| 研究課題/領域番号 |
22K05723
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分40010:森林科学関連
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| 研究機関 | 宇都宮大学 |
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研究代表者 |
松英 恵吾 宇都宮大学, 農学部, 准教授 (20323321)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2024年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2023年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 足尾 / 空中写真 / SfM/MVS / 復旧事業 / 植生回復 / ALS / 衛星データ / 足尾荒廃山地 / 災害復旧モニタリング / 点群データ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では足尾荒廃山地を対象に1940年代以降、約80年間について最新の画像処理技術を用いて、過去の空中写真から3次元点群データを生成し土地被覆、林冠高、蓄積について動態を把握する。そのモニタリング結果と復旧事業の施工履歴を照合し対応関係について検討を行い、足尾荒廃山地の現状および復旧過程を明らかにすることを目的とする。足尾銅山は産業遺産であり、足尾荒廃山地は負の遺産でもありその社会的必要性から今後も手法を検討し客観的なモニタリングを継続することが求められる。長期的な視点でその復興，復旧のモニタリングを継続的に実施することが求められ、今後も続く復旧事業計画の礎となる取り組みである。
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| 研究実績の概要 |
令和４年度に課題となっていた2014年以降の観測データについては2015、2020年のLANDSAT、2018、2019、2020、2021年のSentinel、2021年栃木県により計測されたALS（Airborne Laser scanning）データを取得し、それぞれ必要な前処理を実施した。結果、1947～2021年までの74年間の時系列データセットを整備することができた。
令和４年度に整備済みおよびＲ５年度に追加整備したしたオルソモザイクデータについて機械学習（SVM、MLP）を組み合わせたオブジェクト分類を行うことで植生（林相区分）、裸地、岩石地など土地被覆の分布図を作成した。
DTM(Digital Terrain Model)データの作成については研究計画では5ｍメッシュのデータを解析に使用することを想定していたが、ALSデータを用いることでより詳細な0.5ｍメッシュのDTMデータを取得することができた。
DSM(Digital Surface model)とDTMからDCHM(Digital Canopy Height Model)を作成し林冠高を定量化し、さらにDCHM体積を算出し、作成した分布図と組み合わせて蓄積量を推定した。また合わせて、DTMデータより谷止工および山腹工の各施設の抽出を行い、各年代のオルソモザイクデータと照合することで施工年代別の施設位置図を作成することができた。Ｒ６年度に予定していた衛星データによる時系列解析との照合を実施し、植生の回復が順調に進んでいる区域、特定の年代に顕著に植生回復が認められた区域について土地被覆、林冠高、蓄積の経年変化について時系列解析を行った。その成果の一部については第135回日本森林学会で研究発表した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究計画では令和５年度に予定していた解析は完了した。研究計画で想定していた5ｍメッシュよりも詳細な0.5ｍメッシュのDTMデータを取得することができたことで、計画を前倒しして谷止工および山腹工の各施設の抽出を行い、各年代のオルソモザイクデータと照合することで施工年代別の施設位置図を作成することができた。また、林冠高のデータについても2021年については単木単位での検討が可能な解像度のデータが得られたためより詳細な検討が可能となった。令和６年度に予定していた衛星データによる時系列解析との照合も前倒しで実施できた。
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| 今後の研究の推進方策 |
計画よりも順調に解析が実施できたことから、計画よりもより詳細な検討を行うことする。復旧事業の施工履歴と時系列解析結果を照合し対応関係について検討を行う。必要に応じて現地の状況を調査し比較検討を実施し、全ての研究成果を合わせて、最終的に足尾荒廃山地における植生の復旧状況（植生の有無、林相、林冠高、蓄積の動態）を明らかにし、復旧事業との関連性および効果の評価の上、広域かつ長期間の災害復旧および植生モニタリング手法を確立する。
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