カオス時空間解析による生物生産システム時空間ダイナミクスの同定・分級・予測

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14360148
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 酒井 憲司 東京農工大学, 農学部, 助教授 (40192083)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 笹尾 彰 東京農工大学, 農学部, 教授 (70032993) ; 神崎 伸夫 東京農工大学, 農学部, 助教授 (80234152) ; 星野 義延 東京農工大学, 農学部, 助教授 (00143636) ; 浅田 真一 神奈川県農業総合研究所, 根府川試験場, 主任研究員 ; 田村 仁 東京理科大学, 経営学部, 助手 (60251584)
• Keywords: カオス / ハイパースペクトル / 温州みかん / 国際研究者交流 / 時空間ダイナミクス / 非線形予測 / Wavelet解析 / 国際情報交流2-997

Research Abstract

1.根府川試験場において継続的に実施してきた5年間の96個体の温州みかん収量データのアンサンブル時系列データセットに対して、大域モデリングと局所線形予測の2つの代表的なモデリングと予測手法を適用した。大域予測に関しては、RSMとニューロによる非線形モデリングと重回帰タイプの線形モデルを利用した。局所線形予測手法としてヤコビ行列推定による1年後予測を実施した。その結果決定係数0.71ときわめて高い予測精度を得た。
2.ハイパースペクトル分光器を購入し、ハイパースペクトル画像取得のための携帯型システムを試作した。また、GUI(グラフィックインターフェース)を試作した。
3.ハイパースペクトル画像に対し、Wavelet解析を適用することにより、大幅な情報圧縮が可能となり、任意の目的変数に対する効果的な推定モデルの可能性を示すことができた。
4.神奈川県所有のヘリコプタに試作したハイパースペクトル画像取得システムを搭載し、根府川試験場上空より航空撮影を行った。これにより、試作したGUIにより効果的に情報取得できることを確認した。
5.本学付属実験施設であるFM多摩においてハイパースペクトル画像の地上撮影をこなら群落に対して実施し、効果的に分光情報が得られることを確認した。
6.競争生態系の時空間ダイナミクス推定の基礎モデルの提案を、雑草-クローバ競争系において提案した。
7.カリフォルニア大学の斎藤教授を招聘し、ハイパースペクトル解析の共同研究を行った。また、同大学Upadhyaya教授、Brawn教授とはナッツデータ解析の情報交換を実施した。

Research Products

• [Publications] 駄本良平: "シロクローバ冬雑草競争ダイナミクス"Grassland Science. 49・2(印刷中). (2003)
• [Publications] 野口優子: "ウンシュウミカン隔年結果現象のモデリング"農業機械学会誌. 掲載予定.
• [Publications] 酒井憲司: "耕地の非線形現象"電子情報学会技術研究報告. 102・724. 99-101 (2003)
• [Publications] 野口優子: "温州みかん隔年結果現象のヤコビ行列推定によるダイナミクスの再構成と予測"電子情報学会技術研究報告. 102・725. 89-92 (2003)
• [Publications] K.Sakai: "Modeling and Prediction Technique for Alternate Bearing Data Based on Deterministic Chaos Theory"ASAE Paper. 02347. (2002)