| 研究課題/領域番号 |
13306020
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物環境
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
大政 謙次 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (70109908)
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| 研究分担者 |
沖 一雄 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 講師 (50292628)
清水 庸 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (00323486)
橋本 康 愛媛大学, 農学部, 名誉教授 (30036298)
本條 毅 千葉大学, 園芸学部, 教授 (60173655)
名取 俊樹 国立環境研究所, 生態系機構研究室, 主任研究員 (10132854)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2004
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| キーワード | スキャニングライダー / 森林 / バイオマス / 樹冠高 / 頂点自動検出 / 胸高直径 / コンピュータグラフィックス / 3次元計測 |
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| 研究概要 |
ヘリコプター搭載の高分解能スキャニングライダーシステムによる森林の3次元リモートセンシングにより、樹冠高においてRMSEで0.2m以下という高精度の計測が可能となった。また、対地高度を変えた測定も行い、高度と飛行速度の最適化を行った。さらに、このシステムを用いてスギ林の樹木位置と樹高の自動解析手法について検討した。具体的には、新しく開発したCrown extraction filtering (CE)法と既存のWatershed法やLocal maximum filtering (LM)法を比較した。その結果、smoothing処理を行った後、CE法により頂点を抽出し、その頂点のDigital Canopy Height Model (DCHM)から樹高を求める方法が最も精度がよいことが示された。この方法におけるスギ林の頂点検出の誤差は4.9%、また、樹高推定の誤差は-0.25〜0.42m、RMSEで0.38mであった。同時に個々の樹木の輪郭を検出する方法も考案し、これによりバイオマスの森林内での分布を示すマップを作成することも可能となった。
一方、可搬型のスキャニングライダーを用いて、地上での森林内部を3次元計測し、各樹木の胸高直径を算出した。この胸高直径をもとに、個々の樹木のバイオマスの推定を行った。この方法により、林床を踏み荒らしたり樹木を伐採したりせずに個々の樹木のバイオマスを地上測定により推定することが可能となった。さらに、可搬型のスキャニングライダーを用いて多方向から樹木を3次元測定し、これを合成することによってブラインドスポットになる樹木部位を補完し、コンピュータグラフィックスの技術を用いて完全な樹木形状の3D構築を行った。この3D画像から、樹木の樹冠高や幹径、最大樹冠径、任意断面の樹冠面積、樹冠体積などの樹木パラメータを効率よく算出することが可能となった。
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