2012 Fiscal Year Annual Research Report
空間情報を高度に活用した湖沼群の水環境形成機構の解明と制御
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20248027
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
野口 伸 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (40228309)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 浩之 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 講師 (10374620)
石井 一暢 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70301009)
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| Project Period (FY) |
2008-04-08 – 2013-03-31
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| Keywords | リモートセンシング / GIS / 湖沼環境 / 農業生産環境 / 衛星画像 |
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| Research Abstract |
本研究ではリモートセンシングを用いた湖沼水質モニタリングシステムを開発することを目的とした。衛星リモートセンシングと低空リモートセンシングを併用することで、湖沼周辺の土地利用が水質に与える影響をも考察できるシステム開発を目指した。さらに農業活動という人為的攪乱が湖沼水質に及ぼす影響を考察することで開発システムの有効性を評価した。
本研究で開発したモニタリングシステムを使用して作物栽培期間(5/23～8/29)に毎月1回、計４回水質を計測して、水質（EC、DO、濁度）の時空間ダイナミクスを考察した。栽培期間を通してECが上昇傾向にあることが示された。これは湖沼周辺農地に投入される肥料や農薬が湖沼に連続的に流入・蓄積したことが影響したと考えられた。さらに、GISによるマップ化により流入口から出口までの水の流れが水質分布に影響することも確認できた。他方、非灌漑期においてECが流入口付近に集結することも把握できた。さらにDOと濁度が栽培後期に増加し、灌漑が水質の悪化の一原因であることがGISマップからも推察された。
本研究では、リモートセンシングとGISに基づいて湖沼水質をモニタリングできる一連の方法を提案した。開発した衛星画像解析アルゴリズムLP-PSO-k-means法によって93.7%の精度で土地利用状況を判別することが可能になった。無人ヘリコプタを用いた低高度リモートセンシングシステムで取得できる水質推定モデルは、その高効率性と推定精度から湖沼水質の時空間ダイナミクスが考察できた。水質変化と土地利用の関係の結果から、水質悪化は時間の経過とともに増大することも判明した。以上のように本研究で開発したシステムは今まで把握することができなかった水質評価を可能にするものである。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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