2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of algorithm for discrimination and mapping of typical tree species in "Satoyama" ecosystem by remote-sensing observation
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17K00542
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
永井 信 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 主任研究員 (70452167)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奈佐原 顕郎 (西田顕郎) 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (40312813)
本多 嘉明 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 准教授 (60251774)
小野田 雄介 京都大学, 農学研究科, 准教授 (70578864)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 植物季節（フェノロジー） / リモートセンシング / ドローン / タイムラプスカメラ / 里地里山 / スダジイ / 樹種分類 / クヌギ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き、千葉大学関連施設「みほの森」(里山林、東金市)・海洋研究開発機構「横浜研究所」(横浜市)・玉川大学キャンパス(里山林、町田市)・京都大学キャンパス(社寺林、京都市)・筑波大学植物見本園(個体、つくば市)・国立科学博物館附属自然教育園(自然林、港区)・高知大農学部キャンパス(個体、南国市)において、スダジイ(コジイ)・コナラ・クヌギ等の植物季節画像を連続的に撮影した。横浜研究所では、コナラやクヌギ等の開葉や開花の様子をほぼ毎日、観察シートや写真に記録した。国立科学博物館附属自然教育園では、スダジイの開花期に他の植物の開葉や開花の様子を詳細に観察した。みほの森と玉川大学キャンパスでは、1時間毎の気温データを連続的に計測した。
千葉大学との共同利用研究と関連し、「みほの森」では、ドローンによる空中写真の撮影を行った。
以上の地上観測データに基づいて、有効積算温度によるコナラやクヌギの開葉日の推定について検討した。国立科学博物館附属自然教育園において2009年以降毎週更新・ウェブ公開されている様々な木本や草本を対象とした開花情報を用いて、スダジイと他の植物の開花について時期の違いや年々変動の相関性を詳しく調査した。
スダジイやコジイが分布する複数の地域を対象に、SENTINEL-2衛星(空間分解能:10m、観測頻度:5日ごと)とGEOEye1衛星(空間分解能:パンクロマチック41cm)により観測された分光反射率データを用いて、RGB画像や植生指数の時間変化を調査した。その結果、スダジイとコジイでは、RGB画像における開花期の色が異なること（スダジイ：明るい緑色、コジイ：淡黄色）が明らかになった。これは、花の色の違いに着目することにより（スダジイ：クリーム色、コジイ：淡黄色）、衛星画像の解析により、同シイ属のスダジイとコジイの判別が可能であることを示唆した。
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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
本年度の本研究の当初計画は、(1)みほの森・横浜研究所・玉川大学キャンパス・吉田山・筑波大学植物見本園・国立科学博物館附属自然教育園・高知大農学部キャンパスにおける植物季節画像の継続的取得、(2)横浜研究所における、開葉/開花期を対象としたコナラやクヌギ等の目視観察、(3)コナラ・クヌギの開花日やモウソウチクの開葉日の予測モデルの開発、(4)スダジイ(コジイ)の開花日の予測モデルの高精度化、(5)高空間分解能を持つ衛星観測データの解析によるスダジイ(コジイ)の樹種判別手法の開発、(6)みほの森等におけるドローン観測であった。
本年度は、モウソウチクの開葉日の予測及び、リモートセンシング観測によるコナラやクヌギ・モウソウチクの判別を可能とする手法開発には至らなかった一方、上述(1)に関連して、植物季節画像や空中写真を継続的に取得できた点、上述(2)・(3)・(4)・(6)に関連して、開葉や開花季節に関する詳細な地上観測データを取得し、現象の理解を深化できた点、上述(5)に関連して、高空間分解能をもつ衛星観測データによるスダジイとコジイの判別手法の開発が進展した点を理由として、概ね順調に進展していると自己評価する。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、次の5項目を重点的に行い、研究を総括する。(1)みほの森・横浜研究所・玉川大学キャンパス・吉田山・筑波大学植物見本園・国立科学博物館附属自然教育園・高知大農学部キャンパスにおいて、スダジイ(コジイ)・コナラ・クヌギ等の植物季節画像を継続的に撮影する。(2)横浜研究所において、コナラやクヌギ等の目視観察を開葉/開花期にほぼ毎日行う。(3)国立科学博物館附属自然教育園や小石川植物園において、スダジイの観察を開葉/開花期に重点的（1週間ごと）に行う。(4)スダジイ(コジイ)・コナラ・クヌギの開葉や開花季節についての理解をさらに深め、開葉や開花日の予測モデルを高精度化する。(5) 高空間分解能を持つ衛星観測データの解析により、スダジイとコジイの分布を広域的に検出し、地図化する。
次年度は、新型コロナウイルスの感染拡大防止に伴い、野外調査が制限される等、計画通りに観測研究を実行できない可能性が高い。その場合は、上述(5)に力点をおいた研究を推進する。
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| Causes of Carryover |
研究分担者による他の予算の利用や他業務による多忙等を理由として、各観測サイトにおける調査を行わなかったため旅費に次年度使用が生じた。また、解析補助を必要としなかったため謝金に次年度使用が生じた。これらは、次年度において、各観測サイトへの旅費・観測に必要な物品購入（ドローンの付属品等）・解析補助に対する謝金に利用する。
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