2013 Fiscal Year Annual Research Report
植物群落の時空間機能情報の遠隔モニタリングと解析評価手法に関する研究
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24248043
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
大政 謙次 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (70109908)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 庸 東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (00323486)
細井 文樹 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (80526468)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | リモートセンシング / 画像計測 / 植物 / 蒸発散 / 光合成 / クロロフィル蛍光 / 環境影響 / 情報工学 |
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| Research Abstract |
植生指標と地表面温度画像を用いた蒸発散指標の開発と検証に関して、前年度に引き続き、MODISやLANDSATの衛星データと標高、気象データを用いて、蒸発散指標ETI（iTVDIなど）を改良するとともに、赤城山の森林衰退やカナダプレーリーの土壌水分の評価に適用した。赤城山では、アメダスの気温Taデータを標高補正し、空間的に補間することにより、0.5℃(RMSE)の精度で気温画像を作成し、衛星データから得た地表面温度Tsとの差(Ts-Ta)と正規化植生指数(NDVI)との特徴空間の値として定義したETI値と森林衰退との関係を調べたところ、森林衰退が著しい場所でETIが大きくなる傾向があった。また、カナダプレーリーでは、MODISAquaとTerraからTsを、さらに、NAAR Taデータとの統合により、(Ts-Ta)を求め、ETIを計算した。そして、ΔTsや Aqua-DayNightから計算したETIと比較したところ、MODIS Aqua-dayとTerra-dayのデータを用いた方法がフィールドで計測した土壌水分との誤差が小さかった。
一方、フラウンホーファー線による太陽光クロロフィル(Chl)蛍光の解析評価法の開発と検証に関して、大気酸素の吸収帯であるO2AバンドとO2Bバンドを用いて、太陽光Chl蛍光と人工光Chl蛍光を高精度波長分解能をもつ分光器で計測し、定常Chl蛍光においては、Chl含有量との関係が大きいことを明らかにした。また、O2AバンドではChl含有量が多いほど蛍光収率が大きくなり、逆に、O2Bバンドでは蛍光収率が小さくなる傾向があった。これは、Chlによる蛍光の再吸収と関係していた。さらに、O2Aバンドを用いて、Chl蛍光画像を計測するシステムを開発し、その特性について調べた。また、GOSAT衛星の分光データからChl蛍光情報を得る手法についても検討した。
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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
植生指標と地表面温度画像を用いた蒸発散指標の開発と検証に関しては、標高などの気温補正を0.5℃(RMSE)の精度行い、Landasatデータを用いた赤城山の森林衰退の検証に利用できたこと、また、カナダプレーリーの土壌水分状態の評価では、MODIS Aqua-dayとTerra-dayのデータを用いた方法がフィールドで計測した土壌水分との誤差が少なかったことなどが検証できたことによる。一方、フラウンホーファー線による太陽光クロロフィル(Chl)蛍光の解析評価法の開発と検証に関しては、大気酸素の吸収帯であるO2AバンドとO2Bバンドを用いた太陽光Chl蛍光のChl含有量との関係を明らかにし、最近注目されているGOSATなどによるChl蛍光特性の理解に役立つことを示せたことは成果として大きい。さらに太陽光Chl蛍光画像計測システムの開発も順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで、研究が概ね順調に進展しているので、来年度は、これまでの成果を検証しながら、研究を継続する。また、新たに購入するマルチバンドカメラを用いた形質評価やUAVの利用、さらに、太陽光Chl蛍光画像計測システムの検証やGOSATなどによるChl蛍光特性の解析なども行っていく予定である。
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