イメージングライダーによる植物群落の3次元リモートセンシング

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13306020
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 大政 謙次 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (70109908)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 本條 毅 千葉大学, 園芸学部, 教授 (60173655) ; 清水 庸 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (00323486) ; 沖 一雄 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 講師 (50292628) ; 名取 俊樹 国立環境研究所, 生態系機構研究室, 主任研究員 (10132854)
• Keywords: ライダー / 樹木 / スギ / リモートセンシング / バイオマス / 胸高直径 / 樹高 / 樹木マッピング

Research Abstract

今年度は、可搬型スキャニングライダーを用いて、スギ林の樹木マッピングと、胸高直径、バイオマスの推定を行った。対象としたスギの本数は40本で、1地点からの計測だけでは全てのスギのマッピングができなかったので、3方向からの計測データをもとに、40本全ての樹木マッピングを行った。また、1地点からの計測データをもとに、胸高直径とバイオマスの計測精度の検討を行った。その結果、1地点からの計測により、200m^2の範囲に生育するスギ40本中31本が計測でき、樹林内の個々のスギにおいて、RMSEが6.1mmの精度で計測することができた。次に、胸高直径の計測データから推定したスギ1本毎の幹のバイオマスと、巻き尺による胸高直径の実測値から材積式を用いて求めたスギ1本毎の幹のバイオマスとを比較し、誤差評価を行った。その結果、RMSEは11.5kgCであった。さらに、計測可能であった本数のスギの胸高直径から、スギの幹だけでなく、枝や根、葉などを含めた全バイオマスを推定し、単位面積あたりの全バイオマスを求め、計測本数の違いによる誤差評価を行った。その結果、10本のスギが計測できれば約12%の誤差、20本が計測できれば約7%の誤差、そして、30本が計測できれば約3%の誤差で単位面積あたりの全バイオマスを推定できることがわかった。
平行して、ヘリコプター搭載の高精度、高空間分解能スキャニングラーダーによるスギ林のリモートセンシングを行い、樹冠高を3次元的に計測した。また、地上での計測データと誤差比較をしたところ、絶対値誤差で42cm以内、RMSEで37.5cmであった。これは、樹高に対して、2.3%以内の計測精度で計測できたことを意味する。現在、この計測データをもとに、樹高や樹林マッピング、バイオマスの自動推定手法の検討を行っている。

Research Products

• [Publications] K.Omasa et al.: "Gas diffusion model analysis of foliar absorption of organic and inorganic air pollutants"Phyton. 42. 135-148 (2002)
• [Publications] 大政謙次他: "地球温暖化の陸上生態系影響評価モデルとIPCC第3次評価報告書の関連トピックについて"Eco-Engineering. 14. 19-29 (2002)
• [Publications] 沖一雄, 大政謙次他: "ミクセル分解による植生リモートセンシングのための植生被覆率と活力度との分離"農業気象. 58. 33-39 (2002)
• [Publications] 石神靖弘, 大政謙次他: "プロセスモデルを使用した日本における潜在的な自然植生分布の推定"農業気象. 58. 123-133 (2002)
• [Publications] 大政謙次他: "可搬型Scanning Lidarデータを用いたカラマツ林の樹林マッピングと胸高直径及びバイオマスの推定"日本リモートセンシング学会誌. 22(印刷中). (2002)
• [Publications] K.Omasa et al.: "Accurate estimation of forest carbon stocks by 3-D remote sensing of individual trees"Environ. Sci. Tech.. (in press). (2003)
• [Publications] K.Omasa et al.: "Remote sensing from satellite and aircraft. In CIGR Handbook Vol.6"ASAE(in press). (2003)