機能解析実施中であるが、それぞれシナプス前、後膜での局在や神経細胞の発生・分化に関与している結果が得られつつある。これまでの患者解析等で我々が病因遺伝子として同定したGPCRである、GRR37およびGPR85の解析を行った。両遺伝子それぞれの変異を誘導した遺伝子を培養細胞に導入した結果、小胞体ストレスの増加と細胞死の促進が確認された。また、GPR85変異を導入したマウス脳の解析で、シナプスでのGABA/glutamate受容体の発現バランスが変化していた。これらのことから、両遺伝子がASDの発症に関与すると考えられた。また、機能的にASDとの関連が示唆されているセクレチン受容体遺伝子に関して、患者での変異解析を行い、ミスセンス変異を複数検出した。これらの変異と疾患との関連を解析中である。さらに、セクレチン投与により脳内で発現が変化する遺伝子を複数検出した。これらのASDとの関連を解析中である。患者解析は順調に進展しており、候補遺伝子も複数検出されている。ノックアウトマウス解析は一部系統で若干の解析の遅れはあるが、アレー解析、免疫組織化学解析も行われ、結果を得られつつある。25年度が最終年度であるため、記入しない。aCGHによるCNV解析、候補遺伝子変異解析に関しては、順調に解析症例を積み重ねており、新たな病因遺伝子も複数同定され、それらの遺伝子の機能解析も進展している。結果を複数の論文にまとめている途中であり、順調に進行している。また、治療ターゲットとなり得るシナプス病態の解析研究も進展しており、モデル動物に対する薬物投与による変化も解析されて、発現が変化する分子も検出されており、それらの中で、ASDに共通する治療ターゲットとなる候補分子の同定研究も進行している。治療介入による行動解析は若干遅れている。現状で順調に経過しており、このまま各解析を継続する。一部の遺伝子のノックアウトマウスで優位な結果を得られていない物もあり、解析を中止し、有望な遺伝子の解析をより充実させる可能性も検討中である。全体的には順調に伸展しており、現状で進行出来れば、一定の成果を得られると考えられる。マウスの治療介入における行動解析は、自治医科大学神経生理学との共同研究も進めていく予定である。
小胞体ストレスとマロリー体形成の関与について

(背景用的)アルコール性肝障害をはじめとする種々の肝疾患では、細胞内凝集体であるマロリー体が高頻度に観察される。マロリー体は一種のアグリソームと推測されるが、その形成機序、細胞生物学的意義は不明である。今回我々は種々の肝疾患において、酸化ストレスが肝細胞における小胞体ストレスを惹起し、小胞体での蛋白質品質管理機構が障害された結果、異常蛋白質が産生過剰となり、マロリー体が形成されるという仮説を立てた。(方法)ヒト肝癌細胞から得られた肝細胞株(Huh7細胞)およびヒト不死化肝綱胞'OUMS-29)にグルコースオキシダーゼならびにプロテアソーム阻害剤であるALLNを同時投与し、凝集体形成の有無を検討した。凝集体の形態的特徴を明らかにするため熱ショック蛋白、ガンマ・チュブリン、ユビキチン、サイトケラチンの免疫染色を行った。免疫染色に関しては野生型ケラチン18を遺伝子導入した細胞も用いた。さらに凝集体の微細構造を評価するため電子顕微鏡にて観察した。凝集体形成に小胞体ストレスが関与しているかどうかを検討するため、ストレスマーカーであるXBP・1、Bip、リン酸化PERKの発現をウェスタンブロッティングにて評価した。(結果)グルコースオキシダーゼを培養液中に投与した結果H202の持続的発現がみられた。抗酸化剤であるN-acetyl-cysteine(NAC)を前投与した結果H202産生は減少していた。Huh7、OUMS-29細胞にグルコースオキシダーゼと少量のALLNを同時投与した結果有意に凝集体形成細胞が増加していた。NACを前投与すると凝集体形成は抑制された。免疫染色の結果、この凝集体は熱ショック蛋白、ユビキチン、p62と共在したことからマロリー体の形態的特徴を持つことが分かった。またガンマ・チュブリン、熱ショック蛋白90も共在したことから神経変性疾患でみられるアグリソームとの共通点も認められた。電子顕微鏡による観察では、凝集体は核近傍に存在し、周囲をケラチンと思われる線維性構造物が囲んでいた。