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3次元地上レーザーデータを用いた樹木間競争指標の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K07771
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 森林科学
研究機関千葉大学

研究代表者

加藤 顕  千葉大学, 大学院園芸学研究科, 准教授 (70543437)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード3次元 / 階層構造 / レーザー / リモートセンシング / フラクタル / 垂直分布 / 自己間引き / ボクセル / 競争 / 空間占有率 / 3次元データ / 森林管理 / 競争指標 / 樹冠体積 / 森林
研究成果の概要

地上レーザーを用いて3次元データを取得し、樹木の競争状態を把握することを目的とする。具体的には、地上レーザーによる3次元データから森林内の構造分布を把握し、構造から競争関係を指標化する。様々な樹種や林齢の林分構造を比較し、競争状態と構造の違いを関連付けて解析した。森林の競争状態が把握できれば、森林管理に有効な、高度な森林情報を提供できる。ボクセル解析を用いてフラクタル次元を計算し、森林構造の発達段階が異なる樹種で比較した結果、樹種とは関係なく競争状態を指標化できることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

競争指標は地域や樹種に特化しない汎用性の高い指標が望まれている。本研究で3次元データを用いた汎用的な競争指標を確立したことで、得られた知見をそのまま現場で実装できる。さらに、枝打ちや間伐等による樹木管理の効果を評価できるため、学術的意義も高い。従来の経験則に基づいた森林管理よりも、より確かな情報による森林計画を行うことができる。3次元データは地上レーザー以外にもドローンなど様々な方法で容易に取得できるようになっているため、今後3次元データの利用拡大に伴い、本研究の成果の社会的意義が高まる。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 8件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 16件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Towards Spatially Explicit Quantification of Pre- and Postfire Fuels and Fuel Consumption from Traditional and Point Cloud Measurements2020

    • 著者名/発表者名
      Hudak Andrew T、Kato Akira、Bright Benjamin C、Loudermilk E Louise、Hawley Christie、Restaino Joseph C、Ottmar Roger D、Prata Gabriel A、Cabo Carlos、Prichard Susan J、Rowell Eric M、Weise David R
    • 雑誌名

      Forest Science

      巻: In Press 号: 4 ページ: 428-442

    • DOI

      10.1093/forsci/fxz085

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Quantifying fire trends in boreal forests with Landsat time series and self-organized criticality2020

    • 著者名/発表者名
      Kato Akira、Thau David、Hudak Andrew T.、Meigs Garrett W.、Moskal L. Monika
    • 雑誌名

      Remote Sensing of Environment

      巻: 237 ページ: 111525-111525

    • DOI

      10.1016/j.rse.2019.111525

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 地上レーザーを用いた階層構造と植被率の自動解析手法2019

    • 著者名/発表者名
      加藤 顕, 田村 太壱, 市橋 新, 小林 達明, 高橋 輝昌
    • 雑誌名

      日本緑化工学会誌

      巻: 45 号: 1 ページ: 121-126

    • DOI

      10.7211/jjsrt.45.121

    • NAID

      130007776288

    • ISSN
      0916-7439, 1884-3670
    • 年月日
      2019-08-31
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Accurate Ground Positioning Obtained From 3d Data Matching Between Airborne and Terrestrial Data for Ground Validation of Satellite Laser2019

    • 著者名/発表者名
      Kato Akira、Wakabayashi Hiroyuki、Bradford Matt、Hudak Andrew、Moskal L. Monika、Watanabe Manabu
    • 雑誌名

      IEEE IGARSS International

      巻: - ページ: 6632-6635

    • DOI

      10.1109/igarss.2019.8898335

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Relationships between Satellite-Based Spectral Burned Ratios and Terrestrial Laser Scanning2019

    • 著者名/発表者名
      Kato Akira、Moskal L. Monika、Batchelor Jonathan L.、Thau David、Hudak Andrew T.
    • 雑誌名

      Forests

      巻: 10 号: 5 ページ: 444-444

    • DOI

      10.3390/f10050444

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 特集 応用が拡がるレーザーセンサー 森林モニタリングのためのレーザーセンサー活用2019

    • 著者名/発表者名
      加藤 顕
    • 雑誌名

      月刊OPTRONICS

      巻: 11 ページ: 129-133

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Fractal dimension of trees using a terrestrial laser scanner2017

