環境DNAを活用した研究
近年，水を汲んでその中のDNA を分析するだけで，水域における生物の生息の有無や密度・個体数を明らかにすることが可能な環境DNA技術が開発された．本研究室ではアユを対象として環境DNA濃度と付近のアユの現存量に有意な相関があることを明らかにしている．最終的には環境DNA濃度からアユの資源量を推定する方法の開発を目指している．また，魚類を対象として網羅的にその付近に存在する魚種と個体数を把握する手法の実用化も進めている．さらに，空気中を漂う鳥類や哺乳類の環境DNAを採取・検出する新たな手法の開発も目指している．
山口大学では環境DNA研究センターも設立されており，様々な研究分野の連携により，環境DNA分析を活用した持続的な社会の構築を目指している．
河川・流域環境評価法の開発
治水と環境の調和した河川管理が求められているものの，河川・流域の環境を定量的に評価する明確な指標は存在しない．本研究室では炭素・窒素安定同位体比，エクセルギー効率，環境DNAに基づく魚類多様性等の新たな流域生態系の健全性評価手法を開発している．一例として，島根県の高津川を対象として，流域内で網羅的に採水し，環境DNA分析から得られた全魚種の環境DNA濃度を用いて流域全体の魚類の種多様性（α多様性）を評価している．
ハイブリッド河川生態系モデルの開発
河川生態系のシミュレーションモデルは実用レベルになく，外力の変化に対する生態系の応答を予測できる新しい河川生態系モデルが必要とされている．本研究室では「河川流動モデル」「物質輸送モデル」「熱収支モデル」「生物成長モデル」からなる１次元と２次元解析を組みわせたハイブリッド生態系モデルを開発している．さらに，本モデルに「河床変動モデル」を組み込むことによって，平水時から洪水時まで連続的に解析できる新たなハイリッド生態系モデルの開発を目指している．
流域のウイルス動態に関する研究
近年，ウイルス感染症に関連するリスクは顕著に増加している．ヒトが感染する新型コロナウイルス，インフルエンザウイルス，ノロウイルスなどはヒトの体内だけでなく環境中での存在量やその動態の把握が必要とされている．新型コロナウイルスに関しては，下水中のウイルスを調査する「下水サーベイランス」により，地域の感染状況や施設内における感染者の有無を把握し、効果的な感染防止対策を講じるための監視システムを構築することを目指している．
流域治水×グリーンインフラに関する研究
気候変動が急激に進む今日において，ダムや河道内のみで今後の洪水に対応することは難しく，流域全体での持続可能な治水対策「流域治水」への転換が必要とされている．一方で，我が国の陸水生態系の生物多様性および生態系サービスは過去50年間，長期的に劣化傾向にある．したがって，気候変動や治水事業による環境改変は河川・流域生態系が本来有している生物の多様性を育む機能や食糧生産場としての生態系サービスをさらに低下させる可能性がある．そこで，流域治水の取り組みを進めるにあたって，災害リスクの低減に寄与する生態系の機能を積極的に保全・再生し，生態系の供給・調整サービスを回復させるための技術開発を目指している．
UAV・衛星リモセンを活用したモニタリングに関する研究
UAVや衛星を活用したリモートセンシングは流域における環境・防災に関わる高精度な地形測量や土地被覆状況の把握などに広く用いられている．本研究室ではUAVによる写真測量技術を用いて，水面下を含めた河川形状を高精度に把握する方法の開発と適用を進めている．また，UAVを活用した自動採水システムの開発をはじめとした新たなUAVの活用法についても検討を進めている．
AIを活用した環境・防災に関する研究
生物の生息場や底質の把握は，踏査や潜水では多大な労力を要するため，AIを活用した調査の効率化・広範化が期待されている．本研究室ではUAVにより得られた画像から機械学習を用いて，アユの産卵場，アサリの生息場や浅水域の底質を広域に識別する手法を開発している．また，気候変動に起因した豪雨災害による被害軽減や地球温暖化による河川環境への影響評価をするために，深層学習を活用して流域一貫の河川水位や水温を予測可能なモデルを開発している．
XR技術を活用した可視化技術開発
ＶＲ（仮想現実）を用いた流れや物質輸送シミュレーション結果の可視化に関する研究を行っている．また，ＡＲ（拡張現実）やMR（複合現実）技術を用いた河川流域における防災・環境情報の可視化技術を開発している．さらに，大型の広視野ディスプレイを用いたVRコンテンツや360度映像の可視化についても検討している．
移動型IoTモニタリングシステムの開発
宅配車に搭載したIoT機器を用いて，気象・大気環境（温度，湿度，二酸化炭素，雨量，PM2.5など），路面（乾燥状況，路面摩擦係数，路面温度，道路の舗装状況など），災害状況（車載カメラによる周囲の被災状況撮影など）等をリアルタイムで広域にモニタリングするシステムの開発している．そのデータを活用することで，効率的なインフラ管理や防災情報収集などの人口減少社会で顕在化する課題の解決を目指している．
