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2018 年度 実績報告書

光ー光合成曲線と樹冠コンダクタンス指標を導入した総生産量推定アルゴリズムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K00514
研究機関奈良女子大学

研究代表者

村松 加奈子  奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (20252827)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード総生産量 / 総生産キャパシティー / 日中低下 / 気孔開度 / 樹冠コンダクタンス / 衛星データ / 地表面温度 / クロロフィルインデックス
研究実績の概要

本研究では全地球観測衛星データを用いて,全地球スケールでの二酸化炭素固定量(総生産量)を推定するアルゴリズムに植生の生理的情報を組み込み,総生産量推定精度向上をめざす。人工衛星による総生産量推定には,ある期間の光量と総生産量との線形関係が仮定されることが多い。一方,光合成速度の光依存は非線形であることはよく知られている。本研究で開発するアルゴリズムの特徴は,総生産キャパシティー推定に光ー光合成曲線を導入すること,植生の気孔閉鎖による光合成速度の日中低下をリモートセンシング技術で推定する方法を開発し,衛星データ解析に適用する点である。
光ー光合成曲線を用いた総生産キャパシティー推定に関しては,植生タイプ毎,いくつかの気候帯でパラメータを同様に扱えることが明らかとなった。
総生産キャパシティーから光合成の低下量を推定するアルゴリズムに関しては,樹冠を一枚の大きな葉と考えるモデルで計算した結果,光合成速度が日中低下する時間帯では飽差(乾燥度)の寄与が高かった。衛星観測の地表面温度と飽差との関係を調べたところ,乾燥域では衛星観測の11時と13時の地表面温度から飽差が推定できる可能性があることが明らかとなった。以上より,衛星の地表面温度から計算した樹冠コンダクタンスの時間変化を,樹冠コンダクタンス指標と定義し,衛星データに適用し,総生産量の再現性を調べた。その結果,全地球観測衛星で地表面温度の観測結果は11時と13時にしか得られないため,日中低下の開始時間が11時より早い場合は過小に,11時より遅い場合は過大評価することが明らかとなった。
衛星での地表面温度の観測頻度が上がれば,日中低下の推定精度は向上し,総生産量推定精度の向上が期待できる。近年,1時間毎に観測する気象衛星の空間分解能は高くなっており陸面過程への利用可能性がある。気象衛星データの利用可能性を調べていく予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] イスラエル工科大学(イスラエル)

    • 国名
      イスラエル
    • 外国機関名
      イスラエル工科大学
  • [雑誌論文] 奈良県スギ・ヒノキ林における生長量調査2019

    • 著者名/発表者名
      村松加奈子
    • 雑誌名

      『経済学論叢』(同志社大)

      巻: 70/4 ページ: 277-288

  • [雑誌論文] Canopy conductance index for GPP estimation from it's capacity2018

    • 著者名/発表者名
      Muramatsu Kanako
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 10777, Land Surface and Cryosphere Remote Sensing IV

      巻: 10777 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1117/12.2324247

  • [学会発表] 乾燥域における総生産キャパシティーと樹冠コンダクタンス指標を用い た総生産量推定の再現性2018

    • 著者名/発表者名
      村松加奈子
    • 学会等名
      社)日本リモートセンシング学会第65回(平成30年度秋季)学術講演会
  • [学会発表] Determination of Tropical Forests Parameters in Gross Primary Production Capacity Estimation Algorithm in Brazil2018

    • 著者名/発表者名
      A. Wakai, K.Muramatsu
    • 学会等名
      The 39th Asia Conference on Remote Sensing, 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Canopy conductance index for GPP estimation from its capacity2018

    • 著者名/発表者名
      K. Muramatsu
    • 学会等名
      SPIE Asia-Pacific remote sensing
    • 国際学会
  • [学会発表] An algorithm of gross primary production capacity estimation from global observing satellite and the difference between GPP capacity and GPP2018

    • 著者名/発表者名
      K.Muramatsu
    • 学会等名
      COSPAR 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] ブラジルの熱帯地域における総生産量キャパシティ推定アルゴリズム の決定2018

    • 著者名/発表者名
      若井愛香,村松加奈子
    • 学会等名
      (社)日本リモートセンシング学会第64回(平成30年度春季)学術講演会
  • [学会発表] 総生産量推定のための樹冠コンダクタンス指標 II2018

    • 著者名/発表者名
      村松加奈子
    • 学会等名
      (社)日本リモートセンシング学会第64回(平成30年度春季)学術講演会
  • [学会・シンポジウム開催] 環境科学 学内公開講座 (講演:Anatoly Gitelson 博士)2018

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公開日: 2019-12-27  

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