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植物プランクトンの吸収係数に基づいた湖沼の基礎生産量推定手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 25420555
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 土木環境システム
研究機関筑波大学

研究代表者

松下 文経  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (80361319)

研究分担者 福島 武彦  筑波大学, 生命環境系, 教授 (90124354)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード湖沼基礎生産量 / 大気補正 / 生物光学モデル / クロロフィルa濃度 / 植物プランクトン吸収係数 / 有光層深度 / 経年変動 / リモートセンシング / 霞ヶ浦 / クロロフィル濃度 / SAMO-LUT法 / 大気補正法N-GWI / 基礎生産量 / MERISデータ / 高濁度湖沼 / 固有光学特性 / 吸収係数 / 後方散乱係数 / エアロゾルタイプ / 消散係数 / 大気補正法 / 不浸透面面積率 / 農地率
研究成果の概要

本研究は、人工衛星からのデータを活用することによって、湖沼の基礎生産量を広範囲且つ長いスパンでの推定を試みたものである。このため、まず衛星データに含まれている大気の影響を除去するための大気補正アルゴリズムを開発した。次に、大気補正済みの衛星データから湖水の固有光学特性(すなわち、吸収係数と後方散乱係数)を推定し、それをもとに、湖水の消散係数と有光層深度の推定アルゴリズムを開発した。最後に、これらのパラメータを用いて、霞ヶ浦湖水の基礎生産量の推定を行った。この成果は健全な水利用、水域生態系の保全、及びグローバルな炭素循環の見積もりに利用可能である。

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 3件、 査読あり 12件、 謝辞記載あり 8件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Semi-analytical prediction of Secchi depth using remote-sensing reflectance for lakes with a wide range of turbidity2016

    • 著者名/発表者名
      T. Fukushima., B. Matsushita, Y. Oyama, K. Yoshimura, W. Yang, M. Terrel, S. Kawamura, and A. Takegahara
    • 雑誌名

      Hydrobiologia

      巻: 780 号: 1 ページ: 5-20

    • DOI

      10.1007/s10750-015-2584-7

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Modified Semianalytical Algorithm for Remotely Estimating Euphotic Zone Depth in Turbid Inland Waters2015

    • 著者名/発表者名
      W. Yang, B. Matsushita, K. Yoshimura, J. Chen, & T. Fukushima
    • 雑誌名

      IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN APPLIED EARTH OBSERVATIONS AND REMOTE SENSING

      巻: 8 号: 4 ページ: 1545-1554

    • DOI

      10.1109/jstars.2015.2415853

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] MERISデータによる霞ヶ浦のクロロフィルa濃度の長期モニタリング2015

    • 著者名/発表者名
      松下文経・ラル― ムハマド ジャエラニ・楊偉・尾山洋一・福島武彦
    • 雑誌名

      日本リモートセンシング学会誌

      巻: 35 ページ: 129-139

    • NAID

      130005124788

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Modified Semi-Analytical Algorithm for Remotely Estimating Euphotic Zone Depth in Turbid Inland Waters2015

    • 著者名/発表者名
      W. Yang, B. Matsushita, K. Yoshimura, J. Chen & T. Fukushima
    • 雑誌名

      Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An improved atmospheric correction algorithm for applying MERIS data to very turbid inland waters2015

    • 著者名/発表者名
      L. M. Jaelani, B. Matsushita, W. Yang and T. Fukushima
    • 雑誌名

      International J. Applied Earth Observation and Geoinformation

      巻: 39 ページ: 128-141

    • DOI

      10.1016/j.jag.2015.03.004

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Monitoring levels of cyanobacterial blooms using the visual cyanobacteria index (VCI) and floating algae index (FAI)2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Oyama, T. Fukushima, B. Matsushita, H. Matsuzaki, K, Kamiya and H. Kobinata
    • 雑誌名

      International J. Applied Earth Observation and Geoinformation

      巻: 38 ページ: 335-348

    • DOI

      10.1016/j.jag.2015.02.002

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A hybrid algorithm for estimating the chlorophyll-a concentration across different trophic states in Asian inland waters2015

