The Japanese Society of Fisheries Engineering

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水産工 学　Fisheries　EngineeringVoL　52　 No，2，　 pp．147〜153，2015

147

【学会賞受賞講演】

水産工 学分野に お ける魚類行動の 追跡技術の 開発

米 山 口禾 良＊

Development　of　Method 　for　Measuring 　Fish　Behaviour

　　　　　　　　　　in　Fisheries　Engineering

Kazuyoshi　KoMEYAMA ＊

Abstract

　　To 　 understand 　the　 capture 　process　 Qf 　different　types 　 of　fishing　gear，　 and 　to　design　the 　gear　and

aquaculture 　facllity　to　improve　the 　 efficiency ｛｝f　fish　production ，　it　is　important　to　 obtain 　data　on 　fishbehaviour　regarding 　their　response 　to　the　fishing　gear 　and 　aquaculture 　facilities　used ．　There　have　been　anumber 　of　research 　studies 　on 　the　dynamics　and 　catching 　capability 　of　fishirlg　gear．　On 　the　other 　hand，owing 　to　the　behavioural　measurements 　in　fisheries　 research ，　 and 　the　 appearance 　of 　biotelemetry　and

bio−logging　technologies，　it　has　become　possible　to　determine　the　behaviour　of 　fish　 near ／within 　the

vicinity 　of 　fishlng　gear 　and 　ln　an 　aquaculture 　facility．　To　obtain 　a　scientific 　understanding 　of　the　response

of　fish　to　fishing　gear　and 　aquaculture 　facilities，　it　is　ne ⊂essary 　to　detect　the　position　of　the　target丘sh 　to

confirm 　its　specific　positional　 relationship 　 with 　the 　fishing　gear　 and 　 aquaculture 　 net 　cage ．　This　paperintroduces　behavioural　 measurements 　using 　biotelemetry，　bio−logging，　and 　video 　analyses 　estabhshed 　bythe　author 　that　can 　be　used 　to　detect　the　position　of　a　fish　for　fisheries　and 　aquaculture 　research ．　It　isbelieved　that　these　behavioural　measurement 　techniques　wili 　be　useful 　for　fisheries　engineering 　as　a　new

