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Radiative transfer in forests with distributed spheres

Research Project

Project/Area Number 17K07843
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Forest science
Research InstitutionKochi University

Principal Investigator

Matsuoka Masayuki  高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 准教授 (50399325)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 守屋 均  香川大学, 創造工学部, 講師 (50150371)
吉岡 博貴  愛知県立大学, 情報科学部, 教授 (40332944)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsリモートセンシング / 分散球群 / 放射伝達 / 育成複層林 / 森林 / 三次元構造 / 放射伝達機構
Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study was to model radiative transfer in forests using distributed spheres combined with various resolutions of remote sensing data. Main results of three investigations are as follows. We developed two shadow correction methods for the medium resolution satellite image of evergreen conifer forest using three-dimensional spheres that were generated by the structure from motion (SfM) of drone-derived images. The assimilation framework was structured to transform vegetation indices of the geostationary satellite and low-earth-orbit satellite, based on the automatic selection of endmembers in a linear mixture model of land surface. We suggested using the approximate standard deviation as an indicator of the accuracy of an area measured by Global Navigation Satellite System (GNSS) receivers, and evaluated the degree of approximation by a numerical simulation. This study helps to improve the information extraction of forest information using optical remote sensing.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

森林・林業基本計画(平成28年閣議決定)では、単一樹種の一斉植林による育成単層林から針葉樹と広葉樹が混交した育成複層林への誘導の必要性がうたわれている。これにより、今後は複雑な立体構造をもつ人工林が一層増加すると予想される。広域の森林管理には、航空機や衛星によるリモートセンシングが使われている。また、近年では最新の気象衛星やドローンなどの新しいデータが利用可能となり、複数のセンサを組み合わせた森林観測の幅が広がっている。この研究では、立体構造をシンプルに表現し、複数のリモートセンシングを相補的に活用することで、立体構造が複雑な森林における情報をより正確に抽出するための手法を開発した。

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Correction of Canopy Shadow Effects on Reflectance in an Evergreen Conifer Forest Using a 3D Point Cloud2020

    • Author(s)
      Matsuoka Masayuki、Moriya Hitoshi、Yoshioka Hiroki
    • Journal Title

      Remote Sensing

      Volume: 12 Issue: 14 Pages: 2178-2178

    • DOI

      10.3390/rs12142178

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Simple Algorithm for Deriving an NDVI-Based Index Compatible between GEO and LEO Sensors: Capabilities and Limitations in Japan2020

    • Author(s)
      Obata Kenta、Yoshioka Hiroki
    • Journal Title

      Remote Sensing

      Volume: 12 Issue: 15 Pages: 2417-2417

    • DOI

      10.3390/rs12152417

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Relative Azimuthal-Angle Matching (RAM): A Screening Method for GEO-LEO Reflectance Comparison in Middle Latitude Forests2019

    • Author(s)
      Adachi Yusuke、Kikuchi Ryota、Obata Kenta、Yoshioka Hiroki
    • Journal Title

      Remote Sensing

      Volume: 11 Issue: 9 Pages: 1095-1095

    • DOI

      10.3390/rs11091095

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Analytical Relationship between Two-Band Spectral Vegetation Indices Measured at Multiple Sensors on a Parametric Representation of Soil Isoline Equations2019

    • Author(s)
      Taniguchi Kenta、Obata Kenta、Yoshioka Hiroki
    • Journal Title

      Remote Sensing

      Volume: 11 Issue: 13 Pages: 1620-1620

    • DOI

      10.3390/rs11131620

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 12章 植生2019

    • Author(s)
      本多嘉明, 梶原康司, 松岡真如
    • Journal Title

      気象研究ノート

      Volume: 238 Pages: 147-153

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      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Approximate Standard Deviation for Estimating the Accuracy of the GNSS-derived Plot Area.2018

    • Author(s)
      Matsuoka Masayuki、Onodera Eiji、Kawakami Toshitsugu、Takano Kazutaka、Kimura Yuzuru
    • Journal Title

      Journal of the Japanese Forest Society

      Volume: 100 Issue: 6 Pages: 193-200

    • DOI

      10.4005/jjfs.100.193

    • NAID

      130007588325

    • ISSN
      1349-8509, 1882-398X
    • Year and Date
      2018-12-01
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 衛星画像における樹冠による影の三次元点群を用いた補正:シーンベースの補正2020

    • Author(s)
      松岡真如, 守屋 均, 吉岡博貴
    • Organizer
      日本写真測量学会令和2年度年次学術講演会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 衛星画像に含まれる影の三次元点群を用いた解析2020

    • Author(s)
      松岡 真如, 守屋 均, 吉岡 博貴, 高木 方隆
    • Organizer
      第131回日本森林学会大会
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  • [Presentation] 高知県土佐郡工石山スギ間伐林における画像解析による林床環境の定量的評価に関する研究2020

    • Author(s)
      松尾卓也・松岡真如・吉岡博貴・守屋 均
    • Organizer
      第13回四国GISシンポジウム
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  • [Presentation] 中緯度森林地域を対象とした GEO-LEO 反射率間比較における相対方位角の影響に関する研究2019

    • Author(s)
      菊池瞭汰,安達勇介,小畑建太,吉岡博貴
    • Organizer
      計測自動制御学会 第44回リモートセンシングシンポジウム
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  • [Presentation] 高知県土佐郡工石山のスギ間伐林におけるSfMを利用した林床植生の定量的評価の試み2019

    • Author(s)
      松尾卓也,松岡真如,吉岡博貴,守屋均
    • Organizer
      第12回四国GISシンポジウム
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] GNSS測量における面積精度の評価手法の検討2018

    • Author(s)
      松岡 真如, 木村 穣, 高野 一隆, 小野寺 栄治
    • Organizer
      日本写真測量学会 平成30年度秋季学術講演会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Reflectance comparison between Himawari-8 AHI and Terra MODIS over a forest of Shikoku region2018

    • Author(s)
      Yusuke Adachi, Ryota Kikuchi, Masayuki Matsuoka, Kazuhito Ichii, Hiroki Yoshioka
    • Organizer
      SPIE Asia-Pacific Remote Sensing
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      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] UAVを用いた樹冠投影図の作成2018

    • Author(s)
      湯浅 美咲, 矢島 由寛, 松岡 真如
    • Organizer
      平成29年度四国森林・林業研究発表会
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  • [Presentation] 四国の竹林の衛星データを用いた抽出2018

    • Author(s)
      豊永 竜司, 髙尾 弥優, 松岡 真如
    • Organizer
      第129回日本森林学会大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] UAVデータによる人工林の樹冠投影図の作成2018

    • Author(s)
      湯浅 美咲, 矢島 由寛, 松岡 真如
    • Organizer
      第129回日本森林学会大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] GNSS測量における位置誤差と面積誤差との関係2018

    • Author(s)
      松岡 真如, 川上 利次, 高野 一隆, 上津原 太一, 木村 穣
    • Organizer
      第129回日本森林学会大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] SfMを利用した葉量推定における撮影手法の標準化・簡易化の検討2018

    • Author(s)
      武田 拓実, 守屋 均
    • Organizer
      第11回 四国GISシンポジウム
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] OPTIMIZATION TECHNIQUE OF ASYMMETRIC-ORDER VEGETATION ISOLINE EQUATIONS2017

    • Author(s)
      Munenori Miura, Kenta Obata, Kenta Taniguchi, Hiroki Yoshioka
    • Organizer
      Geoscience and Remote Sensing Symposium 2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2017-04-28   Modified: 2022-01-27  

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