貝層断面の貝殻ファブリック分析の基礎技術メモ

 Basic Techniques for Shell Fabric Analysis of Shell Layer Cross Sections

The first version of the basic digital techniques for performing spatial arrangement and orientation analysis of shells constituting shell layers (shell fabric analysis) has been completed for shell layer cross-sections such as the northern slope shell layer cross-section of the Ariyoshi North Shell Mound and the southern shell layer cross-section of the Kasori Shell Mound. This technique is expected to provide data for understanding shell layer formation processes (sedimentary forces, redeposition, slope formation, etc.).

有吉北貝塚北斜面貝層剥取断面や加曽利貝塚南貝層剥取断面などにおいて、貝層構成貝殻の空間配列・配向分析（貝殻ファブリック分析）を実行するためのデジタル基礎技術の最初バージョンができました。この技術により貝層形成プロセス（堆積営力、再堆積、斜面形成など）を読み解くためのデータが得られることが期待できます。

1　貝層断面写真の用意

貝層断面写真（有吉北貝塚北斜面貝層剥取断面の例、画像解像度500pixel×500pixel）

以下の作業はスナップ写真でも可能ですが、詳細判断を正確に行うために、ここでは貝層断面3Dモデルの投影画像を使い、3Dモデルを補助資料として使っています。

2　貝殻座標、角度、方向データ取得方法

二枚貝の画像平面における座標（X、Y)、断面と貝殻が交わる線分の角度、方向（上凸か、下凸か）を求めるPythonスクリプトを作成しました。

Pythonスクリプトで作業した結果画像

Pythonスクリプトで得た結果（csvファイル）の一部

作業方法は、最初に画像の2隅をクリックして座標を設定し、次に二枚貝全てについて断面と貝殻が交わる線分の左端点と右端点のクリック、上凸か（1）、下凸か（2）の入力を行い、「この線分を記録」をクリックします。最後に「csv保存して終了」をクリックします。

画像では二枚貝であるかどうか、上凸か下凸かの判断に迷う場合があり、その時は3Dモデルを参照します。

3　貝殻ファブリック分析方法

仮想断面写真と貝殻座標、角度、方向データをQGISにプロットして貝殻ファブリック分析を行います。

3-1　画像と縮尺をあわせるためのcsvファイル変換

2で得た座標は正規化されたものであるので、座標値に500（画像縦横500pixelに対応）を乗じて変換します。

3-2　QGIS起動し、csvファイル読込

QGISを起動し、「csvテキストレイヤを追加」でcsvファイルを読込ます。

今回作業はQGISの機能を利用するだけで、座標は仮座標として使うため、EPSGコードは何でもよいことになります。ここではデフォルトの4326を使いました。

3-3　貝層断面写真読込

貝層断面写真をジオリファレンサで読込、画像とcsv点を一致させました。

画像と二枚貝座標点

3-4　上凸・下凸色分け

csv点レイヤを複製して、シンボロジ機能により1＝青（上凸）、2＝赤（下凸）で表示しました。

上凸・下凸色分け

3-5　角度線分表示

csv点レイヤを複製して、ジオメトリジェネレータ機能により30pixel長さの棒で貝殻角度を表示しました。

角度線分表示

3-6　密集域ヒートマップ表示

csv点レイヤを対象にプロセッシング→ツールボックス→補間→ヒートマップで、半径や色などの設定をおこない、点の密集性をヒートマップで表示します。

ヒートマップ表示

4　メモ

貝層断面画像から、二枚貝貝殻の分布・密集性、角度、方向という空間配列・配向を分析するデジタル基礎技術の最初バージョンを作成することができました。これから有吉北貝塚北斜面貝層や加曽利貝塚南貝層などの断面に適用して貝層断面の貝殻分析を深めるとともに、この技術の改良も進めることにします。