biological　apProach ．

1．は じ め に

「なぜ 漁具で 魚を獲 る こ とが で きるの か ？」を明 らか に

す る こ とは 難 しい 。シ ン プル な問い だが，魚が 漁具 に入

る理 由は，実の と こ ろ魚に 聞 い て み な い と 分か ら な い。

人 は魚 と意思 疎通 で き な い か ら．漁具 で 漁獲 され て し ま

う理 由を探る た め に は魚の 行動を計測 しr 動 きの 特徴，

行動パ ターン か らその 意思や状態を読み解 くこ とを漁業

研 究者は 囗 々 試 み て い る。

　漁獲 の 成否 は漁 具 の 動態 とそ れ に対す る 魚の 反 応行動

の 連鎖 で 決 ま る と考 え られ る。今 日で は，漁 具 の 動態

（あ る い は養殖施設）に つ い て は力学的な視点 か らの 設

計 ・開発が され，か ねて か ら研究が 推進 され て きた1〕・21。一

方 で，漁獲 の 成否 に係 る水面下 で の 魚 の 行動 は，現 在

の技術 で も容易 に 把 握で き る もの で は な い 。

　魚 の 行動計測手法 に は様 々 な 手法が存在し，実験環境

の 制約 に よ っ て は 適用 範 囲 が 限 られ る。た とえば，実験

水槽で の 行動 モ ニ タ リ ン グ に は，光学 カ メ ラ の 使用 や 目

視観察が 頻繁 に 行われ て い る。こ れ ら は暗条件下 や 透明

度の 低い 状態 で の 行動把握 は容易 で は な い 。また，光学

カ メ ラ に よ る 画像 ・映像行動解析で は，画角の 制限に よ

り限 られ た 空間 や 狹 い 水槽で の 行動 モ ニ タ リ ン グ に 制限

され る こ と もあ る。加えて ，光学 レ ン ズに よ る 画像 の 歪

み は 対象種の 位置計測 に 誤差を生 じさせ，行動解析結果

に 与 え る影響 を無視 す る こ とが で き な くな る。ソ ナーは

魚群位置 とそ の 動 きを と ら える こ と に 秀 で る一

方 で ，漁

獲対 象種が 時空聞 的 に 途 切 れ て記 録 され るた め，別 の 魚

群 の 映像を観察して し まう可 能性 もあ る。

　近年，水棲生物 の 行動計測 にバ イオ テ レ メ トリー （bio−

telemetry）や バ イ オ ロ ギ ン グ （bio−logging）が もっ ぱ ら

使用 され る ように な り，水棲生物の 行動研究に お い て は

対象生物の 行動・生態に 関わ る新 た ら しい 知見 の 集積 や，

2015年 8月 26 日受付，2015年 8月 26 日受理

キーワード ： バ イ オ ロ ギ ン グ，超音波 テ レ メ トリ

・一，位置推定，状態空間モ デ ル

Key 　 words ：Bio−logging，　acoustic 　telemetry，　IQca五sat 三〇 n，　stat 倉 space 　mode1

＊ Kagoshima 　University，　Faculty　of　Fisheries，450 −20，　Shimoarata　Kagoshima　890一 056，　Japan（〒 890−0056　鹿児島市

下 荒 田 450−20 鹿 児島大学水産 学部）＊ Tel＆ Fax ：099−286−4310，　 komeyama ＠fish．kagoshima −u．ac ．jp

