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長期地上観測で捉える「陸域生態系の環境応答は人工衛星でどう見えるか」

Publicly Offered Research

Project AreaDigital biosphere: integrated biospheric science for mitigating global environment change
Project/Area Number 22H05739
Research Category

Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Transformative Research Areas, Section (IV)
Research InstitutionJapan Aerospace EXploration Agency

Principal Investigator

秋津 朋子  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 第一宇宙技術部門, 主任研究開発員 (90590597)

Project Period (FY) 2022-06-16 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords長期地上観測 / 人工衛星GCOM-C / 陸域植生 / 植生ストレス / 分光観測 / カメラ観測 / シミュレーション / 人工衛星
Outline of Research at the Start

カメラ画像と分光データを用いて、新たな人工衛星からどのような陸域植生の環境応答を捉えることができるかを明らかにする。これを実現するために、観測機器のメンテナンスを国内サイトで行い、PENの長期観測 (分光観測およびカメラ観測) を継続する。また、デジタルバイオスフェア研究にPENの長期観測データを提供する。

Outline of Annual Research Achievements

陸域生態系の環境応答のシグナルは、人工衛星から得られた情報、特にNDVIを始めとする各種の植生指数の時空間変動として検出・評価されることが多い。しかし、NDVIは、雲被覆により、極軌道光学衛星では熱帯域での季節変動を捉えることが困難なことや、小さい植生量でも値が飽和してしまうという問題が知られている。前者については、静止衛星Himawariの高時間分解能データから雲被覆のない時間のデータを用いることで、亜熱帯の与那フィールド (沖縄県) において季節変化が捉えられることを、長期地上観測ネットワーク―Phenological Eyes Network (PEN)―のカメラ画像と分光データを用いて、確認した。さらに、近年打ち上げられた極軌道光学衛星であるGCOM-Cにおいても、季節変化が捉えられることがわかった。後者の「小さな植生量でもNDVIが飽和してしまう問題」については、数値モデルによるシミュレーションを行い、GCOM-Cの緑バンド (VN6) が葉クロロフィル量の増加に対して感度が高いことを明らかにし、植生量が大きくなっても飽和しづらい新たな植生指数SGLI CIを提案した。
また、植生ストレスに関係する情報を衛星リモートセンシングで得られるかを確認するために、個葉の分光計測を行い、個葉レベルで植生ストレスに対応していることが報告されている「ハイパースペクトル植生指数PRI」と、個葉レベルでシミュレーションした「GCOM-Cの植生指数PRI」を比較した。その結果、両者の相関は非常に大きいことを明らかにした。
その他、本年度は、与那フィールドにおいて、PENの長期観測 (分光観測とカメラによる観測) を継続するためのメンテナンス作業を行った。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (4 results) (of which Open Access: 4 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] The GCOM-C/SGLI vegetation indices (NDVI, PRI, Chlorophyll Index) from the viewpoint of leaf optical property2024

    • Author(s)
      Akitsu Tomoko、Murakami Hiroshi、Kume Atsushi、Kobayashi Hideki、Lai Roxanne
    • Journal Title

      The General Assembly 2024 of the European Geosciences Union

      Volume: -

    • DOI

      10.5194/egusphere-egu24-7304

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Across-crown and canopy variations of plant functional traits and spectra for deciduous broadleaf and evergreen coniferous species in a temperate forest2024

    • Author(s)
      Lai Roxanne、Nakaji Tatsuro、Akitsu Tomoko Kawaguchi、Hyodo Fujio、Noda Hibiki、Kobayashi Hideki
    • Journal Title

      The General Assembly 2024 of the European Geosciences Union

      Volume: -

    • DOI

      10.5194/egusphere-egu24-4475

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] How Useful Are the GCOM-C/SGLI Ecological Indices (PRI, NDVI, and LAI)?2023

    • Author(s)
      Akitsu Tomoko Kawaguchi
    • Journal Title

      34th International Symposium on Space Technology and Science

      Volume: -

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Accuracy Assessment of Photochemical Reflectance Index (PRI) and Chlorophyll Carotenoid Index (CCI) Derived from GCOM-C/SGLI with In Situ Data2022

    • Author(s)
      Sasagawa Taiga、Akitsu Tomoko Kawaguchi、Ide Reiko、Takagi Kentaro、Takanashi Satoru、Nakaji Tatsuro、Nasahara Kenlo Nishida
    • Journal Title

      Remote Sensing

      Volume: 14 Issue: 21 Pages: 5352-5352

    • DOI

      10.3390/rs14215352

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] The GCOM-C/SGLI vegetation indices (NDVI, PRI, Chlorophyll Index) from the viewpoint of leaf optical property2024

    • Author(s)
      Akitsu T.K., Murakami H., Kume A., Kobayashi H., Lai R.
    • Organizer
      The General Assembly 2024 of the European Geosciences Union
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Across-crown and canopy variations of plant functional traits and spectra for deciduous broadleaf and evergreen coniferous species in a temperate forest2024

    • Author(s)
      Lai R., Nakaji T., Akitsu T.K., Hyodo F., Noda H., Kobayashi H.
    • Organizer
      The General Assembly 2024 of the European Geosciences Union
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] How Useful Are the GCOM-C/SGLI Ecological Indices (PRI, NDVI, and LAI)?2023

    • Author(s)
      Tomoko Kawaguchi AKITSU
    • Organizer
      34th International Symposium on Space Technology and Science
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Improving spatial matching of satellite images with field observations for vegetation phenology detection using PlanetScope data2023

    • Author(s)
      Mengyu L., Yang W., Akitsu T., Nasahara K.N., Ide R.
    • Organizer
      AGU Annual Meeting 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Estimating Physical and Physiological Plant Phenology with Himawari-8 and 9: Utilizing Hyper-temporal Data from Geostationary Satellites2023

    • Author(s)
      Sasagawa T., Ichii K., Li W., Akitsu T., Nasahara K.N.
    • Organizer
      AGU Annual Meeting 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of “blended GRVI” for accurate vegetation phenology estimation with Himawari/AHI2023

    • Author(s)
      Sasagawa T., Li W., Akitsu T., Ichii K., Nasahara K.N.
    • Organizer
      AsiaFlux 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] How Useful Are the GCOM-C/SGLI Ecological Indices (PRI, NDVI, and LAI)?2023

    • Author(s)
      Tomoko Kawaguchi Akitsu
    • Organizer
      34th International Symposium on Space Technology and Science
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 長期地上観測で捉える「陸域生態系の環境応答は人工衛星でどう見えるか」

    • URL

      https://docisolation.prod.fire.glass/?guid=12335539-4ef9-4b71-b745-897754f1b7d4

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 人工衛星が捉えた亜熱帯性常緑照葉樹林の季節変化

    • URL

      https://docisolation.prod.fire.glass/?guid=cb3251b6-4ac7-4a97-2f05-7ac7938755d8

    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2022-06-20   Modified: 2024-12-25  

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