農林生態系時空間変動の時空間埋込によるダイナミクス再構成と決定論的非線形予測

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15658074
• 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): 浅田 真一 神奈川農業総研根府川試験場, 主任研究員
• Keywords: カオス農学 / ハイパースペクトル / 非線形時空間ダイナミクス / コナラ / 時空間埋め込み / 決定論的非線形予測 / MATLAB_GUI

Research Abstract

(1)農林生態系非線形時空間解析システムの開発
農林生態系の時空間変動データを対象とする非線形時空間解析アルゴリズムは、空間分割、領域分割、局所ダイナミクスの同定、決定論的非線形時空間予測、システムパラメータマップ生成、評価マップ生成、動的領域分割プロセスなどから構成される。15年度は、航空画像撮影によって取得されたマルチスペクトルおよびハイパースペクトル画像を、教師付および教師なし分類を行い、農林生態系(コナラ樹林)の非線形時空間ダイナミクスを記述する状態ベクトルのオブザベーション候補を取得するアルゴリズムを開発した。一方、局所ダイナミクスのニュラルネットワークによる同定に関して、MATLAB_GUIをプラットフォームとしたフレキシブルなシステムを構築した。時空間埋め込みによる予測アルゴリズム(下記)の原型システムをVBによって実装した。X_<n+1>(i,j)={X_n(i,j),X_<n-k>(i-p,j-q),X_<n-k×m_1>(i-p×m_2,j-q×m_3)}
(2)温州みかん果樹園における栽培試験(浅田)11年度から根府川試験場において、実施している50個体の収量および生理・生態・環境計測を継続した。東京農工大学附属FM多摩丘陵において、コナラ26個体の収量調査を実施した。
(3)時空間解析アルゴリズム開発についての協力を(ブルガリア科学アカデミー)Vitanov教授より得た。

Research Products

• [Publications] 駄本良平, 酒井憲司 ほか: "シロクローバ冬雑草競争ダイナミクス"Grassland Science. 49・2. 141-148 (2003)
• [Publications] 野口優子, 酒井憲司 ほか: "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. 65・6. 55-61 (2003)
• [Publications] 田村仁, 酒井憲司: "撮像画像による草の乾物質量の推定"第9回画像センシングシンポジウム講演論文集. 111-116 (2003)
• [Publications] 田村仁, 酒井憲司: "撮像画像による物体堆積量の計測手法"電気学会論文誌C. 124・3. 647-652 (2004)
• [Publications] N.K.Vitanov, K.Sakai: "Upper bounds on the number of significant of noise influenced oscillations of moving machines"Systems Analysis Modeling Simulation. 43. 815-828 (2003)
• [Publications] L.Garciao, K.Sakai, R.Torisu: "Experimentally Obtained Bifurcation Phenomenon Chaotic Tractor Vibrating in Time and Frequency Domain"International Journal of Bifurcation and Chaos. (掲載決定).
• [Publications] 産業総合研究所編(酒井憲司分担執筆): "複雑現象工学(農のカオス解析)"産業総合研究所(予定). 350 (2004)