凝集体を有する細胞ではしばしば拡張した小胞体や、electron-dense depositを内包するミトコンドリアが認められた。ウェスタンブロッティングの結果グルコースオキシダーゼ、ALLN投与時、小胞体ストレスマーカーは発現が増加していた。一方、小胞体ストレスを減弱させるchemical chaperoneである4-phenylbutyrate(PBA)を前投与するとストレスマーカーの発現低下が見られ、凝集体形成も抑制されていた。(考察)今回我々は酸化ストレスが小胞体ストレスを惹起し、細胞内凝集体形成に直接関与していることを明らかにした。種々の肝疾患において持続的酸化ストレスがマロリー体形成に関与している可能性がある。本実験結果は2007年度Journal of Hepatology誌に掲載予定である。(背景/目的)アルコール性肝障害をはじめとする種々の肝疾患では、細胞内凝集体であるマロリー体が高頻度に観察される。今回我々は種々の肝疾患において、酸化ストレスなどが肝細胞における小胞体ストレスを惹起し、小胞体での蛋白質品質管理機構が障害された結果、異常蛋白質が産生過剰となり、マロリー体が形成されるという仮説を立てた。(方法)ヒト肝癌細胞から得られた肝細胞株(Huh7細胞)にグルコースオキシダーゼならびにプロテアソーム阻害剤であるALLNを同時投与し、凝集体形成の有無を検討する。凝集体の形態的特徴を明らかにするため熱ショック蛋白、ガンマ・チュブリン、ユビキチン、サイトケラチンの免疫染色を行う。また、凝集体形成に小胞体ストレスが関与しているかどうかを検討するため、ストレスマーカーであるXBP-1、Bip、PERKの発現をウェスタンブロッティングにて評価する。(結果)グルコースオキシダーゼを培養液中に投与した結果H2O2の持続的発現がみられた。Huh7細胞にグルコースオキシダーゼとALLNを同時投与した結果有意に凝集体形成細胞が増加していた。anti-oxidantであるN-acetyl-cysteineを同時投与すると凝集体形成は抑制された。免疫染色の結果、この凝集体は熱ショック蛋白、ユビキチンと共在していたことからマロリー体や神経変性疾患でみられるアグリソームの特徴を有していた。(方法)ヒト肝癌細胞から得られた肝細胞株(Huh7細胞)およびヒト不死化肝綱胞'OUMS-

29)にグルコースオキシダーゼならびにプロテアソーム阻害剤であるALLNを同時投与し、凝集体形成の有無を検討した。凝集体の形態的特徴を明らかにするため熱ショック蛋白、ガンマ・チュブリン、ユビキチン、サイトケラチンの免疫染色を行った。免疫染色に関しては野生型ケラチン18を遺伝子導入した細胞も用いた。さらに凝集体の微細構造を評価するため電子顕微鏡にて観察した。凝集体形成に小胞体ストレスが関与しているかどうかを検討するため、ストレスマーカーであるXBP・1、Bip、リン酸化PERKの発現をウェスタンブロッティングにて評価した。(結果)グルコースオキシダーゼを培養液中に投与した結果H202の持続的発現がみられた。抗酸化剤であるN-acetyl-cysteine(NAC)を前投与した結果H202産生は減少していた。Huh7、OUMS-29細胞にグルコースオキシダーゼと少量のALLNを同時投与した結果有意に凝集体形成細胞が増加していた。NACを前投与すると凝集体形成は抑制された。免疫染色の結果、この凝集体は熱ショック蛋白、ユビキチン、p62と共在したことからマロリー体の形態的特徴を持つことが分かった。またガンマ・チュブリン、熱ショック蛋白90も共在したことから神経変性疾患でみられるアグリソームとの共通点も認められた。電子顕微鏡による観察では、凝集体は核近傍に存在し、周囲をケラチンと思われる線維性構造物が囲んでいた。凝集体を有する細胞ではしばしば拡張した小胞体や、electron-dense depositを内包するミトコンドリアが認められた。ウェスタンブロッティングの結果グルコースオキシダーゼ、ALLN投与時、小胞体ストレスマーカーは発現が増加していた。一方、小胞体ストレスを減弱させるchemical chaperoneである4-phenylbutyrate(PBA)を前投与するとストレスマーカーの発現低下が見られ、凝集体形成も抑制されていた。(考察)今回我々は酸化ストレスが小胞体ストレスを惹起し、細胞内凝集体形成に直接関与していることを明らかにした。種々の肝疾患において持続的酸化ストレスがマロリー体形成に関与している可能性がある。本実験結果は2007年度Journal of Hepatology誌に掲載予定である。
