2017 Fiscal Year Annual Research Report
新リモートセンシング手法による全球湖沼一次生産量の推定
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17H01850
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
松下 文経 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (80361319)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
楊 偉 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 特任助教 (80725044)
福島 武彦 茨城県霞ケ浦環境科学センター(湖沼環境研究室、大気・化学物質研究室), 湖沼環境研究室, センター長 (90124354)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 一次生産量 / 吸収係数 / 大気補正 / 半理論モデル / リモートセンシング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1．現地データの収集。本年度は、霞ケ浦を対象に、3回の予備調査を行った。湖水の分光反射率、各波長域の消散係数および鉛直方向の変化、有光層水深、透明度に関するデータを測定した。同時に、湖水のサンプルも採集し、実験室で湖水の固有光学特性とクロロフィルa濃度、総懸濁物濃度を測定した。また、インドネシアの6湖沼に対して同様なデータ収集を行った。さらに、文献調査によって、霞ケ浦の透明度データと水深べつの光量子強度長期データを入手した。これらのデータに対して、予備的な解析を行った。その結果によって、次年度の調査対象・項目を調整する。また、衛星データからの推定結果の検証に使用する。
2．衛星データの収集と前処理。本年度は、欧州ESAの衛星データ（MERIS）約10年分（2003年－2012年）を収集し、現存のデータ処理法（例えば、水域の抽出、雲・雲の影の検出、大気補正など）を確かめた。その結果、雲の影とエーロゾルの影響を除去する手法に大きな課題が残されていることを確認した。次年度は、機械学習などの手法を援用し、これらの課題の解決を試みる。
3．アルゴリズムの開発。今年度は、湖水の総吸収係数を推定するアルゴリズムの開発に焦点を絞った。湖水の総吸収係数は湖水の固有光学特性であるため、半理論方式のモデルによりリモートセンシングデータからの推定は可能である。しかし、モデルの経験的な部分は湖水の濁度レベルによって異なることが本研究により判明した。次年度は、湖水の濁度レベル応じて、最適な推定モデルを選定できるアルゴリズムの開発を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
所有測器のメンテナンスのため、予定した日本国内の湖沼調査はあまりできなかったが、海外研究協力者（インドネシアの研究者）のご協力のお蔭で（測器の借用、データの共有など）、インドネシアの6湖沼の現地調査とデータの採集ができた。また、以上のデータ解析結果は、既に幾つかの学会で発表を行った。今後、学術論文として纏め、専門誌に投稿する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に引き続き、日本の湖沼と海外の湖沼（中国、インドネシア）において、現地調査を行い、データの蓄積を行う。また、機械学習やコンピュータシミュレーションなどの手法を援用し、大気補正などの難題に挑む。
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