Onsite survey of plastic pollution in mangrove ecosystem based on digital image analysis and impact assessment

基于数字图像分析和影响评估的红树林生态系统塑料污染现场调查

• 批准号: 20KK0247
• 负责人: 古米 弘明
• 金额: $ 11.9万
• 依托单位: Chuo University (2022)The University of Tokyo (2020-2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-10-27 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20KK0247/
• 关键词: 海洋プラスチック; 東南アジア; マングローブ林; 画像解析; 二枚貝; 微量汚染物質; ＡＩ画像解析; 海洋プラスチック汚染

１．現地調査と衛星画像によるプラスチック汚染実態評価：2022年9月にKlang河口域とマングローブ林の現地踏査を行い、市街地から河口域までのプラスチック汚染実態を写真撮影にて記録した。また、定点カメラでの観測、ドローンによる写真測量調査、現地サンプリングを実施した。また、相模湾沿岸域の衛星画像を活用することで、数十ｍオーダーのプラスチックゴミ群の検出は可能であることが確認できた。２．河口域におけるプラスチックゴミの蓄積量と存在量の評価：マングローブ林周辺において、高度10mでのNIRとVISカメラを装着したドローン飛行で画像を取得した。そして、近赤外を含む３バンド画像解析によるプラスチックごみ検出手法を適用した結果、汚れの少ないプラスチックゴミは検出可能であったが、泥などが付着した汚れたプラスチックゴミに関しては検出感度が低いことが判明した。３．市街地から河口域へのプラスチック輸送量の評価：橋2か所に設置した定点カメラで数日間取得した画像を用いて、日中の太陽照度変化を考慮した浮遊ゴミ検出モデルを開発した．また、街灯の光量を利用することで夜間画像からも浮遊ゴミの検出が可能であることが確認できた。４．マングローブ林などに生息する二枚貝のMP汚染調査：マングローブ林等に生息する二枚貝を入手して、形態別のMP存在量を調査した。また、河川のプラスチックゴミに付着しているバイオフィルム中の細菌を分離して、それらの薬剤耐性特性の分析に着手した。５．光触媒反応によるMPsの劣化と吸着微量有機化学物質の分解：数種のMPを対象として、異なる紫外線波長におけるAOPプロセスによる劣化状態を、実体顕微鏡、フーリエ変換赤外分光法-減衰全反射、および X 線光電子分光法などで分析した。また、プラスチックからの浸出液のTOC濃度増加と3 次元励起蛍光スペクトルを得て、劣化状態との関係を考察した。

1. Local survey and satellite image analysis of pollution status: In September 2022, local survey and satellite image analysis of pollution status in Klang estuary were carried out, and photos of pollution status in Klang estuary were recorded. The survey, survey. The satellite images of the coastal areas of Sagami Bay can be used for identification purposes. 2. Estuarine area: forest perimeter, height 10m, NIR, VIS, installation, flight profile In addition, the detection method is applied to the image analysis, and the result is that the detection sensitivity is low. 3. Evaluation of traffic volume in urban and rural areas: bridge 2, set point, number of daytime images, daytime solar illumination changes, consideration of floating detection, development. The amount of light from the street lamp can be used to identify the night image. 4. Investigation on MP contamination of two shellfish: Investigation on MP content of two shellfish in different species In addition, we started to isolate bacteria from the rivers and analyze their drug resistance characteristics. 5. Photocatalyst degradation of MPs and decomposition of adsorbed trace organic chemicals: several MP degradation states for imaging, UV wavelength, AOP degradation, solid state microscopy, UV spectroscopy-attenuated total reflection, X-ray photoelectron spectroscopy. The relationship between TOC concentration increase and degradation state of leaching solution was investigated.

项目成果

河川マクロプラスチック面積・種類判別への深層学習の適用

深度学习在河流大塑料区域及类型判定中的应用

• 发表时间: 2021
• 作者: Izumo Tsuyoshi;Okamura Kazuaki;Takahira Ryotaro;Matsunaga Yuki;Sadakata Eisaku;Maeda Hajime;Yamaguchi Susumu;Baba Shiro;Morofuji Yoichi;Hiu Takeshi;Horie Nobutaka;Anda Takeo;Kitagawa Naoki;Tokunaga Yoshiharu;Hayashi Kentaro;Matsumoto Yasushi;Nagata Izumi;Tsunenori Ishioka;Tomiko Yamaguchi;太田洸，吉田拓司，片岡智哉，二瓶泰雄
• 通讯作者: 太田洸，吉田拓司，片岡智哉，二瓶泰雄

COMPARISON OF ANTHROPOGENIC DEBRIS FLUX IN VARIOUS FLOODS WITH CONTINIOUS MONITORING OF IP CAMERA AND IMAGE ANALYSIS

通过 IP 摄像机连续监测和图像分析比较各种洪水中的人为泥石流

• DOI: 10.2208/jscejhe.77.2_i_1003
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B1 (Hydraulic Engineering)
• 作者: Kento Nishi;Shinichi Akizuki;Tatsuki Toda;Tatsushi Matsuyama;Junichi Ida.;吉田拓司，藤山朋樹，片岡智哉，緒方陸，二瓶泰雄
• 通讯作者: 吉田拓司，藤山朋樹，片岡智哉，緒方陸，二瓶泰雄

Microplastic contamination in selected Malaysian mangroves: prevalence, distribution, and characteristics

选定的马来西亚红树林中的微塑料污染：流行率、分布和特征

• 发表时间: 2023
• 作者: Goto Yoshihiro;Morofuji Yoichi;Shiozaki Eri;Uchida Daiki;Kawahara Ichiro;Ono Tomonori;Haraguchi Wataru;Tsutsumi Keisuke;Fauziah Shahul Hamid et al
• 通讯作者: Fauziah Shahul Hamid et al

IPカメラ連続観測と画像解析手法に基づく複数出水時の河川人工系ごみ輸送特性

基于连续IP摄像机观测和图像分析方法的多次洪水期间河道人工系统垃圾输送特征

• 发表时间: 2021
• 作者: 平田 祐介，山田 侑杜，井上 綾;蘆田 諒;野口 拓也，松沢 厚;吉田拓司，緒方陸，藤山朋樹，片岡智哉，二瓶泰雄
• 通讯作者: 吉田拓司，緒方陸，藤山朋樹，片岡智哉，二瓶泰雄

Unidersiti Malaya(マレーシア)

马来亚大学（马来西亚）