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ドローンを用いた植生観測・植生パラメータの推定と環境変動による植生への影響評価

Research Project

Project/Area Number 19J00437
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 04010:Geography-related
Research InstitutionChiba University (2020)
Yokohama National University (2019)

Principal Investigator

濱 侃  千葉大学, 大学院園芸学研究科, 助教

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsドローン / 植生指数 / 植生判読 / 毎木調査 / マルチスペクトルカメラ / フェノロジー
Outline of Research at the Start

植生観測において,葉面積指数やバイオマスといった植生パラメータの観測は,気候変動などの環境変化による植生への影響評価を行う上でも重要なパラメータである。しかし,これらのパラメータの観測には,大きな労力と時間を必要とする上,点的な観測しか行うことが出来ず,現地観測が難しい項目である。本研究は,ドローンを用いたリモートセンシングに基づき,植生パラメータを簡易かつ面的に観測するための推定モデルの導出を行うと同時に,観測されたシグナルに対する詳細な解析・解釈を行い,そのシグナルの意味を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

本年度は,新型コロナウイルスの影響を考慮し,衛星データなどの野外調査を必要としないデータの収集やこれまでにドローンで撮影したデータの解析および論文の執筆を中心に行った。
ドローンの撮影データの解析から,ドローンを用いた近接リモートセンシングに基づく作物のモニタリングにおいて課題となっている,観測時の天候の影響(日射条件の影響)を補正する経験モデルの作成および補正法を考案した。具体的には,晴天時で直達日射が卓越する状況ほど,太陽高度の変化による植生指数(NDVI)の値の変化が大きいため,この影響を考慮した補正係数を観測データに基づいた経験式で求めた。この植生指数は,植物の葉面積やバイオマスと密接にかかわるものであるだけでなく,作物の活性度や生育むらを評価する際にも用いられる。その植生指数における日射条件の補正は,環境モニタリングの分野だけでなく農学分野など,広く必要とされるものである。
また,本研究で考案した方法は,補正に必要なパラメータの数および複雑性が高くなく,簡易性が高いという点も大きな特徴である。補正に必要なパラメータが多く複雑な場合,そのパラメータを得ること自体が困難になる場合があるが,本研究の手法では,ドローンで観測した植生指数のほかに必要な実測するパラメータは,全天日射量のみである。
この成果は,2020年度の日本リモートセンシング秋季学術大会で発表した。加えて,現在国際誌に投稿中である。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Estimating the protein concentration in rice grain using UAV imagery together with agroclimatic data2020

    • Author(s)
      Hama, A., Tanaka, K., Mochizuki, A., Tsuruoka, Y. and A. Kondoh
    • Journal Title

      Agronomy

      Volume: 10 Issue: 3 Pages: 431-431

    • DOI

      10.3390/agronomy10030431

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Improving the UAV-based yield estimation of paddy rice by using the solar radiation of geostationary satellite Himawari-82020

    • Author(s)
      Hama, A., Tanaka, K., Mochizuki, A., Tsuruoka, Y. and A. Kondoh
    • Journal Title

      Hydrological Research Letters

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 56-61

    • DOI

      10.3178/hrl.14.56

    • NAID

      130007815046

    • ISSN
      1882-3416
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 可視/近赤外ハイパースペクトルデータを用いたサツマイモセンシングの可能性2021

    • Author(s)
      濱 侃, 坂田 啓太, 松岡 延浩
    • Organizer
      日本農業気象学会2021年全国大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] An Empirical Correction for Drone NDVI Images under Various Sunlight Conditions2021

    • Author(s)
      Akira Hama, Kei Tanaka, Bin Chen, Akihiko Kondoh
    • Organizer
      International Symposium on Agricultural Meteorology
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ドローンを用いた作物モニタリングにおける日射条件の影響の軽減2020

    • Author(s)
      濱 侃, 田中 圭, 陳 斌, 近藤 昭彦
    • Organizer
      第69回日本リモートセンシング学会学術講演会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 八ヶ岳南東麓におけるドローンを用いたミズナラ二次林のモニタリング2020

    • Author(s)
      濱 侃,吉田 圭一郎
    • Organizer
      日本地理学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱帯季節乾燥林における樹木フェノロジーの灌漑による変化2019

    • Author(s)
      吉田 圭一郎,濱 侃
    • Organizer
      植生学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] リモートセンシングを用いた熱帯季節乾燥林における灌漑農地周辺の樹木フェノロジー観測2019

    • Author(s)
      濱 侃,吉田 圭一郎
    • Organizer
      陸水物理学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-05-29   Modified: 2024-03-26  

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