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2018 年度 実績報告書

ハイパースペクトルデータを用いた沿岸域における植物プランクトン識別モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K16182
研究機関北海道大学

研究代表者

伊佐田 智規  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (80725359)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード植物プランクトン / ハイパースペクトル / 沿岸域 / 植物プランクトン機能分類 / リモートセンシング / 光吸収係数
研究実績の概要

本研究は,広範囲の波長帯を連続的に測定できるハイパースペクトル分光データから,海洋における4種類の植物プランクトン機能グループ(Phytoplankton Functional Types, PFT)の優占を識別可能とするマルチプルPFT識別モデルを開発することが目的である.このモデルの完成により,現場観測データから得られる植物プランクトンの全体群集の推定精度が著しく向上するだけでなく,衛星を含めたリモートセンシング技術,特にハイパースペクトルセンサーからのPFT高精度推定が可能となり,海洋の生物地球化学的循環の更なる理解,および水産業分野に貢献することができる.モデル開発に必要となる現場観測データは,初年度から最終年度まで継続して船舶観測を実施し集積した.モデルの検証や高精度化には広いダイナミックレンジ(濃度レンジ)が必要不可欠であるため,北海道沿岸域から小笠原諸島近海の亜熱帯域までの広い範囲で観測を行った.さらに,現場から単離された藍藻類(シアノバクテリア)および緑藻類の培養株を用いた参照ハイパースペクトルデータベースも構築した.これまでに得られたデータを基に,ハイパースペクトルデータの2階微分分光スペクトル解析を行い,珪藻類のみ識別可能だったモデルを藍藻類および緑藻類の優占も識別可能なモデルへと拡張することに成功した.成果の一部を最終年度までに国内外の学会,および国際誌に発表した.しかしながら,本研究で渦鞭毛藻類が優占していた水塊に遭遇する機会に恵まれなかったため,渦鞭毛藻類が優占した水塊でのモデル推定の検証が課題として残された.本研究で行った計算結果の中で,渦鞭毛藻類が優占している,とモデルが間違った結果へと導くことはなかったため,モデルが正しく機能していると考えられるが,今後,渦鞭毛藻類が優占した水塊でのモデル推定の検証が必要不可欠である.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Responses of phytoplankton assemblages to iron availability and mixing water masses during the spring bloom in the Oyashio region, NW Pacific2019

    • 著者名/発表者名
      Isada T.、Hattori-Saito A.、Saito H.、Kondo Y.、Nishioka J.、Kuma K.、Hattori H.、McKay R. M. L.、Suzuki K.
    • 雑誌名

      Limnology and Oceanography

      巻: 64 ページ: 197~216

    • DOI

      doi: 10.1002/lno.11031

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Community composition and photophysiology of phytoplankton assemblages in coastal Oyashio waters of the western North Pacific during early spring2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kazuhiro、Endo Hisashi、Lawrenz Evelyn、Isada Tomonori、Hooker Stanford B.、Prasil Ondrej、Suzuki Koji
    • 雑誌名

      Estuarine, Coastal and Shelf Science

      巻: 212 ページ: 80~94

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.ecss.2018.06.018

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 湿原河川由来の有色溶存有機物(CDOM)が 厚岸湖・厚岸湾の光環境へ与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      伊佐田智規,阿部博哉,葛西広海,仲岡雅裕
    • 学会等名
      日本海洋学会海洋生物シンポジウム2019
  • [学会発表] 春季親潮・黒潮・混合域の海洋表面マイクロ層における透明細胞外重合体粒子の蓄積2019

    • 著者名/発表者名
      野坂裕一,鈴木光次,伊佐田智規,土屋健司,渡邊裕,南秀樹
    • 学会等名
      日本海洋学会海洋生物シンポジウム2019
  • [学会発表] 海の植物プランクトンと鉄の関係2018

    • 著者名/発表者名
      伊佐田智規
    • 学会等名
      第2回道東森里海連環シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物プランクトン群集組成をトレーサーとした秋の道東沿岸海域の水塊分布2018

    • 著者名/発表者名
      谷内由貴子,黒田寛,伊佐田智規,芳村毅,葛西広海
    • 学会等名
      2018年度水産海洋学会研究

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公開日: 2019-12-27  

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