    • 著者名/発表者名
      A.Kato, A.Osawa, A.T.Hudak, C.A.Silva, L.M. Moskal
    • 雑誌名

      Proceedings of Silvilaser 2017

      巻: 2017 ページ: 113-113

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Estimating individual tree aboveground carbon in a fast-growing Eucalyptus spp. forest plantation from airborne lidar data using a mixed-effects model2017

    • 著者名/発表者名
      C.A. Silva, A.T. Hudak, L. Vierling, C. Klauberg, A.Kato, A.Cardil, A.Weiskittel
    • 雑誌名

      Proceedings of Silvilaser 2017

      巻: 2017 ページ: 169-169

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Tropical forest disaster monitoring with multi-scale sensors from terrestrial laser, UAV, to satellite radar2017

    • 著者名/発表者名
      A.Kato, H.Wakabayashi, M.Bradford, M.Watanabe, and Y.Yamaguchi
    • 雑誌名

      IEEE IGARSS 2017

      巻: 2017 ページ: 2883-2886

    • DOI

      10.1109/igarss.2017.8127600

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] L Band Circularly Polarized SAR Onboard Microsatellite2017

    • 著者名/発表者名
      JTS. Sumantyo, N.Imura, S.Onishi, T.Yasaka, RH.Triharjanto, K.Ito, S. Gao, K.Namba, N.Hattori, F. Yamazaki, C.Hongo, A.Kato, L.Perissin
    • 雑誌名

      IEEE IGARSS 2017

      巻: 2017 ページ: 5382-5385

    • DOI

      10.1109/igarss.2017.8128220

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Google Earth Engineと地上レーザーによる森林災害モニタリング2017

    • 著者名/発表者名
      加藤 顕、若林裕之、早川裕弌、小花和宏之、JTS. Sumantyo
    • 雑誌名

      日本写真測量学会 平成29年次学術講演会要旨集

      巻: 2017 ページ: 91-92

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 無償データ用いてWeb上で解析でき る森林計画ツールの開発2020

    • 著者名/発表者名
      加藤 顕、龍原 哲
    • 学会等名
      日本森林学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Quantifying fire trends from time-series analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Kato, A.
    • 学会等名
      The Joint PI Meeting of JAXA Earth Observation Missions FY2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Precision Agricultural Management Achieved by Unmanned Aerial Vehicle and Artificial Intelligence2019

    • 著者名/発表者名
      Kato, A.
    • 学会等名
      International Conference on Resources and Human Mobility (Jointly organized by Mahidol University International College, Thailand, and Chiba University, Japan)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fire Monitoring using 3D data from Drone based PhoDAR and Terrestrial Laser Scanner2019

    • 著者名/発表者名
      Kato, A., Hudak, A., Batchelor, J., Moskal, L.M., and Weise, D.
    • 学会等名
      International Association Wildland Fire conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D fire severity measurement using terrestrial laser scanner to quantify landscape patterns of tree mortality and survival2019

    • 著者名/発表者名
      Kato, A., Hudak, A., Moskal, L.M., Meigs, G., and Krawchuk, M.
    • 学会等名
      the US-IALE (International Association of Landscape Ecology) 2019 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Forest Fire Disaster Assessment using ALOS 2 and Terrestrial Laser Scanner2018

    • 著者名/発表者名
      A Kato, H Wakabayashi, A Osawa, M Watanabe, L Moskal, A Hudak
    • 学会等名
      ForestSat 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 地上レーザーによる森林災害評価法2018

    • 著者名/発表者名
      加藤 顕、若林裕之
    • 学会等名
      第129回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 地上レーザーによる立木密度の材積への影響評価2018

    • 著者名/発表者名
      黒宮健佑、加藤 顕、江口則和、石田 朗
    • 学会等名
      第129回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 地上レーザー測量による 3 次元データを用いた競争指数の開発2018

    • 著者名/発表者名
      神宏樹、加藤 顕、高知
    • 学会等名
      第129回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 全方位画像を用いた森林内構造の把握2018

    • 著者名/発表者名
      浅見晟吾、加藤 顕、市橋 新
    • 学会等名
      第129回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Forest Disaster Monitoring using GEE and 3D data2018

    • 著者名/発表者名
      A.Kato
    • 学会等名
      Google Earth Engine Mini Summit 2018 in Tokyo
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Estimaing Ecosystem Serivces using 3D Remote Sensing Data2018

    • 著者名/発表者名
      A.Kato
    • 学会等名
      CU-MU Joint Symposium 2018 Toward the Research & Innovations for Food and Global Health
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Forest disaster monitoring using ALOS 2 and Terrestrial Laser Scanner2018