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148 水 産 工 学 Vol．52　No．2

資源保護を目指 した 研究へ の 応用 が推進 され て い る3 

フ ィール ドや大型水槽 で の 行動実験 で は，視程 の 低い 水

中で の 行 動 計 測 を可 能 に す る こ れ らの 手法 は 有効 な 計測

手法 とい える 。 計測器を個体 に 装着す る必要があ る た め，

大 型 の 水 産 牛 物 に 制約 さ れ て し ま うが ，フ ィー

ル ドお よ

び大型 水槽 で の 行動計測手法 と して 今後も普及す る と考

え られ る 。

　水産分野 に お け る 漁具・養殖施設 に 対す る 普遍 的 な魚

の 行動を把握す る こ とは，漁獲 メ カ ニ ズ ム や 養魚 に とっ

て の 最適 な養殖施設の デ ザ イ ン を追求す る うえで 不 口∫欠

な情報 で あ る。こ の 実現 に は．具体的な 魚の 遊 泳位置 を

知 る こ とが 重要 で ある 。バ イオ テ レ メ トリ

ーや バ イオ ロ

ギ ン グの 登場 で 位置情報 の 取得 が 可能 に なりつ つ あ る が．

そ の 手法 に つ い て は 途上 の 段階 に あ る とい える。こ れ ま

で に，著者 らの 研究グル ープ は，漁獲過程の 解明や 養魚

の 視点か らみ た 養殖施設 の 提案を囗的に，漁具・養殖施

設内 を遊泳す る 魚類 の 3 次元行動を可 視化す る 手法の 確

立を行 っ て きた．こ れ を達成する た め の 研 究 は進行段 階

にあ るがs 本稿 で は．著者 らが漁業 ・養殖業の 生産現場

で 確立 したバ イ オ テ レ メ トリー，バ イ オ ロ ギ ン グ，そ し

て 映像解析 を利 用 した，魚 の 遊 泳 位 置 の 計 測 手 法 を紹 介

させ て 頂 きたい 。

2．超音波テレメ トリー

　魚 の 行動 に は様 々 な要因が 複雑 に 絡 み 影響を及ぼ して

い る ため，魚群密度が 未知で ある フ ィー

ル ドで は，環境

刺 激 に 対 す る 魚 の 反応 を検証 す る こ と は 難 しい 。実 海 域

の 現象を把握す る 点で フ ィー

ル ド研究 を欠 くこ とは で き

ない が，様 々 な条件を容易 に コ ン トロ ール で きる 大型水

槽 を用 い た 行 動 実 験 も併 せ て必 要 で あ る」著 者 らは 生 物

の 行動を遠 隔 測定す る バ イ オ テ レ メ トリーに よ っ て 大型

水糟内 を遊 泳す る魚の 行動把握 を 試 み た4『6〕。

　超音波 テ レ メ トリーと は，水棲 牛 物 に 装着 した発信機

から発せ られる超音波信号を受信 して 行動 を追跡するバ

イオ テ レ メ トリー

で ある、、陸 卜生 物の 行動計測 は 電波を

信号 とす る 電波 テ レ メ トリーが 用 い られ る が．海水中で

は著 し く電 波が 減衰す る ため，超音波を信号とす る超音

波 テ レ メ トリー

が用 い られ る。こ れ まで に超 音波発信機

を魚 に取 り付け対象海 域 に放流 し，可 搬 式 の 超音波受信

機を 使 っ た移 動追跡 調 査や 設 i 型 受信機 を使 っ た魚 の 来

遊調査などの 研究事例があ る7〕・s）．著者 の 研究グルー

プ

も定置網周辺 に 超音波受信機を 設置 して実験個体の 来遊

を li1測 し，定置網漁場 に お ける 実験 個体 の 来遊 時期 や 時

刻 を 明 ら か に す る こ と に 成功 し て い る （Fig．1）9｝11）。

Wind　Speed （cm 　s一ソ Day ＞　　　　　　　　　，　　　　i

嚇 ・

Current　Velocity（cm 　s−1／Day）

霏｛き1i

　 60奮40

≧20E

　o

　 24h18

ミ12

菫6

　 0

叢

灘 欝＼

紳

5m 〆S

5cm ／s

WaterTem ρerature 　Change

＋叩qM

」」』  山 n止L臨

2106

−1 古　 亀一2−3

　 30．Jul．2005 　　　　30．Oct．2005 　　　　30．Jan，2006 　　　　30．Apr．2006 　　　　30Ju1 ．2006 　　　　30．Oct．2006

Fig．　lTime．serie8 　data　of　the　occurrence 　 of　tagged 　common 　carp 　and 　of　each 　environmental 　factor　near 　set　net ．　for　each

day　from　July　2005　to　October　2006，　The 　stick 　diagram　indicates　the　 wind 　direction　 and 　 current 　velocities ．　Anupward −oriented 　stick 　represents 　wind 　blowing　from　north 　to　south ，　and 　the　stick 　length　represents 　the　speed ，　Thedirection　of　the　current 　is　expressed 　through 　the　inversi｛Dn 　of 　the　wind 　direction．（From 　Komeyama 　et 　at．（2008）Fishen

’es 　Alfanagement 　and 　Ecology，　with 　minor 　alter翁tions ．）

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水産⊥ 学分野 に お け る 魚類行動 の 追跡技術 の 開発 149

