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2021 年度 実施状況報告書

攪乱強度と再生工法の差に着目した植生レジリエンスの空間的評価

研究課題

研究課題/領域番号 20K12260
研究機関東京情報大学

研究代表者

富田 瑞樹  東京情報大学, 総合情報学部, 教授 (00397093)

研究分担者 原 慶太郎  東京情報大学, 総合情報学部, 教授 (20208648)
平吹 喜彦  東北学院大学, 教養学部, 教授 (50143045)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード大規模攪乱 / 植生再生 / 植生指数 / 生態系機能
研究実績の概要

東北地方太平洋沖地震とそれに続いた津波によって大規模に撹乱された仙台平野沿岸部において、研究初年度にマルチスペクトルカメラを搭載したUAVで取得したマルチスペクトル画像をもとにオルソモザイクを作成した。本年度は、このオルソモザイクを用いて、研究対象範囲における正規化植生指数(NDVI)を算出し、研究対象範囲における領域ごとのNDVIについての要約統計量を求めた。また、津波による自然攪乱の翌年に航空機にて得られたCIR画像についても、UAV画像と同様にNDVIの要約統計量を求めた。この際、NDVIは影の影響を受けることが知られているため、影指数を用いてマルチスペクトル画像内の影の部分を除去した。
なお、研究対象範囲は主に、①生物多様性保全のために津波による自然攪乱後の状態がそのまま残された領域、②生態系への影響を低減するために自然攪乱後に生じた倒木のみが除去された領域、③海岸防災林の復旧を目的として元来は海岸砂丘域である場所に、山砂による盛土をしたうえで、クロマツが植栽された領域が混在する。本研究は、領域ごとの植生再生状況と再生に伴う生態系機能の回復状況をCIR画像ならびにUAV画像から明らかにし、これらの画像から得られた植生指数と、現地での植生調査結果との関係から自然攪乱ならびに人為改変後の生態系機能の再生・回復を統計的に推測することを目的としている。
今年度はCIR画像ならびにUAV画像から得られたNDVIを領域ごとに明らかにした結果、NDVIの増加は人為改変の少ない領域において大きく、人為改変の大きい領域においては小さい、もしくは、減少していることことが明らかとなった。

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

初年度に取得したUAV画像のオルソモザイク化、CIR画像およびUAV画像からの影除去、ならびに、NDVIの算出が順調に進んだため、画像解析についてはおおむね順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

CIR画像およびUAV画像から得られた植生指数と、現地調査で得られた植生調査結果との関係性の解析を今後は進める予定である。本研究で用いているUAVに搭載されたマルチスペクトルカメラは5バンド(青、緑、赤、レッドエッジ、近赤外)を観測可能であることから、関係性の解析の際には、植生指数として正規化植生指数(NDVI)のみならず、緑正規化植生指数(GNDVI)や、正規化レッドエッジ指数(NDRE)についても算出し、関係性を表す統計モデルの精度がよりよいものとなる植生指数についても検討する予定である。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルスの感染拡大下において予定していた一部の調査を実施できなかった一方、現地において取得したUAV画像が膨大な枚数であり、そのオルソモザイク化等の画像処理や管理、解析に必要な謝金や消耗品、ならびに、追加調査に関する旅費に使用する予定である。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うちオープンアクセス 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (4件) 図書 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] マルチスペクトル画像 の放射量補正の有無が植生指数に及ぼす影響―ブナ苗木の事例2021

    • 著者名/発表者名
      平山英毅・富田瑞樹・木村啓・菅野洋・富田尚樹
    • 雑誌名

      景観生態学

      巻: 26 ページ: 95-100

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 東北地方太平洋沖地震の津波後に自然に再生したクロマツ低木疎林と生育基盤盛土上に植林された海岸防災林の植生およびその表層土壌環境2021

    • 著者名/発表者名
      山ノ内崇志・曲渕詩織・川越清樹・平吹喜彦・黒沢高秀
    • 雑誌名

      植生学会誌

      巻: 38 ページ: 191-208

    • DOI

      10.15031/vegsci.38.191

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 仙台湾岸の津波攪乱跡地における植生指数の8年間の変化2022

    • 著者名/発表者名
      田畠斗夢・富田瑞樹・平山英毅・菅野洋・平吹喜彦・原慶太郎
    • 学会等名
      第22回 自然環境復元学会 全国大会
  • [学会発表] 大津波と復興工事の影響下における砂浜・砂丘植生の変遷2022

    • 著者名/発表者名
      菅野洋・平吹喜彦・佐藤愛実・齋藤杏実・富田瑞樹・原慶太郎・岡浩平・黒沢高秀・松島肇
    • 学会等名
      第22回 自然環境復元学会 全国大会
  • [学会発表] 低頻度大規模攪乱から9年目の仙台湾沿岸部における植生の変化2021

    • 著者名/発表者名
      富田瑞樹・菅野洋・平吹喜彦・原慶太郎
    • 学会等名
      日本植生学会第26回大会
  • [学会発表] 砂浜海岸におけるコンクリート防潮堤の砂丘化・生態緑化: 仙台湾南部海岸に観る復興事業の対応と自律的な再生のその後2021

    • 著者名/発表者名
      平吹喜彦・松島肇・岡浩平・黒沢高秀・鈴木玲・富田瑞樹・島田直明
    • 学会等名
      日本景観生態学会第31回信州大会
  • [図書] 景観生態学(大規模自然災害からの復興・地域づくり)2022

    • 著者名/発表者名
      平吹喜彦
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      共立出版株式会社
  • [図書] 自然と歴史を活かした震災復興(3章 震災後の森林 にみる攪乱・再生・連続性)2021

    • 著者名/発表者名
      富田瑞樹
    • 総ページ数
      25
    • 出版者
      東京大学出版会
  • [図書] 自然と歴史を活かした震災復興(1章 砂浜海岸エコトーンの攪乱応答とレジリエンス)2021

    • 著者名/発表者名
      平吹喜彦
    • 総ページ数
      35
    • 出版者
      東京大学出版会
  • [図書] 自然と歴史を活かした震災復興(終章 「未来を育む震災復興」への道標)2021

    • 著者名/発表者名
      平吹喜彦
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      東京大学出版会
  • [図書] 自然と歴史を活かした震災復興(序章 自然と歴史を活かした防災・減災とは)2021

    • 著者名/発表者名
      原慶太郎
    • 総ページ数
      24
    • 出版者
      東京大学出版会
  • [図書] 自然と歴史を活かした震災復興2021

    • 著者名/発表者名
      原慶太郎、菊池慶子、平吹喜彦
    • 総ページ数
      272
    • 出版者
      東京大学出版会
    • ISBN
      9784130603515
  • [備考] 南蒲生/砂浜海岸エコトーンモニタリングネットワーク

    • URL

      https://sites.google.com/site/ecotonesendai/

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公開日: 2022-12-28  

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