林冠の3次元構造・葉量の季節変化の非破壊自動測定結果を踏まえた群落蒸散量の解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13876036
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 田中 隆文 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (40192174)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 服部 重昭 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (30273212)
• Keywords: 林冠 / 3次元構造 / 非破壊自動測定 / 群落蒸散量 / 乱流変動法 / 里山二次林 / レーザ光切断法

Research Abstract

対象とした実森林は愛知県豊田市内の里山二次林でコナラ, アラカシ, リョウブ, ヤブツバキなどから構成される。測定は2001年10月31日に実施した。CCDカメラに画角104×77度の広角レンズを装着し, レーザ光切断法に基づいて距離情報をもつアクティブ広角画像を得た。レーザ投射器には赤・近赤の2波長のレーザを装着しその反射特性の違いを利用して, アクティブ広角画像内の同化部・非同化部を判別した。乱流変動法により群落蒸散量を求めた。
魚眼レンズ用いて得た情報(画像または高低角別の相対照度)からLAIを推定するためにはギャップフラクション法などが用いられるが, 林冠が傾斜している場合や不均一な厚さをもつ場合でもこれらが考慮されることは少ない。「水平で均一な厚さをもつ林冠」が仮定されることが多いが, レーザ光切断法によるアクティブ広角画像上の距離情報を用いることにより, 実際の林冠との違いを以下の2項目について定量化できた。a)任意の高低角・方位角でレンズに差し込む光線が林冠を通過する距離。b)林冠の外形状・厚さ・傾きおよび大ギャップの位置と大きさ。すなわち, 葉群とギャップの3次元空間分布である。改善したLAI推定法は, a)の林冠通過距離を用いてギャップフラクションまたは相対照度を「水平で均一な厚さをもつ林冠」の場合の値に換算し対応するLAIを求めこれを葉群密度に換算し, b)の3次元空間分布に基づいて積算しLAIを求めるという方法である。

Research Products

• [Publications] Tanaka, T., S.Hattori, H.Park: "Measurement Method for 3-dimentional structure of forest canopies with the laser plane range-finding method. -Improvement of system to distiguish foliage from branches-"Proceedings of the international workshop on advanced flux network and flux evaluation, Department of atmospheric sciences, Yonsei University, Korea. 2. 76-77 (2002)