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マルチセンサを用いた天然林の持続的管理のためのモニタリング手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04946
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 森林科学
研究機関国立研究開発法人森林研究・整備機構

研究代表者

平田 泰雅  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 研究ディレクター (50353826)

研究分担者 尾張 敏章  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (00292003)
古家 直行  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (50391181)
鎌田 直人  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (90303255)
坂上 大翼  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (90313080)
研究協力者 JAYATHUNGA Sadeepa  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2016年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード天然林 / UAV / 航空機レーザスキャナ / 資源量 / 健全性 / 持続的管理 / モニタリング / 反射スペクトル特性 / リモートセンシング / センサ
研究成果の概要

本研究は、UAV搭載センサを用いて単木樹冠の形状や反射スペクトル特性から樹種分布や樹木の健全性をモニタリングする手法を開発するとともに、これらがデジタル空中写真、航空機レーザスキャナデータからどの程度把握できるかを明らかにし、これらのデータを用いて天然林の有用樹種や林相および資源量を高精度で広域把握する手法を開発した。その結果、マルチスペクトルや熱赤外のセンシングによって有用樹種の判別が可能になり、健全性を検出できた。また、これらを航空機データにより景観レベルにスケールアップすることが可能になった。さらに、航空機データから得られる平均樹高等から景観レベルでの天然林の資源量の把握が可能になった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、天然林の持続的管理に必要となる空間情報を単木レベルから林分、景観レベルのマルチスケールで把握するためのモニタリング手法を開発するものであり、従来の地上ベースでの森林情報収集やアナログ空中写真では得られなかった、天然林の持続的管理に必要となる広域かつ高精細の森林空間情報を取得することが可能になった。とりわけ天然林における単木レベルでの樹種や健全性と反射スペクトル特性との関係を明らかにすることにより、天然林の広域モニタリングの精度向上につながる技術を開発した。これにより、天然林の資源量をより正確に推定できることが期待でき、温暖化の緩和策策定に重要な森林の吸収量算定精度の向上につながる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] 低価格固定翼UAVを用いた林分現況把握の試み2018

    • 著者名/発表者名
      犬飼慎也・遠國正樹・中川雄治・古家直行・Sadeepa Jayathunga・尾張敏章
    • 雑誌名

      北方森林研究

      巻: 66 ページ: 93-96

    • NAID

      130008094534

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluating the performance of photogrammetric products using fixed-wing UAV imagery over a mixed conifer-broadleaf forest: Comparison with airborne laser scanning.2018

    • 著者名/発表者名
      Jayathunga, S., Owari, T., Tsuyuki, S.
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 10 号: 2 ページ: 187-187

    • DOI

      10.3390/rs10020187

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Quantifying individual tree parameters of large-sized high-value trees using unmanned aerial vehicle (UAV) imagery in mixed conifer-broadleaf forest in Northern Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Kyaw Thu Moe, OWARI Toshiaki, Sadeepa Jayathunga, FURUYA Naoyuki, HIROSHIMA Takuya
    • 学会等名
      第130回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マルチスペクトル・熱赤外センサによるブナ環状剥皮木の水ストレス検出2019

    • 著者名/発表者名
      坂上大翼、古家直行
    • 学会等名
      第130回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 針広混交天然林の施業管理のためのマルチセンサ観測2019

    • 著者名/発表者名
      古家直行、平田泰雅、尾張敏章、坂上大翼、犬飼慎也、中川雄治、遠國正樹
    • 学会等名
      第130回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 航空機レーザースキャナーデータの天然林管理への応用2019

    • 著者名/発表者名
      平田泰雅、古家直行、坂上大翼、尾張敏章、鎌田直人
    • 学会等名
      第130回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 天然林持続的管理のためのマルチセンサを用いた森林モニタリング2019