    • 著者名/発表者名
      A.Kato
    • 学会等名
      地球観測ミッション合同PIワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3次元点群データを用いた森林構造の把握2017

    • 著者名/発表者名
      田村太壱、加藤 顕
    • 学会等名
      第128回日本森林学会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県、鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Google Earth Engine を用いた亜寒帯林における森林火災モニタリング2017

    • 著者名/発表者名
      多賀瑞希、加藤 顕
    • 学会等名
      第128回日本森林学会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県、鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 無人航空機と地上レーザーによる大規模森林モニタリング2017

    • 著者名/発表者名
      加藤 顕、陶山健一郎、南藤和也、田原美穂、八島大三
    • 学会等名
      第128回日本森林学会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県、鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Forest Disaster Monitoring using multi scale and multi platform technology2017

    • 著者名/発表者名
      A.Kato
    • 学会等名
      Urban Ecosystem Services Workshop, Nanjin University
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fractal dimension of trees using a terrestrial laser scanner2017

    • 著者名/発表者名
      A.Kato, A.Osawa, A.T.Hudak, C.A.Silva, L.M. Moskal
    • 学会等名
      Silvilaser 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimating individual tree aboveground carbon in a fast-growing Eucalyptus spp. forest plantation from airborne lidar data using a mixed-effects model2017

    • 著者名/発表者名
      C.A. Silva, A.T. Hudak, L. Vierling, C. Klauberg, A.Kato, A.Cardil, A.Weiskittel
    • 学会等名
      Silvilaser 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Monitoring Deer Damage Loss using 3D data from UAV-SfM and Terrestrial Laser Scanner2017

    • 著者名/発表者名
      A.Kato, N.Eguchi, and L.M.Moskal
    • 学会等名
      Symposium on Systems Analysis in Forest Resources 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatially explicit estimation of fuel consumption from pre- and post-fire traditional and point cloud measurements of fuels2017

    • 著者名/発表者名
      A.T.Hudak, B.C.Bright, A.Kato, L.M.Moskal, and R.Ottmar
    • 学会等名
      Symposium on Systems Analysis in Forest Resources 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tropical Forest Disaster Monitoring with Multi-scale Sensors from Terrestrial Laser, UAV, to satellite radar2017

    • 著者名/発表者名
      A.Kato, H.Wakabayashi, M.Bradford, M.Watanabe, and Y.Yamaguchi
    • 学会等名
      2017 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] L Band Circularly Polarized SAR Onboard Microsatellite2017

    • 著者名/発表者名
      JTS. Sumantyo, N.Imura, S.Onishi, T.Yasaka, RH.Triharjanto, K.Ito, S. Gao, K.Namba, N.Hattori, F. Yamazaki, C.Hongo, A.Kato, L.Perissin
    • 学会等名
      2017 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tree Growth Detection Power using Yellowscan UAV Laser2017

    • 著者名/発表者名
      A.Kato, T.Allouis, T.Urushisaki, and M.Koike
    • 学会等名
      Yellowscan International User Forum, France
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Google Earth Engineと地上レーザーによる森林災害モニタリング2017

    • 著者名/発表者名
      加藤 顕、若林裕之、早川裕弌、小花和宏之、JTS. Sumantyo
    • 学会等名
      日本写真測量学会 平成29年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Monitoring forest disaster from high precision UAV-SfM and TLS technologies2016

    • 著者名/発表者名
      A. Kato, M. Watanabe, H. Wakabayashi
    • 学会等名
      3rd EARSeL Workshop SIG on Forestry
    • 発表場所
      Conference Centre of the University of Agriculture in Krakow (Krakov, Poland)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 無人航空機(UAV)と地上レーザーを用いた熱帯林モニタリング2016

    • 著者名/発表者名
      加藤 顕、小花和宏之、早川裕弌
    • 学会等名
      第 26 回 日本熱帯生態学会年次大会
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県、つくば市)
    • 年月日
      2016-06-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 無人航空機とレーザーを用いた自然災害地評価2016

    • 著者名/発表者名
      加藤 顕、早川裕弌、小花和宏之
    • 学会等名
      日本写真測量学会平成28年度年次学術講演会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都、目黒区)
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] WWF Webinar (招待講演, 2017年2月28日)

    • URL

      http://bit.ly/2lzKfPW

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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