こ れ らの 超音波 テ レ メ トリーで は 設置 した受信機 の 近 傍

に発信機をつ けた魚が来遊 した場合 に．来遊時刻 と発信

機 の 持 つ 深 度 等 の セ ンサ ー値が 受信記録 と して 残 る 、，実

験 個体の 来遊 を計測 で きて も，その 詳細な位置を明 らか

に する もの で は な か っ た．．．

　近 年で は．受 信 機 を設 置 す る 3点以 E の 観測点 ご との

超音波信号 の 到達時間の 位相 を 利 川 し，魚の 位置を推定

す る 試み が あ り．有益 な 知 見 を 残 して い る 且2〜m ．，超音

波 テ レ メ トリー

で は．計測範囲が 信 号到 達 範囲 に 隈 られ

るが，フ ィー

ル ド調 在で の 確度は 2 −−10mで ，個体 の 移

動 を詳細 に捉え る こ とが で きる ．， しか し，漁具・養殖施

設に 対す る 行動 を提 え る こ とを 日 的に した 場合に は 観測

Ii呉差の 影響が まだ大きい ．大型水槽 で あれ ば，計測 に 影

響 す る 自然 ノ イ ズや，音速 に 影響す る 海水密度の 変化が

フ ィール ド研究 と 比 較 して 発生 しに くい 実験条件で あ る

こ とか ら，高い 確度 ・精度で 魚 の 行動 を計測 で きる 吁能

性 が 高 い ．、そ こ で ，擁：

者 らの li廾究 グ ルー

プ は、養殖生 簀

や 漁具 と同等の ス ケール の 大 型 水槽 C6〔匠｝m ；り にお い て 魚

の 行動 を 超自波テ レ メ トリーで 計測す る装置を構築 した 。

　大 型 水 槽 に 受 信 機 を 4 つ 設 置 し，水 槽 内 に 設．置 した 超

音波発信機の 超 1曾皮II｛｝丿・を 集 録 した 、水槽壁 の 反 射波の

影響 を避 け る た め，受信機 で は 到達す る超音波信号の 第

1 波 を検 出 し記録 した．　tt受 信 記 録 か ら発 信 機 の 位 潰 を 計

算 した性能テ ス トの 結果は，水平面 の 平 均 で 確 度0、23m ，

精度0，〔〕2m を 示 し た｛i〕．、こ の 確度，精度 は，漁 具、養殖

施設に 対する 魚の 行動 を評価 す る た め には 十 分 な性 能 を

備え持 つ とい ・．）て も差 し．之え無 い 。本計測 装 置を 用 い て

超音波発信機 を装着 し たマ ア ジ 1個 体 を他の マ ア ジ29個

体 と共に 大型 水槽 に 放流 した．．、標 識 個 体 の 行 動 を 計 測 し

た 結 果．詳細な水平 ［lilの 遊 泳経 路 を描画 で きた 〔Fig．2）．、

こ 才し1’こ よ　り｛lhl体 び）遊彳永i坐1窪べ，習紵イ1：場 ）すF　〔空 1昌」手「亅A」〕　カミ具

体的に 把握で きた、、ま た，超 i’｝’

波 テ レ メ トリーで は 群 行

動 の 計測が 困難なこ とか ら，サ ーチ ラ イ ト式 ソ ナーを併

せ て 使川して マ ア ジ群 を検 出 し，標 1識個 体 の 移 動 と魚群

の 移動 が・致す る か を確認 した．，ソ ナー映 像 で 映 し出 さ

れ る マ ア ジ群 と超 1’で波発fll機び）位置が 同時刻に 近 くにfl：’：

置 した こ とか ら，標識個体 が マ ア ジ 群 と 兵 に遊 泳 し て い

た こ と が うか が え た 、こ の こ と は 標 1識個体 の 移 動が 群 行

動を代表す る もの で ，環境刺激 や 物体 に 対す る 標識個体

の 反応も，群行動 と して 評fllli出来る 酊能性 を 本 r法 は 示

し た ．．

　 現 在で は，本計測装置に よ る 位置計浬1上は 3 次 元位置 の

旧．測

．も実現 して い る 〔Fig．3｝．超 門波 テ レ メ トリー

の 計

測値 に は 観測誤差が 多 く含 まれ る こ とか 多 い た め．状 態

空 間 モ デ ル で あ る カ ル マ ン フ ィ ル タ を使用す る こ と に よ

り，計測値か ら 1’〔の 遊泳位 置を推定す る こ と も行 っ て い

る「’）

本研 究 に よ り．魚類の 行動観察 r・　Vlと して 本装 置

の 有効性が 示 され た．

10

5

E 　 O

一5

一10−10 一5 0 5

10

5

0

・5

．1G歪O

Fig．2T｛エp ： The　 swimming 　 traject 〔，ries ｛bf　a 　tagged 　fish，　 estimated

uSing 　 acf川 Stic 　 telem （・try 　f‘レr　 a　 minimum 　lighting　output ．

The 　 b 【｝ld　 rectangle 　 indicales　 Ihe “ ・all 〔）f　dle　 experimental

Iank 〔600m ：り．　The　fT川 r　d〔，ts　indicate　the 　hydrophones　of 山 e

lislening　stati 〔｝n 　used 　f｛〕肖 he　positi〔ming 　system ．　A 　line　ill　lhe

tank　 represenrs 　the　 swimmillg 　traject〔レry ‘，f　a　tagged 　fish，　 andthc 　gray −seulc ／ indieatc．s　Ihc　swimming δ pc じd　 calcu 且a 重ed 　bythe　diffcrence　in　thq ）⇔ sition 剛レ臼 hc 「lsh 〔レvcr 　time．　The 　figurei皿 τhe　 bwcr ．rigl1I 　 shI ，w5 山 c 　 I川 SiしiI〕n 〔，i

’　 tht ／ flsh　lump，　 the

illuminatcd　 urcu ，己nd しhc　 c エ蝋 r 〔レU じd　area 　ill【hc　tunk．B〔｝ttGm ：S（mar 　image　capmred 　frGm　 rec ‘レrded 　 vide 〔島sequences

under 　minimum 　output 　tightning　ctレndili エ）ns，　The 　tw ‘，　images

a［the　ccn 吐re 　 rep1 ℃ sen 吐the　 s1Dnar 　 and 　fish　light．　The　 rectangla

and 　d〔｝ts　represent 　the 　waHs 　tレf　the　ta 【1k　and 　ihe　h）・drol⊃h｛＞nc8 ，respecti ・