    • 著者名/発表者名
      古家直行、平田泰雅、尾張敏章、坂上大翼、犬飼慎也、中川雄治、遠國正樹
    • 学会等名
      平成30年度日本写真測量学会北海道支部会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Discriminating High-value Broadleaf Trees from UAV (Unmanned Aerial Vehicle) Imagery in the University of Tokyo Hokkaido Forest,Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Kyaw Thu Moe, OWARI Toshiaki, Sadeepa Jayathunga, FURUYA Naoyuki, HIROSHIMA Takuya
    • 学会等名
      8th Symposium of Asian University Forests Consortium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Assessment of sustainable forest management of a mixed conifer-broadleaf forest by combinations of airborne Lidar and UAV observation2018

    • 著者名/発表者名
      FURUYA Naoyuki, HIRATA Yasumasa, OWARI Toshiaki, SAKAUE Daisuke, INUKAI Shinya, NAKAGAWA Yuji, TOHKUNI Masaki
    • 学会等名
      ForestSat2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 航空機レーザースキャナーを用いた天然林の林分特性把握2018

    • 著者名/発表者名
      平田泰雅・古家直行・尾張敏章・坂上大翼・鎌田直人
    • 学会等名
      第129回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Changes in forest structural complexity followed by selection cutting: An analysis using multi-temporal UAV imagery2018

    • 著者名/発表者名
      Jayathunga, S., Owari, T., Tsuyuki, S.
    • 学会等名
      第129回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 針広混交天然林におけるUAV空撮画像による地形モデリング2018

    • 著者名/発表者名
      古家直行・平田泰雅・尾張敏章・坂上大翼・犬飼慎也・中川雄治・遠國正樹
    • 学会等名
      第129回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] マルチスペクトル・熱赤外センサによる樹木水分生理状態の検出特性2018

    • 著者名/発表者名
      坂上大翼・古家直行
    • 学会等名
      第129回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Quantifying structural complexity as an indicator of biodiversity in heterogeneous forests: Potential of ALS and UAV system2017

    • 著者名/発表者名
      Jayathunga, S., Owari, T., Tsuyuki, S.
    • 学会等名
      IUFRO 125th Anniversary Congress 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of image-based point clouds for forest inventory and management: Study in a mixed conifer broadleaved forest in Northern Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Jayathunga, S., Owari, T., Tsuyuki, S.
    • 学会等名
      IUFRO 125th Anniversary Congress 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低価格固定翼UAVを用いた林分現況把握の試み2017

    • 著者名/発表者名
      犬飼慎也・遠國正樹・中川雄治・古家直行・Sadeepa Jayathunga・尾張敏章
    • 学会等名
      第66回北方森林学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Remote sensing of forest structural complexity indices2017

    • 著者名/発表者名
      Jayathunga, S.
    • 学会等名
      森林GISフォーラム
    • 発表場所
      かごしま県民交流センター(鹿児島県鹿児島市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Fixed-wing UAV imagery for forest structure classification and mapping: A study in a mixed conifer-broadleaved forest2017

    • 著者名/発表者名
      Jayathunga, S., Owari, T., Tsuyuki, S.
    • 学会等名
      第128回日本森林学会大会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 天然林の成長予測への航空機リモートセンシングの応用2017

    • 著者名/発表者名
      平田泰雅・古家直行・尾張敏章・坂上大翼・鎌田直人
    • 学会等名
      第128回日本森林学会大会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] UAV・空中写真による針広混交天然林の針葉樹資源量推定2017

    • 著者名/発表者名
      古家直行・平田泰雅・尾張敏章・坂上大翼・中川雄治・遠國正樹
    • 学会等名
      第25回生研フォーラム
    • 発表場所
      東京大学生産研究所(東京都目黒区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Forest biophysical parameter estimation using UAV imagery and airborneLiDAR data: a study in a mixed conifer-broadleaved forest2016

    • 著者名/発表者名
      Jayathunga, S., Owari, T., Tsuyuki, S.
    • 学会等名
      7th International Symposium of the Asian University Forests Consortium
    • 発表場所
      ハイランドふらの(北海道富良野市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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