2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of Virtual Forest Creation Method Based on UAV Observations for Estimating Photosynthetic Active Radiation
| Project/Area Number |
22K21340
|
|---|
| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
|---|
Principal Investigator |
藤原 匠 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 助教 (40966248)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
|
| Keywords | 森林構造 / ボクセルモデル / UAV観測 / 反射率シミュレーション |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度に実施した研究と成果としては、反射率シミュレータに、斜面や葉の傾きをパラメータとして加えることで、森林表面の影をより詳細に再現したことである。これらの成果は「研究目的」に掲げた「樹種ごとに多方向観測による反射率の変化を解析」へ寄与することが期待できる。
日本のような山間地域の森林の場合、斜面方位や斜度により森林に到達する光合成有効放射量が大きく異なる。山間地域で取得された森林の点群データを用いて、シミュレーション方法の妥当性を検証した。検証方法は、実際の斜面方位・斜度上に樹冠形状が異なる仮想森林を４種類作成し、それぞれから反射率シミュレーションした結果と衛星センサ(Sentinel-2)が観測した反射率と比較した。研究成果は日本写真測量学会の令和４年度秋季学術講演会にて発表した。
葉の傾きを取り入れたシミュレータは既に存在しているが、本シミュレータの特徴としては、葉の傾きの違いにより生じる森林表面の影割合を計算できる点にある。これにより、同一の樹冠形状をもつ樹木であっても葉の傾きの違いによりどの程度反射率が異なるかをシミュレートすることが可能である。現在までにシミュレーション方法は提案できたため、検証作業を行なっている。実際の樹木・森林を葉のスケールでモデリングすることが難しい。そこで詳細な樹木モデルを生成できるソフトウェア(Blender)を用いて、葉の傾きが異なる樹木の３Dモデルを生成し、レイトレーシングによりどの程度影割合が異なるか検証している。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、葉の傾きを取り入れたシミュレーション方法が提案できた。詳細な検証方法は実施できていないが、樹木モデリングソフトを使用することや、空撮SfMによる森林の３次元モデルが利用できると想定される。これらを勘案すれば、研究はおおむね順調に進展していると考える。
|
| Strategy for Future Research Activity |
提案した反射率シミュレーション方法を２段階で検証する。まずは、樹木モデリングソフトから出力した樹木モデルを用いる。このモデルを利用することで、オクルージョンのない理想的な状態でのシミュレーション精度を確かめる。次に、空撮SfMによって取得した森林モデルを用いる。斜め視画像による反射率の変化をシミュレーション方法で再現できるか確かめる。最終的には、これまでに研究協力者が蓄積していた多時期の空撮画像を用いてシミュレーション方法の検証を行なっていく。
|
| Causes of Carryover |
研究協力者との打ち合わせや計測のため旅費を当てていたが、コロナの影響により訪問時期の調整が難航し実施できなかったため助成金に余りが生じた。翌年度に物品費や旅費として利用する予定である。
|
