2023 Fiscal Year Annual Research Report
Hyper-Temporal Terrestrial Ecosystem Observation with Third Generation Geostationary Satellites
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22H05004
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
市井 和仁 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 教授 (50345865)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樋口 篤志 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 准教授 (90324384)
入江 仁士 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 教授 (40392956)
楊 偉 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 助教 (80725044)
山本 雄平 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 助教 (30845102)
吉岡 博貴 愛知県立大学, 情報科学部, 教授 (40332944)
小畑 建太 愛知県立大学, 情報科学部, 准教授 (80758201)
松岡 真如 三重大学, 工学研究科, 准教授 (50399325)
山本 浩万 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 上級主任研究員 (90344267)
奈佐原 顕郎 (西田顕郎) 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (40312813)
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| Project Period (FY) |
2022-04-27 – 2027-03-31
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| Keywords | 陸域炭素循環 / 気候変動 / リモートセンシング / 機械学習 / 広域推定 / 陸域水循環 / フラックス観測 / 統合解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
主にひまわり８号データの陸面モニタリングのための基本物理量となる地表面反射率の推定とその検証を完成させた。標高による位置ずれの影響として、ひまわり観測域では最大5ピクセル程度の位置ずれを起こすこととその補正の重要性を明らかにした。さらに、地表面反射率の算出の際には、従来の静止衛星の検証では低緯度地域でのみ従来型の衛星観測との相互比較による検証が可能であった。多方向観測を行うTerra衛星搭載MISRセンサを利用し、中緯度域においても相互比較が可能になった。これはひまわり8号のみならず他国の静止衛星にも同じ概念が適用できることから世界の静止衛星研究に影響を与える結果を得た。また、地表面反射率の推定については、地上観測ネットワーク班による大気観測ネットワークを適用し、入力大気パラメータの精度とその誤差が結果に与える影響を評価した。本反射率推定手法を他国（韓国・米国）の静止衛星に適用し、正常に動作することを確認した。
静止衛星陸面データを用いた応用解析においては、陸域生態系分野への新たな知見の創出として、(1)各種高次データセット(葉面積指数、蒸発散量、光合成量など)の構築、(2)地表面温度の日変化を利用した植生の乾燥状態の抽出、(3)東南アジア熱帯雨林地域における光合成活動などのモニタリングを実施し、陸域生態系の動態に関するいくつかの知見を得た。特に静止衛星ひまわりの10分毎の地表面温度データ連続値を用いて、熱慣性の変化に着目した植生の乾燥シグナルの抽出方法を提案した。この地表面温度の日変化情報が地表面の熱慣性の情報を含み、猛暑時・乾燥時には日変化のパターンが変化するという仮説を立て、植生の乾燥シグナルの抽出に成功した。この成果は2023年7月にプレスリリースを実施し、複数の新聞やWebメディアに掲載された。
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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
おおよそ当初の計画通りの進捗であったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
地上観測データ整備班：日本やアジア地域を中心とした実観測を継続し、観測データを蓄積する。さらに、アメリカ大陸・欧州・アフリカ大陸に関しては公開されている観測データセットを調査・整備する。これらのデータを他班に提供し、検証研究を推進する。
静止衛星プロダクト構築班：これまで構築した地表面反射率・地表面温度算出用のコードを用いて、韓国・中国・欧州の静止衛星に応用し、地表面反射率などの基盤プロダクトを構築する。基盤プロダクトについて、海外協力者のNASA Ames のプロダクトと相互比較を行い、改善点を模索する。
静止衛星観測網統合班：日中韓の静止衛星に関して、観測波長帯や衛星の位置の違いを考慮し各国センサの違いを補正したデータを構築する。
データ応用解析班：ひまわり8/9 号データを用いたアルベド、葉面積指数、蒸発散量、光合成量などの基本的な陸域生態系のパラメタを推定するアルゴリズムを完成させる。日米欧の3 種の静止衛星データを用い、東南アジア・アマゾン・アフリカの熱帯雨林の動態を比較解析し、陸域生態系VISIT モデルと整合するかを確認する。地上観測データ整備班から提供された植生フェノロジー観測データと静止衛星から推定されるフェノロジーを比較し、従来の極軌道衛星による解析よりどれくらい正確に展葉・落葉を推定できるか確認する。オーストラリア半乾燥域に着目し、異常高温・乾燥時の植生の光合成活動の低下の程度を確認し、陸域生態系モデルVISIT と比較をする。特に生態系の気孔コンダクタンスの変化に着目し、観測データよりモデルパラメータを推定する。
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[Presentation] Kazuhito Ichii, Yuhei Yamamoto, Wei Li, Beichen Zhang, Ran C. Sharma2023
Author(s)
Ichii K., Y. Yamamoto, W. Yang, B. Zhang, W. Li, Y. Wen, T. Hashimoto
Organizer
AsiaFlux Conference 2023
Int'l Joint Research
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[Presentation] 気象衛星ひまわりを用いた陸面モニタリングへの応用2023
Author(s)
市井 和仁, 山本 雄平, 楊 偉, Ram C. Sharma, 張 北辰, 李 偉, 住井 章吾, 吉岡 博貴, 小畑 建太, 松岡 真如, 山本 浩万, Tomoaki Miura
Organizer
日本気象学会2023年度秋季大会
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