．ely ．　The 　inu］ge ‘，重her　than 　 th 〔・walls ，　lamp ．　alld 　s【レnar

is　正n｛，st　likelv　a　「ish　sch （レ【レ1．　Thc 　cr【，ssed 　lnark 叱・rs 　indicak・

the 　 estimuLed 　 acDus 吐ic　 trunsmi “ er 　 PIレ，sitit 〕n 、　 namely 、　 the

P〔レsition ⇔f　lhc　lakrged　fish，　Thc 　texl　 i【l　 dhc　iり、Ψ er4eft 　 of 　the

figure　indicates　thc　吐imc　肺ゼdeleutil，1匪 o ［’thc 　P 肺 sili 川 1 （，f　Ule

lrallsmiIter　alld 　l−ish　sch 〔適〔｝L

〔Fmln　Kr，m 〔／y川 皿｛t‘el　al．（2（川 L 、ψ加 ’z．S’t’isa’1 （；aleitaishi，　with

nlir1 〔，rr　≡lt1〔！i曁：1li 【伽11S＿）

3．バイオ ロギン グによ る行動計測

　バ イオ ロ ギ ン グ と は 生 物 に デー一タ ロ ガーを取 り付 け て

そ の 動 きや 環 境 を 記録 し，行動 を把握す る f法で あ る ，

こ れ らの 研究 で は 遊 泳深度 や 摂 餌 行動な どの 肛要 な 知 見

を得 る こ とが で き る、．

　漁具・養殖生 簧 ll｝1発に イj

．益 な情 報とな る 網地 に 対

．す る

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150 水 産 工 学 VoL　52　 No．2

6

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セ08N

22一−

　 　 　 　 　 　　 　 　 　 　 　

Fig．3Three−dimensiona正tmjectories 　of　tagged 　red 　seabream 　with 　a　transmitter　in　a　large　tank．　The　figure　provides　plots

displaying　the　three・dimensional　movements 　of　the　fish，　The 　black　rectang 正e　with 　the　dashe引 ine　represents 　the　walls

of 　the　ta皿k，　 The　 asterisks 血 dicate　the　 observatiQnal 　 values 　generated 　by　the　pDsitioning　 system 　 based　o皿 acoustic

telemetry ，　and 　the　lhしe　represents 　the　swimm   g　tr勾ect面 es　estimated 　using 　a　state −space 　model 　with 　a 　Kalman 　filter，（Frork 　Komeyama 　et　at．（in　press）」財5みθガ θδβπ哲” θθ擁η9 ，　with 　m   or　a且terations）

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　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　漸15　　｝塞5

Fig，4Reconstructed　three・d  ensional 　trajectories　of 　cultured 　Pacific　bluefin　t  a 　for　a 　two ・hour 　period．　D ぜferent　grey

coloure “ trajectories　indicate　different　 swimm 洫 g　 speeds ．　The 　thick　black　 circular 　lines　in　 each 　layer　 represent 　the

maXimum 曲 皿 eter 　of　the　submerge “net 　cage 　es   訊ted　u団  血 e　Net　Shape　a皿d　bOad　Analysis　System （MA ：Takagi

etal ．2003）．（From 　Komeyama 　and 　Takagi．（2015）Biotogy　and 　Eeelogy　Of　Tuna ，　with 　minor 　alterations ，｝

旋回行動を評価す る た め に は，対象魚種 の 3次元 の 遊泳

行動 の 可視化 が不可欠 で ある 。バ イオ ロ ギ ン グ で は 様 々

な計測値が得 られ るが，個体 の 位置情報を把握す る手法

と して は，実験個体 の 針路 速力情報 を利用 して 遊泳経

路 を推測す る デ ッ ド レ コ ニ ン グ （Dead 　reckoning ＞ が

あ る 。 著者 らの研究グルー

プで はバ イオ ロ ギ ン グに よっ

て 養殖生簀内 の ク ロ マ グロ の 遊泳行動 の 記録を行 い ，デ

ッ ドレ コ ニ ン グ に よ っ て ク ロ マ グ ロ の 3次元 遊泳経路の

推定を行 っ た15〜17）。

　養殖 ク ロ マ グ ロ の 3次元遊泳経路 を可視化す る ために，

データ ロ ガ ーを養殖 ク ロ マ グ ロ に外部装着し た。直径 30

m の 浮沈式の 円形生簀 に 実験個体 を放流 し，個体 の 遊泳

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水産工 学分野 に お ける魚類行動の 追跡技術 の 開 発 151

