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ドローンを用いた植生観測・植生パラメータの推定と環境変動による植生への影響評価

研究課題

研究課題/領域番号 19J00437
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分04010:地理学関連
研究機関千葉大学 (2020)
横浜国立大学 (2019)

研究代表者

濱 侃  千葉大学, 大学院園芸学研究科, 助教

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020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)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードドローン / 植生指数 / 植生判読 / 毎木調査 / マルチスペクトルカメラ / フェノロジー
研究開始時の研究の概要

植生観測において,葉面積指数やバイオマスといった植生パラメータの観測は,気候変動などの環境変化による植生への影響評価を行う上でも重要なパラメータである。しかし,これらのパラメータの観測には,大きな労力と時間を必要とする上,点的な観測しか行うことが出来ず,現地観測が難しい項目である。本研究は,ドローンを用いたリモートセンシングに基づき,植生パラメータを簡易かつ面的に観測するための推定モデルの導出を行うと同時に,観測されたシグナルに対する詳細な解析・解釈を行い,そのシグナルの意味を明らかにする。

研究実績の概要

本年度は,新型コロナウイルスの影響を考慮し,衛星データなどの野外調査を必要としないデータの収集やこれまでにドローンで撮影したデータの解析および論文の執筆を中心に行った。
ドローンの撮影データの解析から,ドローンを用いた近接リモートセンシングに基づく作物のモニタリングにおいて課題となっている,観測時の天候の影響(日射条件の影響)を補正する経験モデルの作成および補正法を考案した。具体的には,晴天時で直達日射が卓越する状況ほど,太陽高度の変化による植生指数(NDVI)の値の変化が大きいため,この影響を考慮した補正係数を観測データに基づいた経験式で求めた。この植生指数は,植物の葉面積やバイオマスと密接にかかわるものであるだけでなく,作物の活性度や生育むらを評価する際にも用いられる。その植生指数における日射条件の補正は,環境モニタリングの分野だけでなく農学分野など,広く必要とされるものである。
また,本研究で考案した方法は,補正に必要なパラメータの数および複雑性が高くなく,簡易性が高いという点も大きな特徴である。補正に必要なパラメータが多く複雑な場合,そのパラメータを得ること自体が困難になる場合があるが,本研究の手法では,ドローンで観測した植生指数のほかに必要な実測するパラメータは,全天日射量のみである。
この成果は,2020年度の日本リモートセンシング秋季学術大会で発表した。加えて,現在国際誌に投稿中である。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Estimating the protein concentration in rice grain using UAV imagery together with agroclimatic data2020

    • 著者名/発表者名
      Hama, A., Tanaka, K., Mochizuki, A., Tsuruoka, Y. and A. Kondoh
    • 雑誌名

      Agronomy

      巻: 10 号: 3 ページ: 431-431

    • DOI

      10.3390/agronomy10030431

    • 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] Improving the UAV-based yield estimation of paddy rice by using the solar radiation of geostationary satellite Himawari-82020

    • 著者名/発表者名
      Hama, A., Tanaka, K., Mochizuki, A., Tsuruoka, Y. and A. Kondoh
    • 雑誌名

      Hydrological Research Letters

      巻: 14 号: 1 ページ: 56-61

    • DOI

      10.3178/hrl.14.56

    • NAID

      130007815046

    • ISSN
      1882-3416
    • 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
  • [学会発表] 可視/近赤外ハイパースペクトルデータを用いたサツマイモセンシングの可能性2021

    • 著者名/発表者名
      濱 侃, 坂田 啓太, 松岡 延浩
    • 学会等名
      日本農業気象学会2021年全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] An Empirical Correction for Drone NDVI Images under Various Sunlight Conditions2021

    • 著者名/発表者名
      Akira Hama, Kei Tanaka, Bin Chen, Akihiko Kondoh
    • 学会等名
      International Symposium on Agricultural Meteorology
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ドローンを用いた作物モニタリングにおける日射条件の影響の軽減2020

    • 著者名/発表者名
      濱 侃, 田中 圭, 陳 斌, 近藤 昭彦
    • 学会等名
      第69回日本リモートセンシング学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 八ヶ岳南東麓におけるドローンを用いたミズナラ二次林のモニタリング2020

    • 著者名/発表者名
      濱 侃,吉田 圭一郎
    • 学会等名
      日本地理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 熱帯季節乾燥林における樹木フェノロジーの灌漑による変化2019

    • 著者名/発表者名
      吉田 圭一郎,濱 侃
    • 学会等名
      植生学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] リモートセンシングを用いた熱帯季節乾燥林における灌漑農地周辺の樹木フェノロジー観測2019

    • 著者名/発表者名
      濱 侃,吉田 圭一郎
    • 学会等名
      陸水物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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