Establishment of Unmanned aerial vehicle systems for Earth system sciences in the polar region

The Tenth Symposium on Polar Science/Special session: [S] Future plan of Antarctic research: Towards phase X of the Japanese Antarctic Research Project (2022-2028) and beyond, Tue. 3 Dec. / Entrance Hall (1st floor) at National Institute of Polar Research (NIPR

地質図から地域の地史教材を開発する方法

理科教育には，高等学校の「科学と人間生活」の「自然景観と災害」などで地域の自然景観の成り立ちを扱う内容がある。理科の他の内容が全国一律であるのに対して，この内容の基礎となる地質学的な地史は地域によって大きく異なるため，地域独自の教材の開発が必要となる。しかし，このような教材開発の汎用的な方法を示した先行研究はない。そこで本研究では，国の事業として全国的に整備されている地質図を用いて，教員が地域の地史教材を自力で開発する一般的な方法を考案した。そして，理科の教職課程の学生のための「理科教育法」の授業の中で実践し，その有効性を検証した。In science education, there is content that deals with the formation of the naturallandscape of the region, such as “Natural landscape and disaster” in “Science and human life” ofhigh school. While other contents of science are uniform nationwide, the geological history thatforms the basis of this content varies greatly from region to region, so it is necessary to developteaching materials unique to each region. However, there is no previous research that has studiedsuch a generic method of developing teaching materials. Therefore, in this study, I devised ageneral direction for teachers to develop this local geological history teaching material on their own,using the geological map that is maintained nationwide as a national project. Then, it was practicedin the “Science Education Method” class for students in the science teaching profession, and itseffectiveness was verified

オンライン授業環境下での地質野外実習法の開発 〜Web 地質図を活用して川原の礫から地域地質を学ぶ〜

地質分野の教育では，獲得した知識を活用できるようにするとともに，自然を地質学的に調べる技能を習得するために，野外での実習は不可欠である．しかし，2020 年に突然生じたオンライン授業環境下では，全国のほぼすべての大学で，野外実習を従来通りの方法で行うことは不可能となった．そこで筆者は，大学の基礎地学実験において，このような環境下でも同等レベルの教育目的を達成できる新しい地質の実習方法を開発し，それを核とする単元レベルの授業展開を考案した．内容としては，どの学生もがアクセスできる居住地の近くの河川の川原で礫を観察し，予めWeb 地質図を活用して上流から運ばれてくる可能性のある少数の岩石種に絞り込んでおくことで，自律的に岩石種を同定するものである．さらに，それらを基にして地域の地史の探究に発展させるものでもある．この実習を円滑に実施するための授業計画として，事前学習及び事後学習としてどのような内容を配置すべきかを示した．In education of the field of geology, field training is indispensable in order to make use of the acquired knowledge and to acquire the skill to investigate nature geologically. However, in the online classroom environment that suddenly occurred in 2020, it became impossible to carry out this practice in the conventional way. Therefore, the author has developed a new geological training method that can achieve the same level of purpose even in such an environment. By observing the gravel in the riverside of the river near the residence where any student can access, it is possible to use the Web geological map in advance to narrow down to a small number of rock species that may be transported from upstream. It identifies rock species autonomously. Furthermore, by utilizing the instructions of the geological map, the results of one\u27s own gravel and geological survey can be further developed into an understanding of geological history

紀伊半島の白亜系日高川層群地帯おける斜面崩壊と土石流の特徴

紀伊半島の白亜系付加体である日高川層群の分布域で，平成23年の台風12号によって発生した斜面崩壊と土石流の特性を分析した．日高川層群は，沈み込む海洋プレートによって付加体深部に押し込まれたため，破壊により細片化した岩石からなるので，風化によって最終的には細粒物質を中心とする厚い風化層ができる．しかし，地下深くの高圧で強く再固結した岩石でもあるので，風化・侵食に強く高い山を形成しており，山腹斜面の河床からの比高は四万十帯の中で最も大きい．山腹斜面に生成された細粒の風化物質は，山腹斜面の全面で一斉に崩壊を起こす場合と，分割して崩壊する場合とがある．前者の場合は，先行河川である緩傾斜の本流の河床に崩落することが多く，その場所に厚く堆積して天然ダムを形成することも多い．後者の場合は，山地の隆起ととともに形成された急傾斜の渓流に崩落することが多く，土石流に転化して渓流沿いに長距離流下する．他の地質帯と異なり，このような２つのタイプの斜面崩壊/土石流が発生する日高川層群地帯では，これらを認識できるような防災教育が必要で，そのための地域住民向けの教育素材も考案した．I analyzed the characteristics of slope failures and debris flows caused by typhoon No. 12 in 2011 in the distribution zone of the Hidakagawa Group, which is a Cretaceous accretionary prism on the Kii Peninsula. Since the Hidaka River Group is pushed into the deep accretionary prism by the subducting oceanic plate, it is composed of rocks that have been fragmented by fracture, weathering eventually results in a thick weathered layer centered on finegrained material. However, since it is also a rock that has been strongly reconsolidated at high pressure deep underground, it forms a high mountain that is resistant to weathering and erosion, and the relative height from the riverbed on the hillside slope is the highest in the Shimanto geologic belt. The fine-grained weathered material generated on the hillside slope may collapse all at once on the entire surface of the hillside slope, or it may collapse separately. In the former case, it often collapses on the riverbed of the gently sloping mainstream, which is the preceding river, and often accumulates thickly at that location to form a landslide dam. In the former case, it often collapses on the riverbed of the gently sloping mainstream, which is the preceding river, and often accumulates thickly at that location to form a landslide dam. In the latter case, it often collapses into a steep mountain stream formed with the uplift of the mountains, and it is converted into a debris flow and flows down a long distance along the mountain stream. Unlike other geological zones, in the Hidaka River Group where these two types of slope failures / debris flows occur, disaster prevention education that can recognize these is necessary, and educational materials for residents have been devised for that purpose