Aspergillus nidulans の一酸化窒素耐性化の分子機構の解明

A. nidulansのNO耐性化にかかわる新規遺伝子の発見とその生理機能の解明を目指した研究を遂行し、一定の成果を得ることができた。主な2つの成果は以下のとおりである。1.PBG-Dはどのような機構でNO耐性に関わるのか?:ヘム合成酵素であるPBG-Dが直接的にNOを解毒しているとは考えにくい。NO関連タンパク質には、フラボヘモグロビン(FHb)や亜硝酸還元酵素(NiiA)をはじめとするヘムタンパク質が多いことから、PBG-Dは、ヘム合成の促進によるヘムタンパク質の活性化を通して、A. nidulansのNO耐性化に関わると予想された。そこで、まず、FHbとNiiAをコードする遺伝子の遺伝子破壊株を作製し、それらのNO耐性能が低下するかどうかを検討した。その後、PBG-Dの高発現と低発現による二つの酵素の活性への影響を調べることにより、PBG-DのNO耐性化への影響を明らかとした。2.メタロチオネインによるNO耐性化:組換えメタロチオネインとNOとがin vitroでニトロソメタロチオネイン(MT-SNO)に変換されることを確認し、この反応の反応速度論的解析を行った。また、A. nidulansのメタロチオネイン高発現株、野生株、メタロチオネイン欠損株をNOに暴露したときの細胞内のニトロソ化タンパク質を比較し、メタロチオネインによるNO耐性化機構を解明することができた。また、上記のメタロチオネイン遺伝子とは異なる一般的なメタロチオネイン遺伝子の遺伝子破壊株を作製し、その重金属に対する耐性化能を比較した。当初計画どおりに、ヘム生合成とNOの解毒の相関を立証し、論文を公表することができたため。当初計画に大きな変更はない。現在、新たなNO耐性化遺伝子のスクリーニングを行っているので、これを継続する。また、新規シトクロムP450とメタロチオネイン様ペプチドを新たなNO耐性化因子として特定してきたが、この生化学的、遺伝学的特性の解明を進めているので、これを継続する。
肩義手使用者の実時間両手協調を実現する自律度調整型制御インタフェースの研究開発

本研究は、使用者の意図を推定し、その意図が確定できたタイミングで、動作にあった自律度で協調動作を実行する自律モードに切り替えることで両手間の時間ずれを最小化し、使用者の制御努力を最小限にする肩義手システムの構築を目指す。本研究計画の2年目において、以下の3項目について、研究を進めてきた。1)両手協調タスクに必要な手の機能を空気駆動ソフトアクチュエータで実現するために、多自由度を有する指アクチュエータ、および複数の指で組み合わせたソフトハンドを作成し、その制御も行った。この研究の成果は、すでに国際ジャーナル誌で論文公表した。2)肩部に配置する筋電センサと皮膚表面の起伏を測る圧電フィルムセンサのほか、アクションカメラを用いて、対象物の位置、姿勢を計測した。その対象物の位置、姿勢の情報が、両手で異なるサイズの箱を持ち上げるタスクにおける肩義手の制御にとって重要であることを確認した。この成果は、国際学会の学会発表、およびブックチャプターの掲載で公表した。3)義手の状態を使用者にフィードバックするために、指で物体の表面を触った場合、そのテクスチャーをロボットハンドにつけている加速度計でキャッチする研究を行った。加速度信号から、異なる周波数帯の情報を複合的に用いることによって、複数(6)種類の物体表面テクスチャーの識別が可能であることを確認した。こちらの成果も、国際学会での発表によって、公表した。生体信号から生体の運動意図を抽出する部分はほぼ完成したため申請時の計画、およびすでに新年度初め提出した計画書の記述通り、進めていく予定である。本研究は、使用者の意図を推定し、その意図が確定できたタイミングで、動作にあった自律度で協調動作を実行する自律モードに切り替えることで両手間の時間ずれを最小化にし、使用者の制御努力を最小限にする肩義手システムの構築を目指す。