器

鶲ー2：

　 ー40噸

Fig．5The　 three −dimensional 　swimming 　behaviour 　of 　juvenile　Pacific　bluefin　tuna 　was 　 monitored 　 using 　a 　stereo 　camera

system 　in　a 　large　tank．　Time 　series 　data　plot　 of 　three−dimensioml　positions　of 　juvenile　Pacific　Bluefin　tuna，1，2，　 and 　3，i皿 an 　experimental 　tank．　Each 　plot　interval　corresponds 　to　1／30　second ，（refer 　from　Komeyarna　et　at．（2015）ilfathentatieat 　and 　Physicat　Fis乃eガe8　Scfεπ ce　with 　minor 　alteradon ）

速度 深度，方位をそ れ ぞ れ 1s間隔 で 測定 した 。 ク ロ

マ グ ロ に 装着したデータ ロ ガーを時限装置で 切 り離 して

回 収 しt 読 み 出 した データ か ら速 力，針 路 か らな る 遊 泳

ベ ク トル を時 間 ご とに 算出 した 。 遊泳ベ ク トル を時間 積

分す る こ とで ク ロ マ グロ の 3 次元遊泳経路 を推定 し，そ

の 特徴 を明 らか に した （Fig，4）。 実 は ，以 上 の 手順 で

真の 3次 元 遊泳経路を得 る こ とは で きない 。 筆者 らが 使

用 したデー

タ ロ ガー

の 速力 セ ン サー

は プロ ペ ラ 式 に よ る

計 測 方式 で，測 定 さ れ る速力 は対水速力 で あ っ て潮 流 成

分を含め て記録する。この ため に 生 じる実験個体の 推定

経路の ドリ フ トは過 去の 知見で も報告 され て お りIs＞・「g｝，

潮 流 の 強 さ に も よ るが 2時 間 で 水 平 成 分 に し て約 1400m

も推定経 路 が ド リ フ トす る こ と も報告 さ れ て い る 16）。

著者 らの 研 究 グ ル ープ で は，養殖 ク ロ マ グ ロ が 常 に 泳 ぎ

続 けて 生 簀 を周 回 して い る こ と に 着 目 し，生簀内で マ グ

ロ が 周 回 する 成分 の み を抽出 し潮 流 等の 成分を除 くデ ジ

タル フ ィ ル タ を設計 した 。 設計 した フ ィ ル タ を通過 した

実験個体 の 推定経路 は，ドリ フ トする こ とな く養殖生簀

内にお さ まっ た。さ ら に，養殖生 簀の 形 状 を網地 シ ミ ュ

レー一タNaLAI ｝12 ）

で 計算し，深度ご との 生簀直径を算出

した。推 定 経 路 が どの 深度で も生 簀か ら外 に 出 な い こ と

か ら、推定経 路 の 妥当性 が 実証 さ れ た 17〕。ま た．大 型

回 流水槽を使 用 し，定常流 下 で 回 転移動す るデ ータ ロ ガ

ーの 移 動 経 路 を デ ッ ドレ コ ニ ン グ と設 計 した フ ィ ル タで

推定 し た とこ ろ，大 きな 誤差無 く真の 経路 に 近い 移動経

路 を推定 で きた17）。

　 現 在，取 得 し た推定 経 路 か らク ロ マ グ ロ の 旋 回 行 動 を

抽 出 し，生 簀 規 模 の 大 き さ，時 刻 別 の 違 い に着 目 して ク

ロ マ グ ロ 養魚 の 分析 して い る （未発表）。

4．画像解析による行動計測

　 バ イ オ テ レ メ トリーや バ イ オ ロ ギ ン グ で は ，魚 の 遊 泳

位置を計測 し遊泳速度や 旋 回 行動 を明 らか に で きる が，

実際の 適用 は 発信機やデータ ロ ガー

を装着で きる大型個

体 に 限 ら れ ，小型魚種 を対象 とす る 場合 に は 適用 で きな

