Development of a simultaneous evaluation method of biodiversity and carbon stock in forest ecosystems using satellite-borne LiDAR data
| Project/Area Number |
23K23657
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| Project/Area Number (Other) |
22H02392 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40010:Forest science-related
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
佐藤 保 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (20353708)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野口 麻穂子 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (00455263)
五十嵐 哲也 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (30353569)
澤田 義人 千葉大学, 大学院園芸学研究院, 特任准教授 (50595767)
今井 正 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主幹研究開発員 (60768737)
三橋 怜 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 研究開発員 (70817478)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥14,820,000 (Direct Cost: ¥11,400,000、Indirect Cost: ¥3,420,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
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| Keywords | 森林炭素 / 樹木種多様性 / 衛星ライダ / 広域推定 / 階層構造 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、宇宙よりレーザ光を照射して森林の３次元構造を計測できる衛星ライダデータを活用して、生物多様性保全や炭素蓄積量という森林の機能を量だけではなく、その質も含めて広域に把握する手法の開発を目指す。そのために、国内の落葉広葉樹林および常緑広葉樹林を対象に、樹木種の多様性と炭素蓄積量を把握するための地上調査を行い、階層構造の把握も同時に行う。これら調査地点の森林の階層構造がどのような波形データを示すのかをライダ等の観測データのシミュレーションから求め、階層構造の複雑さと多様性および炭素蓄積量との関係を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は、森林生態系を対象として、1)森林の階層性と生物多様性（以下、多様性とする）と炭素蓄積量（以下、炭素量とする）の関係性を科学的に実証し、２）Landsatなどの従来のリモセンデータに、衛星ライダによって得られるデータを加えることで、多様性と炭素量を局所～広域のマルチスケールで広域推定する手法を開発する、ことを目的とする。
本年度は落葉広葉樹林を対象にレーザ距離計を用いた階層構造の把握を地上で行うとともに、UAVに搭載したレーダによる点群データを活用し、林分高の空間分布の把握を行なった。遷移段階の異なる林分で葉群の階層構造をレーザ距離計による計測結果で比較したところ、階層構造の複雑さを示すFHDは成熟林で平均2.62であったのに対し、皆伐母樹保残施業により更新された林分では平均で２未満の値を示し、成熟林でより多層な葉群の構造が認められた。また、渓流や急傾斜地など様々な地形要素を含む場所でUAVレーザ測量による点群データを処理し、林分高の空間分布図を作成した。空間解像度を0.5m四方にした場合、かなりの頻度で地表面にまでレーダが到達しており、渓流や林道などを正確に把握している一方で、林内の閉鎖具合がやや過小に評価されているようであった。調査地点の最大樹高は25m付近であるが、空間データのヒストグラムからは大きなずれは認められなかった。このことからUAVレーダによる点群データから階層構造の推定は可能であると考えられた。
樹木種の多様性と炭素蓄積量を広域に把握するために地上調査とUAVレーザ測量により階層構造を計測した結果、遷移段階により階層構造の複雑さが異なることが明らかになり、これは衛星データによる森林機能の広域推定手法の確立に貢献する成果となる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定通りに落葉広葉樹林での階層構造把握とUAVによる点群データの取得ができたことから、計画通りに順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
UAVレーダによる点群データから階層構造の推定には、適切な林分高の空間分布データが得られるよう、空間解像度の調整が課題となる。
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