初年度において、以下の3項目について、研究を進めてきた。1)これまで開発してきた軽量腱駆動肩義手を精密な位置制御を可能にするための改良を行い、特に、多自由度ソフトアクチュエータを開発することによって、空気駆動ソフトハンドで繊細な操作が可能となった。2)両手協調作業の実験を行い、複数日常両手協調動作に対して、計測と解析を行った。ハンドル操作や、ペットボトルの蓋を開ける動作は、過去の記録、過去の検討結果を踏まえて、その特性を解析した。さらに、両手で箱を持ち上げる動作に対して、計測し、詳細のデータを記録した。解析の結果をまとめて、学会への投稿を検討している。3)箱持ちあげ協調作業中の健常者の両手活動をウエアラブルセンサによる計測実験を実施し、片側の情報から、もう片側の運動を動力学再構築するためのセンサ、計測部位、特徴量を明らかにした。それらに基づき、肩部の筋電情報と動作時脳波情報によって、手先の運動軌跡の再構成を行った。これまでの手先運動軌跡再構成の研究と比べて、高い精度が得られ、これらの成果は、すでに国際ジャーナル誌で公表した。メンタルワークロードの評価は、既存のプラットフォームを肩義手用にアレンジすることができることは確認した。申請時の計画、およびすでに新年度初め提出した計画書の記述通り、進めていく予定である。
流域治水のための高解像度多次元降雨流出・洪水氾濫モデルの開発

本研究の目的は従来別々に扱われてきた流域での降雨流出計算,及び氾濫原での洪水氾濫計算を同時に実施することを可能とする統合型の高解像度多次元降雨流出・洪水氾濫モデル(分布型降雨流出・洪水氾濫モデル)を開発することであった.流域の降雨流出モデリングを分布型で行う場合,斜面流の計算は斜面上に疑河道網を構成し,空間一次元kinematic wave法を用いて追跡するということが常道であったが,この斜面流を空間2次元浅水流方程式を用いて追跡することにより洪水氾濫及び降雨流出過程の同時追跡を可能にした.また,河道流追跡もKinematic wave法でなくDynamic wave法で実施することにより河川合流部や河口部における堰上げなども再現することができるようにした.このアプローチにより研究期間中に特に兵庫県佐用川流域及び関西地方の淀川流域の分布型降雨流出・洪水氾濫モデルを開発し,これらの成果を土木学会水工学論文集などで公表した.淀川流域は流域面積8240km2である.このような広域流域を新たな方法論でモデル化したことは大きな成果であるといえる.この分布型モデルは地域ごとにキャリブレーションが必要であるものの,概念的には流域内のどの地点でも浸水深を計算できるため,例えば淀川流域全域で浸水深(ハザード)に基づいた洪水リスクの算定が可能になった.ここで洪水リスクには経済被害リスクも含む.またモデルではダム群のモデル化も行い,その洪水制御効果を検討することができるようにした.さらに降雨の空間分布も考慮できるため,気象庁レーダ・アメダス解析雨量,合成レーダ雨量,また伊勢湾台風時の地上観測雨量,疑似温暖化実験による降雨データ等を取り込んだ解析も実施し,報告書などにまとめた.避難モデルとのインターフェースも構築した.本研究の目的は従来別々に扱われてきた流域での降雨流出計算,及び氾濫原での洪水氾濫計算を同時に実施することを可能とする統合型の高解像度多次元降雨流出・洪水氾濫モデル(分布型降雨流出・洪水氾濫モデル)を開発することであった.流域の降雨流出モデリングを分布型で行う場合,斜面流の計算は斜面上に疑河道網を構成し,空間一次元kinematic wave法を用いて追跡するということが常道であったが,この斜面流を空間2次元浅水流方程式を用いて追跡することにより洪水氾濫及び降雨流出過程の同時追跡を可能にした.また,河道流追跡もKinematic wave法でなくDynamic wave法で実施することにより河川合流部や河口部における堰上げなども再現することができるようにした.このアプローチにより研究期間中に特に兵庫県佐用川流域及び関西地方の淀川流域の分布型降雨流出・洪水氾濫モデルを開発し,これらの成果を土木学会水工学論文集などで公表した.淀川流域は流域面積8240km2である.このような広域流域を新たな方法論でモデル化したことは大きな成果であるといえる.