    • 著者名/発表者名
      B. Matsushita, W. Yang, G. Yu, Y. Oyama, K. Yoshimura and T. Fukushima
    • 雑誌名

      ISPRS J. Photogrammetry and Remote Sensing

      巻: 102 ページ: 28-37

    • DOI

      10.1016/j.isprsjprs.2014.12.022

    • NAID

      120007130288

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Distinguishing surface cyanobacterial blooms and aquatic macrophytes using Landsat/TM and ETM+ shortwave infrared bands2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Oyama, B. Matsushita & T. Fukushima
    • 雑誌名

      Remote Sensing of Environment

      巻: 157 ページ: 35-47

    • DOI

      10.1016/j.rse.2014.04.031

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Remote estimation of chlorophyll-a in inland waters by a NIR-red-based algorithm: validation in Asian lakes2014

    • 著者名/発表者名
      G. Yu, W. Yang, B. Matsushita, R. Li, Y. Oyama, T. Fukushima
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 6 号: 4 ページ: 3492-3510

    • DOI

      10.3390/rs6043492

    • NAID

      120007136688

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mapping the human footprint from satellite measurements in Japan2014

    • 著者名/発表者名
      F. Yang, B. Matsushita, W. Yang & T. Fukushima
    • 雑誌名

      ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing

      巻: 88 ページ: 80-90

    • DOI

      10.1016/j.isprsjprs.2013.11.020

    • NAID

      120007130523

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of a semi-analytical algorithm to remotely estimate diffuse attenuation coefficient in turbid inland waters.2014

    • 著者名/発表者名
      W. Yang, B. Matsushita, J. Chen, K. Yoshimura and T. Fukushima
    • 雑誌名

      IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters.

      巻: 11 号: 6 ページ: 1046-1050

    • DOI

      10.1109/lgrs.2013.2284343

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of four MERIS atmospheric correction algorithms in Lake Kasumigaura, Japan.2013

    • 著者名/発表者名
      L. M. Jaelani, B. Matsushita, W. Yang and T. Fukushima
    • 雑誌名

      Int. J. Remote Sensing

      巻: 34 号: 24 ページ: 8967-8985

    • DOI

      10.1080/01431161.2013.860660

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Generating a long-term database for Indonesian lakes from Landsat satellite data2016

    • 著者名/発表者名
      B. Matsushita, F. Setiawan, S. Luki, & T. Fukushima
    • 学会等名
      The 16th World Lake Conference
    • 発表場所
      Bali, Indonesia
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Estimating water clarity for Indonesia lakes using Landsat Imagery2016

    • 著者名/発表者名
      F. Setiawan, B. Matsushita, & T. Fukushima
    • 学会等名
      The 16th World Lake Conference
    • 発表場所
      Bali, Indonesia
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lake environments under stress and their restoration challenges2016

    • 著者名/発表者名
      T. Fukushima
    • 学会等名
      The 16th World Lake Conference
    • 発表場所
      Bali, Indonesia
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Land use/cover change detection in Lake Malawi basin (2001-2010)2015

    • 著者名/発表者名
      A. VUNDO, T. FUKUSHIMA and B. MATSUSHITA
    • 学会等名
      日本リモートセンシング学会第59回学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学良順会館(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2015-11-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 衛星画像を用いたアジア湖沼のアオコモニタリング2015

    • 著者名/発表者名
      荒居博之、尾山洋一、松下文経、福島武彦
    • 学会等名
      日本陸水学会第80回大会
    • 発表場所
      北海道大学函館キャンパス(北海道函館市)
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Semi-analytical prediction of Secchi depth using remote-sensing reflectance for lake with a wide range of turbidity2015

    • 著者名/発表者名
      T. FUKUSHIMA, B. MATSUSHITA, Y. OYAMA, K. YOSHIMURA, W. YANG, M. TERREL, S. KAWAMURA and A. TAKEGAHARA
    • 学会等名
      4th European Large Lakes Symposium
    • 発表場所
      Yoensuu, Finland
    • 年月日
      2015-08-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sub-pixel mapping of land cover in the Lower Mekong Basin using MODIS NDVI data2014