い 。 Torisawa　et　al．2°）は養殖生簀内 を遊泳す る ク ロ マ

グ ロ の 吻端 と尾鰭 の 3 次元位置 をス テ レ オ 画像計測 で 算

出 し，養魚 の 尾叉 長計測 に 成功 して い る 。 ス テ レ オ 画像

計測は視点 の 異な る 2機 の カ メ ラ を用 い て対象物の 3次

元 位置を推定す る もの で，個体 に触 れ る こ となく対象魚

の 位置 を計測 で き る。本 手法 は行動計 測 に 応用 さ れ て 小

型 の マ サ バ の 3 次元 行動計測 に 使用 され て い る21）。こ

の よ うに小型魚類を対象 と した 3次元行動モ ニ タ リ ン グ

に は ス テ レ オ 画像計測 が 有効 で あ る 。

　著者らの 研究 グ ループ で は，発信機 や デ

ータ ロ ガ

ーを

装着 で きない 小型 の ク ロ マ グ ロ 種 苗 （全長約 7cm ）を

対象 に，ス テ レ オ画像計測 に よ る行動計測を行 っ た。ク

ロ マ グ ロ 稚魚 は 養成 中 に 衝突死する こ とが 知 ら れ て お り，

そ の 行動 は 未だ に不明な点が 多 い 。こ れ らの 行動を理解

す る た め に，こ れ ま で に 2次元 の 平 面 空 間 を対 象 と した

群 行 動 研 究 が 行 わ れ て き た22）。本 研 究 で は こ れ ま で に

可 視化 さ れ なか っ た 3次元空間に お ける ク ロ マ グ ロ 稚魚、

の 遊 泳速度，個 体 問距 離 や 平 行遊 泳性 を 量 的 に評 価 した

（Fig．5）。 カ メ ラ 画角 の 問題 で 断片的な連続 デー

タ の 取

得 に 留まる など，今後 の 課題 として 検討すべ き点 は あ る

が ，群 行動 分析 へ の さ らな る可 能性 を示 した 23｝。

　また，映 像 に よ る魚類 の 行動観察 で は，対象魚 の 動 き

を定量化する た め に魚体位置の 検出を手動に 頼 っ て 行 わ

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152 水 産 ⊥ 学 VoL　52　 No、2

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The 　 two −dimensional　 trajecIory　 of　 a 　 sing 且e 「ish　 ca ［culatcd

using 　a　state −space 　modei 　wi 重h　a　particlc 　fi且しer，　ToP ；Originalimage　 fr（，m 　 u 　 video 　 cHmera ．　 The　 circular 　 p〔bint 〔m 　the　fishrcpresents 　the　mean 　state 　vector 　with 　the　dme ・predicted　state −

space 　 m 〔レdeL　Midd 且c ：Results　 of 　 subtracting 　the　b…ickgr 〔｝und

image　fr〔，m 　the 　original 　imuge．　The　circu ［ar　p〔，int｛m 　the 　fishrepresents 　the　mem 　statc 　vcc ω r　with 　the 　time −predicted　stute −．gpuce 　 modeL 　The　circle 　is　the 　 estimated 　 mean 　 of　the 　particles，Bott ｛｝m ； The 　swimming 　trajectories　 of 　an 　indiヤ idual　f正sh

tracked 　using 　a　slate ・space 　rnodel 　with 　a　partide　filter．（Fr（Dm 　K ⇔ mcy3ma 　e ’α ’．（2015）Contn