この分布型モデルは地域ごとにキャリブレーションが必要であるものの,概念的には流域内のどの地点でも浸水深を計算できるため,例えば淀川流域全域で浸水深(ハザード)に基づいた洪水リスクの算定が可能になった.ここで洪水リスクには経済被害リスクも含む.またモデルではダム群のモデル化も行い,その洪水制御効果を検討することができるようにした.さらに降雨の空間分布も考慮できるため,気象庁レーダ・アメダス解析雨量,合成レーダ雨量,また伊勢湾台風時の地上観測雨量,疑似温暖化実験による降雨データ等を取り込んだ解析も実施し,報告書などにまとめた.避難モデルとのインターフェースも構築した.本研究では従来別々に扱われてきた山地流域での降雨流出計算,及び氾濫原での洪水氾濫計算を同時に実施することを可能とする統合型の高解像度多次元降雨流出・洪水氾濫モデルを開発することを主要な目的とする.山地流域の降雨流出追跡を分布型モデルで行う場合,斜面流の計算は斜面上に疑河道網を構成し,空間一次元kinemtic wave法を用いて追跡するということが常道であったが,この斜面流を空間2次元浅水流方程式を用いて追跡することにより洪水氾濫及び降雨流出過程の同時追跡を可能にする.このアプローチは2009年の兵庫県佐用町の洪水災害のように洪水流が河道から氾濫しつつ下流に流下していく場合などでは重要性が高い.最終的には流域治水について考えることが主要な目的で,上流側であえて洪水流を氾濫させて下流側を守るという治水手法などを検討するためには,このように流域レベルで氾濫現象を取り扱うことが必要である.これまでの降雨流出,洪水氾濫解析のアプローチに加えて,新たな降雨流出・洪水氾濫モデリングのフレームワークを提供することも目的である.また,GISを用いたポストプロセスにより洪水災害による1次,2次社会経済被害を定量化できるような枠組を提供する.これらを目的に研究を実施してきたが,本年度は佐用町については統合型降雨流出・洪水氾濫追跡モデルを構築し,従来法との比較なども通じて,その有効性及び難点を明確化した.同様に開発した経済被害推定モデルを適用し,実体経済被害との比較なども通じてモデルの精度を検証した.結果として新規モデルの精度及び有効性が概ね確認された.また,広域の淀川流域(流域面積8240km^2)にも同モデルを適用して,完成度は70%程度である.淀川流域についてはダムモデル,琵琶湖モデルなども構築した.次年度は中部(木曽3川),関東(利根川等)流域などにも同モデルを適用していく.

本研究の目的は従来別々に扱われてきた流域での降雨流出計算,及び氾濫原での洪水氾濫計算を同時に実施することを可能とする統合型の高解像度多次元降雨流出・洪水氾濫モデル(分布型降雨流出・洪水氾濫モデル)を開発することであった.流域の降雨流出モデリングを分布型で行う場合,斜面流の計算は斜面上に疑河道網を構成し,空間一次元kinematic wave法を用いて追跡するということが常道であったが,この斜面流を空間2次元浅水流方程式を用いて追跡することにより洪水氾濫及び降雨流出過程の同時追跡を可能にした.また,河道流追跡もKinematic wave法でなくDynamic wave法で実施することにより河川合流部や河口部における堰上げなども再現することができるようにした.このアプローチにより研究期間中に特に兵庫県佐用川流域及び関西地方の淀川流域の分布型降雨流出・洪水氾濫モデルを開発し,これらの知見を土木学会水工学論文集などで公表した.淀川流域は流域面積8000km2を超え,こうした広域流域を新たな方法論でモデル化したことは大きな成果であるといえる.この分布型モデルはキャリブレーションが必要であるものの,概念的には流域内のどの地点でも浸水深を計算できるため,例えば淀川流域全域で浸水深(ハザード)に基づいた洪水リスクの算定が可能になった.ここで洪水リスクには経済被害リスクも含む.またモデルではダム群のモデル化も行い,その洪水制御効果を検討することができるようにした.さらに降雨の空間分布も考慮できるため,気象庁レーダ・アメダス解析雨量,合成レーダ雨量,また伊勢湾台風時の地上観測雨量,疑似温暖化実験による降雨データ等を取り込んだ解析も実施し,報告書などにまとめた.