| 研究課題/領域番号 |
17H00806
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| 研究機関 | 統計数理研究所 |
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研究代表者 |
吉本 敦 統計数理研究所, モデリング研究系, 教授 (10264350)
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| 研究分担者 |
加茂 憲一 札幌医科大学, 医療人育成センター, 准教授 (10404740)
木島 真志 琉球大学, 農学部, 准教授 (10466542)
光田 靖 宮崎大学, 農学部, 教授 (30414494)
久保田 康裕 琉球大学, 理学部, 教授 (50295234)
冨田 哲治 県立広島大学, 経営情報学部, 准教授 (60346533)
楠本 聞太郎 琉球大学, 理学部, 博士研究員 (90748104)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 環境経済 / 生態系サービス / 離散最適化 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、生態系サービスの生成過程に見られる基本的なメカニズム（拡散・移動）を的確に捉えた最適化システムを構築し、生態系サービスの経済評価と持続的供給を可能にする資源利用の最適な時空間的制御の実現に向けた経済・政策分析を行う。
宮崎県綾町において送粉サービスの指標として、日向夏へのニホンミツバチ訪花数のモニタリングを行った。ミツバチ来訪数と周囲の景観構造との関係を統計モデルにより解析した。周囲に天然林が多く、農地が多いほどミツバチ来訪数が多くなるという結果となった。
沖縄島北部を対象として、在来脊椎動物（哺乳類29種、鳥類155種、爬虫類47種、両生類23種）の保全優先地域と、侵略的外来種（フイリマングース）の分布動態（分布確率の増減）の関係を分析し、外来種駆除努力の生物多様性保全効果を検証した。在来種の保全優先地域は、対象地域内の種ごとの希少性を重視した除去規則に基づく空間的優先順位付け法によって特定した。マングース分布確率の時空間動態は、捕獲罠の情報（捕獲有無の時空間分布データ）を用いて、階層ベイズモデルによって推定した。
地理情報システム（GIS）に基づくデータベースを利用して、地域毎に経時的に測定されたデータに位置情報を付与することで、時系列と地理空間データに対する融合解析が可能となる（以下、時空間データ）。このような時空間データを分析するための統計手法の開発を行った。具体的には、経時測定されたデータ特有の時点間相関をモデルに組み込み、かつ、説明変数で捉えきれない空間変動の分布型をノンパラメトリックに推定する方法を開発した。開発した分析法は、説明変数の影響を調整した上で、土地利用等の空間分布の時系列的な変化の定量的評価への応用が期待される。
時空間最適化モデル構築については、単純な焦点的集約に加え、焦点間連結ネットワーク構築も可能にするようモデル修正を行った。
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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
宮崎県綾町における送粉サービスに関しては、継続して日向夏へのニホンミツバチ訪花数モニタリングを行っており、順調にデータが蓄積されている。
沖縄島北部を対象とした保全調査については、前年度に予定していた解析を行い、その成果を原著論文として投稿し、受理された。このことから、順調に進捗しているといえる。
時空間データを分析するための統計手法の開発については、今年度は、時空間データの分析法の開発と理論面の整備を中心に行った。統計ソフトRを用いて開発した分析法を実装したプログラム開発も行い、順調に進展している。
資源利用の最適な時空間的制御に対する離散最適化モデリングについても、順調に進展し、その成果を森林分野ではトップレベルのForest Scienceに掲載している。
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| 今後の研究の推進方策 |
宮崎県綾町における送粉サービスに関しては、継続して日向夏へのニホンミツバチ訪花数モニタリングを行い、モデリングの精度を上げていく。
沖縄島北部を対象とした保全調査については、今後は、マングースだけでなく、他の外来種についても空間情報（出現記録・分布地図）を整備し、保全優先地域との一致性分析を網羅的に行う。外来種ごとの空間分布と保全優先地域の重複度合いから、生物多様性保全効果の観点から見た、外来種の管理優先度のランキングを特定する。
これまで入手可能なシェイプファイルを利用して、地理情報システム（GIS）に基づき隣接情報などのデータベースを構築してきたが、さらに、フィールド調査やGISで得られた地理情報も加えることで、データベースの情報充実を進めている。整備が進むデータベースに対して、開発した時系列データ分析法を適用することで、土地利用等の経時的・空間的変化の評価および可視化を進めていく予定である。また、開発した分析法を広く利用してもらうために、ウェブアプリなどの開発も検討していく。
資源利用の最適な時空間的制御に対する離散最適化モデリングについては、さらに空間的非線形評価を考慮できるモデルへ進展させる。
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