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2020 年度 実施状況報告書

Investigating the Interaction between Spring Green-up Date and Autumn Dormancy Onset based on Field and Satellite Data to Improve the Forest Phenology Models

研究課題

研究課題/領域番号 20K12146
研究機関千葉大学

研究代表者

楊 偉  千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 助教 (80725044)

研究分担者 小林 秀樹  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(北極環境変動総合研究センター), グループリーダー代理 (10392961)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード植生フェノロジー / リモートセンシング / 現地観測 / 相互作用 / モデル
研究実績の概要

1). 現地データの収集。まず、気象庁が公開している生物季節観測データセットを入手し、各観測サイトにおける植生のフェノロジー情報を抽出した。次に、米国のPhenoCamサイト及び日本のPENサイトの定点カメラデータをダウンロード・整理し、地上真値としてサイト・年ごとにフェノロジーメトリクスを算出し、衛星プロダクトの検証データベースを構築した。最後に、農研機構が提供しているメッシュ気象データを収集した。加えて、2020年8月に千葉県農林総合研においてドローンを用いた観測を実施した。
2). 衛星データの収集と解析。本年度は、研究対象地における米国NASAの衛星データ(MODIS)の約19年分(2001年―2019年)、欧州ESAの衛星データ(Sentienl-2)約4年分(2016年―2019年)、及び日本JAXAの最新衛星データ(GCOM-C)の約2年分(2018年―2019年)をダウンロードした。それぞれの地表面反射率プロダクトを用い、先行研究で開発した新たな植生指数NDGIの時系列プロダクトを算出した。
3). アルゴリズムの開発。今年度は、衛星観測による植生フェノロジーを推定あるアルゴリズムの開発に焦点を絞った。MODISのフェロノジープロダクトを参照し、NDGIに基づいた植生フェノロジーを推定するアルゴリズムを開発した。地上観測データを用い、草原、森林、耕地、サバンナなど様々な生態系におけるフェノロジーの推定精度を検証した。その結果、現地カメラで計測したフェノロジーメトリクスは衛星データから推定したフェノロジーメトリクスとほぼ一致している。計算した推定誤差は、生態系タイプによりそれぞれ12.1~35.6日と21.1~43.9日であった。

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

今年度は、主に公開されている国内外の植生フェノロジーデータベース及び気象データの採集ができた。また、以上のデータセットを解析した結果は、既にいくつかの学会で発表を行った。これから、学術論文としてまとめ、専門誌に投稿する予定である。

今後の研究の推進方策

前年度に引き続き、日本の森林における現地調査を行うこと、及び文献調査により現地データの蓄積を実施する。そして、機械学習などの手法を援用し、フェノロジー推定精度を更に向上することを試みる。また、衛星観測と現地調査を用い、植生フェノロジーの相互作用が存在するかどうかを調べる。

次年度使用額が生じた理由

今年度で開発できたアルゴリズムの研究成果を来年度に学術論文として発表する予定であるため。

次年度使用予定額は、英文校閲料と論文掲載料として支払う予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] The Hong Kong Polytechnic University/Beijing Normal University/Chinese Academy of Agricultural Sciences(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      The Hong Kong Polytechnic University/Beijing Normal University/Chinese Academy of Agricultural Sciences
    • 他の機関数
      1
  • [国際共同研究] University of Tartu/Lund University/Fundacion CEAM(エストニア)

    • 国名
      エストニア
    • 外国機関名
      University of Tartu/Lund University/Fundacion CEAM
    • 他の機関数
      22
  • [学会発表] Generation of the GCOM-C land surface phenology product: Algorithm development and performance evaluation2020

    • 著者名/発表者名
      Mengyu Li, Wei Yang, Akihiko Kondoh
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Update of GCOM-C/SGLI Leaf Area Index & fraction of Absorbed Photosynthetically Active Radiation products2020

    • 著者名/発表者名
      Shiyuki Kobayashi, Hideki Kobayashi, Wei Yang, Yoshiaki Honda, Yuhsaku Ono, Shin Nagai, Tomoko Akitsu, Kenlo Nasahara, Masahiro Hori, Hiroshi Murakami
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of the GCOM-C/SGLI Global Land Surface Phenology Product2020

    • 著者名/発表者名
      Wei Yang, Mengyu Li
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2020
    • 国際学会
  • [備考] 千葉大学環境リモートセンシング研究センター楊研究室ホームページ

    • URL

      https://yangweiphd.weebly.com/30740313502698932318.html

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公開日: 2021-12-27  

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