’bittions　vn 　the　Thevr：），

of 　Fishing 　Cears　and 　Retated 　Marine 　S：、・S”em ，　wilh 　 minor

alterations ．）

れ る こ と が 多 い ．t そ の た め 計測 に は 人 ／・ とll寺問 を要 し．

千 動 に と もな う 観測誤差 が 多 く含まれ て し ま う．現 在．

誤 差 を推定 し なが ら真の 経路 を 推定で きる 状態空問モ デ

ル の パ ーテ ィ ク ル フ ィ ル タ を使川 して 魚 の 自動的な移動

追 跡 を 試 み て い る （Fig．6）。現段階 で は 1 つ の 》匕学 ビ

デ オ カ メ ラ で 魚 の 自動計測 を実現 して い る が2D ，将来

的 に は 2 つ の カ メ ラ か ら得 ら れ る 映像 を 自動解析 し，3

次 元経路 の 算川や 複数個体の ド1動計測が で きる よ うに改

良 を進 め た い 、，

5．お わ り に

　本稿 で は．こ れ まで に 嵜渚 らの 研究 グル ープが 実施 し

て きた，魚 の 2 次 元，ある い は 3次 元遊泳位置を 、諸』渕 す

る ］曳法 を紹介 し た．．本研究で 明 ら か に され る 魚 の 位置情

報に よ り，対象魚種の 漁具 内 ・養殖施設内 で の 遊泳経路

（空 間 利 用 ），あ る い は，物体 との 距離，他個体 との 個体

問距離を定量的 に 把 握 出 来 る よ うに な る 。 こ れ まで に 評

価 が 難 しか っ た，漁具・養殖施設 に 対す る魚 の 反 応行動

を よ り詳細 に 分析で きる こ とか ら，魚 の 意思決定 ル ール

が 明 らか に され る 可能性 が あ り，今後．漁獲 メ カニ ズ ム

や 養魚 に と っ て 最適な養殖施設の デ ザ イ ン が 本技術の 発

展 で 垣間見られ るか もしれない e また，これ ま で の 漁具

や 養殖施設の 設計 は，力学 的 側 面 が 重 要視 さ れ，魚の 生

物 ・行動学的な要因 につ い て は 人 の 経験則に 頼 られて き

た と 考え られ る。対象種の 行動 を 深 く理 解す る こ と で，

漁 獲 対 象 種，あ る い は 養 魚 の 行 動 的側 面か ら も漁 具 ・養

殖施 設の 設計 が 出 来 る 時代が 来 る よ うに 今後の 研究 と教

育に 励み た い 。 こ れ らの 行動計測手法 が 新 しい 水産 ⊥ 学

的 な ア プ ロ ーチ と して ，漁獲過程の 解明 に 役 に 立つ と信

じて い る u

　　　　　　　　　 謝 　 　 辞

　名誉あ る 水産工 学奨励賞をい ただきあ りが と うご ざ い

ま し た 。 推薦，選考 に 携 わ っ た 先生 方．な らび に，関係

者の 皆様方 に 厚 く御礼甲 し．Lげます／t こ れ ま で の 研究 を

遂行する に あた り多 くの 方の 御支援と御協力 を 賜 り ま し

た u 私に 研究 の 機会を与 えて くだ さ り，熟 意 を もっ て ご

指導 頂 い た 元 近畿大学教授 の 山 根猛 先 生，北海道大学大

学院教授の 高木力先生，北海道大学大学 院 教 授 の 平石智

徳先生，北 海道大 学 名誉 教授 の 山 本 勝 太郎 先 生 に 心 よ り

感謝申 し Eげます。近畿大学講師の 烏澤眞介先生，テ ン

プ ル 大学 目本校准教授 の 門 田先生，H 東製 網株式会社 の

鈴木勝 也博 十 に は ，共 同 研 究 者 と して 時 間 を惜 し む こ と

なく議論を交わ し多大 に ご 尽 力 くだ さ い ま した 。 H頃 の

研究生活をご 支援頂い た鹿児島大学水産学部の 皆様，北

海 道 大 学 大 学 院 水 庠 科 学 院 旧 海 洋 資 源 計測 学講座 行動資

源計測学領域 （旧 漁 具 設 計学 講 座 ）の 皆様，近畿大学農

学部漁業生産 シ ス テ ム 研 究室 の 皆様．ノ1・産 現 場 で 研究を

す る こ と を快 く受 け 人 れ て 頂 き，貴 藪 な資料・

デー

タ の

堰 得 を 共 に 石 っ て頂 い た 漁 業者，養殖業者の 皆様に．こ

こ ろ よ り感謝申し ヒげ ます 良 き先 生，先輩後輩，職場

の hll，同 僚 に恵 ま矛し．多 くの 方の こ 攴援で 1’1身の 研 究

を続 る こ とが で き ま した、お 1［i：話 に な・・ た 皆様 に 感謝申

し 1’．Cデます．，

　　　　　　　 参 考 文 献

D 　 高木　力・清水孝 1’・鈴木勝 也 ・馳F有智徳 ・松 ド

　　吉樹 ・渡 剖〜俊宏 ： 網 地 形状 シ ミュ レータ

“NaLA

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水産工 学分 野 にお け る 魚類行動 の 追跡技術 の 開 発 153

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