ニホンジカの森林内行動の研究予算区分：国庫１／２研究期間：平成25～27年度担当：企画・自然環境係坂庭浩之（１）リアルタイムGPS首輪の開発 Ⅰ はじめにニホンジカの行動を把握するため、GPS首輪が利用されている。既存GPS首輪は、その行動を把握するため、首に装着した首輪からデータを回収するため、近距離（200m程度）に接近するか、起爆装置により首輪を落下させ、その首輪本体からデータを回収する方法が一般的であった。しかし、この方法は、データの回収に多大な労力がかかること、装着したシカが行方不明になりデータが回収不能となること、回収されたデータの記録が古くなることなど、GPS首輪を用いた行動把握にはいくつもの限界がある。そのため、首輪からリアルタイムにデータを回収できる方法の開発が求められてきた。(株)数理設計研究所（群馬県太田市）で特許技術を持つスペクトラム拡散通信方法を用い低電力で遠距離までデータ送信できる技術が確立されていることから、その技術をベースに、ニホンジカに装着可能な首輪のデザインについて設計、装着、実証試験を行った。なお、この研究は、(株)数理設計研究所との共同研究として実施している。 Ⅱ 方法 ○研究分担と研究内容 (株)数理設計研究所は、GPS首輪チップを搭載したスペクトラム拡散通信基盤（GPS-TX)を作成、首輪への組み込みを行う。また、首輪から発信された電波を受信するための専用受信機の設計・開発、受信データの解析ソフトの開発等を担当した。林業試験場では、首輪の基本デザインを設計し、GPS-TXを組み込んだ首輪の装着、追跡、動作確認、首輪デザインの見直し提案を行う。また、ニホンジカを追跡するため必要となる専用受信局の設置、運営・管理を担当した。 Ⅲ 結果及び考察１ GPS-TXの開発 (株)数理設計研究所では、ニホンジカの首輪に装着可能で、（一般法人）電波産業会が定める「特定小電力無線局150MHz帯動物検知通報システム用無線局の無線設備」（ARIB-STD-T99規格）に適合したGPS-TXを開発した。２首輪デザインの見直しと個体挙動の把握初期モデル（Ｖer.1）として、座標測位効率の向上のためGPSチップの首輪上部への配置、電波を遠距離まで飛ばすためのベルト芯構造、異なるシカサイズに図-１初期モデル首輪１つの首輪で適合する両側バッテリー、短時間での装着を可能とするワンタッチバックルの装着を行った(図-１）。この首輪により、平成２４年度より４頭のシカに装着したところ、体重の軽い当歳個体では首輪装着 - 14 - 感などが良くないため、装着後のシカがあまり動かないことが確認された。次期モデル（Ｖer.2)として、装着感を向上した首輪として、ベルト部分がしなやかな素材（繊維入り塩化ビニール製）を用いデザインした（図-２）。首輪デザインの変更に伴い軽量化を図った。初期モデル1300gから650gとし、50％の軽量化と首輪の装着感を向上しながら、当初の目的である、短時間での装着を実現した。平成24～25年度の間に、9頭のニホンジカに首輪を装着した。首輪のデザインを変更したことで個体体重の小さな当歳個体（No7、No 図-２次期モデル首輪 8）に装着しても、順調な行動が確認された（表-１）。表-１ GPS首輪装着実績首輪型式捕獲年月日性年齢(推定) 状態終了年月日 Ver1 2012/9/10 メス 2才以上左前肢飛節部切創（伸腱一部断裂） 2012/9/11死亡（1日間） Ver1 2012/9/29 オス 4才以上右前肢飛節部切創・4尖 2012/12/29死亡（91日間） Ver1 2012/12/19 オス当歳左前肢飛節上部切傷(伸腱一部断裂)1尖 2012/12/27死亡 (8日間) Ver1 2013/1/15 メス当歳左後肢飛節上部で切断行方不明 Ver1 2013/11/7 メス 4-5才外傷無し 2013/11/16死亡確認（9日間） Ver1 2013/11/24 メス当歳左前肢手根部関節不良 2013/11/24殺処分（1日間） Ver2 2014/12/12 オス当歳外傷無し 2014/2/14死亡（64日間） Ver2 2014/3/29 メス当歳外傷無し継続調査中 Ver2 2014/3/30 メス 4-5才外傷無し妊娠中 2014/4/2死亡（3日間）（３）受信局の準備と設置首輪からのデータを受信するため、太陽電池で稼働する自立受信局のための設計、実働試験を行った。100ｗ太陽電池（MA-100)×２枚、100Ahバッテリー(SMF31MS-850)×２個、充電コントローラー(E T2415)により電源部分を設計した（図-３）。太陽電池を南南東（165°)方向、仰角40度で設置し、2 013年4月1日から12月31日までの間に稼働試験を行った。ノートパソコン、専用受信機、携帯ルーターの最大消費電力は3500mAで、常時1000～1200mAの消費電力であった。100ｗの太陽電池１枚での稼働時には、３日間の天候不良（曇りや雨）がつづくと電圧不足からパソコンの稼働が停止することがあったが、100w×2枚の構成とすることで、５日間の連続稼働が可能であった。実際に独立受信局を設置する際には、より電源に余裕を持つため蓄電池容量を増加することで、一年間の連続稼働が可能な構成が可能となることが確認された。ノートパソコン内で常時連続稼働により生じる稼働停止（フリーズ）に対しては、定期的な再起動をかけるプログラムを組み込むことで回避可能となった。また、携帯ルーターでの連続接続は携帯電話側からの強制遮断が生じることから、定期的な接続・遮断をパソコンからコントロールすることで安定的なデータ転送が可能であることを確認した。また、遠隔監視するソフトを組み込むことで、事務所から稼働状況の把握が可能と図-３なった。 - 15 - 受信局の構成