兵庫県東部に分布する篠山層群の年代議論の整理

篠山層群は非海成層であるため，海生動物化石の変遷に基づいて行われる本来の年代決定は難しい．このため非海生化石による生層序確立の試みやさまざまな方法による放射年代の測定が行われてきた．その結果，白亜紀のAlbianからCenomanian にかけての山間盆地の河川成堆積物であることが明らかになっている．しかし，年代決定の方法が多様であることやその難しさのために，現時点でも年代に関して議論が分かれていると考えられることもある．そこで，本論文ではこれまでの研究で提示されたさまざまな年代論を，層序に関する最新の研究に基づいて，年代決定の試料の採集地点と層準を明確にすることによって整理した．その結果，議論の混乱の原因には，年代データを提示した論文のいくつかで，他の年代データとの層準の比較ができるような精度での層準のデータまたは地理的置の情報が不足していることにあることがわかった．また，地質学的な成果として，篠山層群上部の沢田層の下部と上部の付近にAlbian／Cenomanianつまり前期白亜紀／後期白亜紀の境界があることなどが明確になった．Since the Sasayama Group is non-marine deposits, it is difficult to determine its geologic age that is originally based on the change of marine animal fossils. Therefore biostratigraphy with non-marine fossils and measurement of radiometric age by various methods have been performed. As a result, it has been clarified that it is fluvial deposits of the Albian to Cenomanian mountain basin. However, due to the variety of methods of age determination and the difficulty, it is sometimes considered that arguments are still divided regarding the age. In this paper, based on the latest research on stratigraphy, the various chronologies presented in the previous researches are organized by clarifying the collection points and horizons of the samples for dating. Consequently it turned out that the cause of confusion in the argument is the lack of stratigraphic data or geographical information with the precision that can be compared with other age data. In addition, as geological results, it was clarified that Albian / Cenomanian, that is, the Early Cretaceous / Late Cretaceous boundary is located near the uppermost part of the Sawada Formation of the Sasayama Group

天体の位置観測をする高校生や大学生のための易しい大気差表の提案

天体の位置を観測する際には，天体からの光が地球大気によって屈折するため，観測された高度は真高度よりも大きくなる．天文学の中で位置天文学が重視されていた時代や航海術で天文航法が中心となっていた時代には，観測高度を真高度に改正する方法は天文学や航海術の専門分野ではきちんと扱われてきた．しかし，天文学の中心が天体物理学となり航法がGPS などの測位衛星システムを利用する時代になった現在，専門分野ではこの改正法が必要とされることはほとんどなくなり，専門書でも扱っているものは見当たらなくなってしまった．一方，高校生や大学生が天体の位置を観測する機会は，理科教育における主体的な探究活動が重視される中で以前よりも増えてきている．しかし，それらの研究発表では行った天体観測の精度に照らし合わせると大気差を考慮する必要がある場合でも，それがなされているものはほとんど見当たらない．この原因は，大気差を考慮しなければならないと認識しているにもかかわらず．その方法が日本語の文献やweb 上では存在しないために，補正の方法がわからないという状況に置かれているからである．本論では，意欲的な探究を行う若い人達やその指導者のために，この困難を解消することを目的として，観測高度から真高度を求めるための易しく使いやすい大気差表を作成して提供した．Atmospheric refraction has become less common in today\u27s astronomy, because position astronomy is not important for many astronomers. Therefore there is hardly available tables that allows easy finding atmospheric refraction without troublesome calculations.Atmospheric refraction is, however, still essential knowledge in the astronomical observation as one of the activities of education. For high school and college students observing the position of the stars, planets, moon and sun, I created atmospheric refraction tables based on Radou\u27s tables in the astronomical ephemeris published by Japan Coast Guard Marine Information Department in 2009. These tables and method can be viewed and downloaded at Konan University Repository