2015 Fiscal Year Research-status Report
直達太陽光励起による植物葉の蛍光スペクトル計測システムの開発
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26340003
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
栗山 健二 静岡大学, 技術部, 技術職員 (80555417)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 植物蛍光リモートセンシング / 酸素Aバンド / クロロフィル蛍光スペクトル / 蛍光画像計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
太陽光により励起された植物から放出されるクロロフィル蛍光は、植物の光合成活動に直接結び付く情報を提供する。GOSATのフーリエ分光器（TANSO-FTS）の酸素Aバンドのスペクトルデータからクロロフィル蛍光が検出され、地上計測での検証が必要となっている。太陽光励起蛍光（Solar Radiation-Induced Fluorescence, SRIF）法を用いたCCD分光器によるクロロフィル蛍光強度スペクトル計測およびCCDカメラによる二次元的なクロロフィル蛍光画像解析法を確立するとともに、生育場所においては植物葉の SRIF法による分光リモートセンシング計測および太陽光スペクトル中の暗線によるFLD (Fraunhofer Line-Discrimination)法を用いた植物蛍光分布画像システムの開発を行う。具体的には、開発したスタンドオフ計測システムを利用し、屋外のイネと森林を対象として数10mの距離から行った太陽光励起蛍光 ( SRIF) 観測を行う。
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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
GOSATなど高分解FTIRを搭載した衛星観測により、地上植生からの蛍光が観測可能であることが報告されている。地上計測では、UAVや圃場上空に設置したクレーンをプラットフォームとして用いた植物蛍光計測法が提案されている。
我々は地上でのリモートセンシング計測により、野外の群落レベルで活用可能な植物蛍光計測法を開発している。光学望遠鏡、小型CCD分光器および冷却CCDカメラと狭帯域フィルターを用いた植物蛍光の遠隔計測システム開発の一環として、ここでは実験室において行ったLED光源を用いた植物葉の照射実験について報告する。赤外カットもしくは赤外透過の光学フィルターを用いることによって、微弱な蛍光信号と赤外域での強い反射と区別して観測することが可能になる。さらに、開発したスタンドオフ計測システムを利用し、屋外のイネと森林を対象として数10 mの距離から行った太陽光励起蛍光（SRIF) 観測法の結果について報告する。2015年8月4～7日、京都大学農学部の圃場において、水田を対象として15～30 mの距離から直達太陽光励起による植物蛍光スペクトル計測および分光画像計測を行った。植物葉の蛍光を数10 mの距離からスタンドオフ計測する目的で開発したシステムを用いて2015年9月9日～12日、10月5日～7日に森林総合研究所の京都山城観測地において、森林（コナラ）の直達太陽光励起による蛍光計測を行った。高さ30 mのCO2タワーに望遠鏡を設置し、10～100 mの距離にあるコナラやアラカシなどを測定した。
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| Strategy for Future Research Activity |
太陽光励起蛍光（SRIF）法を用いたCCD分光器によるクロロフィル蛍光強度スペクトル計測およびCCDカメラによる二次元的なクロロフィル蛍光画像解析法を確立するとともに、生育場所においては植物葉の SRIF法による分光リモートセンシング計測および太陽光スペクトル中の暗線によるFLD (Fraunhofer Line-Discrimination)法を用いた植物蛍光分布画像システムを確立する。
イネなどの圃場（京都大学農学研究科）や森林（森林総合研究所京都山城試験地）などでのスタンドオフ計測を計画している。本年度は、群落レベルのリモートセンシング計測と個葉レベルの光合成計測器を定量的に比較し、論文化につなげる予定である。
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[Presentation] Spectral image measurement of chlorophyll fluorescence2015
Author(s)
Kenji Masuda(Kuriyama), Naohiro Manago, Hayato Saito, Koki Homma, Kanako Muramatsu, Kenichi Yoshimura, Yuji Kominami, Hiroaki Kuze2
Organizer
The 18th Symposium on Environmental Remote Sensing
Place of Presentation
Keyaki hall, Chiba University（千葉県千葉市）
Year and Date
2015-12-01 – 2015-12-02
Int'l Joint Research
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