    • 著者名/発表者名
      P. Sophak、福島武彦、松下文経
    • 学会等名
      日本リモートセンシング学会第57回学術講演会
    • 発表場所
      京都大学宇治おうばくプラザ(京都府、宇治市)
    • 年月日
      2014-11-06 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Monitoring lakes and their drainage basins by remote sensing2014

    • 著者名/発表者名
      B. Matsushita
    • 学会等名
      7th National Seminar on Limnology "Science-Based Management of Inland Waters to Support Environmental Sustainability and People's Welfare"
    • 発表場所
      Bogor Indonesia
    • 年月日
      2014-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リモートセンシングによるアオコの観測2014

    • 著者名/発表者名
      尾山洋一、松下文経、福島武彦
    • 学会等名
      日本陸水学会第79回大会
    • 発表場所
      筑波大学キャンパス・つくば国際会議場(茨城県、つくば市)
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] リモートセンシング反射率による湖沼の透明度推定2014

    • 著者名/発表者名
      川村志満子、松下文経、福島武彦、尾山洋一
    • 学会等名
      日本陸水学会第79回大会
    • 発表場所
      筑波大学キャンパス・つくば国際会議場(茨城県、つくば市)
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Critical review on monitoring of lake water quality and ecosystem information using satellite image: Towards a new era of water color remote sensing2014

    • 著者名/発表者名
      T. Fukushima, B. Matsushita and Y. Oyama
    • 学会等名
      The 15th World Lake Conference
    • 発表場所
      Perugia, Italy
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 衛星画像から見た日本の湖沼の浮葉・抽水植物の分布変化2013

    • 著者名/発表者名
      尾山洋一、松下文経、福島武彦
    • 学会等名
      日本陸水学会第78回大会
    • 発表場所
      龍谷大学瀬田キャンパス2号館
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Monitoring the distribution of floating macrophytes in Lake Limboto using Landsat images2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Oyama, B. Matsushita, S. Luki and T. Fukushima
    • 学会等名
      34th Asian Conference on Remote Sensing
    • 発表場所
      Bali, Indonesia
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of four MERIS atmospheric correction algorithms in Lake Kasumigaura, Japan2013

    • 著者名/発表者名
      M. Jaelani, B. Matsushita, W. Yang and T. Fukushima
    • 学会等名
      34th Asian Conference on Remote Sensing
    • 発表場所
      Bali, Indonesia
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Validation of a NIR-red-based algorithm for estimating chlorophyll-a concentration in several Asian Lakes2013

    • 著者名/発表者名
      B. Matsushita, W. Yang, Y. Oyama, T. Fukushima, Luki Subehi and F. Setiawan:
    • 学会等名
      34th Asian Conference on Remote Sensing
    • 発表場所
      Bali, Indonesia
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 衛星データから湖沼のクロロフィルa濃度を推定するアルゴリズムの開発2013

    • 著者名/発表者名
      松下文経
    • 学会等名
      日本地球化学会第60回年会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bottom Index法を利用したWorldView-2画像による猪苗代湖の沈水植物の検出2013

    • 著者名/発表者名
      尾山洋一、吉峯順平、松下文経、福島武彦
    • 学会等名
      日本リモートセンシング学会第55回大会
    • 発表場所
      日本大学 工学部 50周年記念館(ハットNE)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] "Monitoring water quality with remote sensing image data", book chapter in Qihao Weng (Eds), Remote Sensing for Sustainability2016

    • 著者名/発表者名
      B. Matsushita, W. Yang, L. M. Jaelani, F. Setiawan and T. Fukushima
    • 総ページ数
      357
    • 出版者
      CRC Press
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] “Cyanobacterial blooms as an indicator of environmental degradation in waters and their monitoring using satellite remote sensing”, book chapter in S. Nakano, T. Yahara and T. Nakashizuka (Eds), The Biodiversity Observation Network in Asia-Pacific Region: Aquatic Biodiversity Conservation and Ecosystem Service.2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Oyama, B. Matsushita, and T. Fukushima
    • 総ページ数
      111
    • 出版者
      Springer, Tokyo
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 筑波大学生命環境科学研究科環境バイオマス共生学専攻水環境分野

    • URL

      http://www.ies.life.tsukuba.ac.jp/~modeling/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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