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2023 年度 実施状況報告書

Exploring Frontiers on applying CubeSat images with very high spatial and temporal resolutions to remotely estimate species-level tree phenology

研究課題

研究課題/領域番号 23K18517
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)

研究期間 (年度) 2023-06-30 – 2026-03-31
キーワード植生フェノロジー / 樹種 / 小型衛星群 / リモートセンシング / 現地観測
研究実績の概要

1). 衛星データ・現地観測データの収集と解析。今年度は、小型衛星群データであるPlanetScopeの収集と前処理が広域的に開始された。入手した衛星画像の切り出しとモザイクを実施し、植生指標(NDGI)の時系列が作成された。一方、3つの森林サイトの樹種の分布に関する情報は、現地調査によって入手した。同時に、いくつかの樹種の分布サンプルに関する情報は、文献調査や一般に公開されているデータベースを通じて収集した。また、日本の植生季節観測網(PEN)のRGB写真を収集し、展葉開始日や落葉開始日などのフェロノジーメトリクスを抽出し、衛星推定アルゴリズムの開発と検証に使用している。

2). PENカメラと衛星観測の位置ずれが植生フェロノジーの推定に及ぼす影響の解明。PENの下向きカメラを用いて、観測位置のずれによる植生フェロノジー推定の誤差を定量的に評価した。計算の結果、下向きカメラは中心位置をより正確に測定できるものの、有効観測範囲はプラットフォームの高さによって50mから300mまで変化し、MODISのような衛星データの分解能(500m~)よりもはるかに小さいことがわかった。一方、3mの空間分解能を持つPlanetScopeデータは、PENカメラの観測範囲を十分に考慮することを通じて、フェロノジーの推定結果はPENカメラの観測値との整合性を大幅に改善することができた。

3). 衛星観測によるGrasslineのマッピング手法の開発。チベット高原を例にとり、多ソースリモートセンシングデータによるGrasslineを自動的に抽出する手法を開発した。PlanetScope画像を用いてGrasslineの検証を行った結果、高い精度が示された。チベット高原全体では、Grasslineの標高は4038~5380mで、北東部と南東部では低く、南西部では高いとわかった。

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、現地観測、文献調査や国内外の植生フェノロジーデータベース及び樹種情報の採集が行われた。また、以上のデータセットとPlanetScope画像の解析結果により、学術会議や研究論文で発表した。これから、より一層の解析を実施し、学術論文としてまとめ、専門誌に投稿する。

今後の研究の推進方策

前年度に引き続き、現地調査や文献調査により検証データベースの構築を実施する。そして、機械学習や深層学習のアルゴリズムを活用し、衛星画像による樹種を区別し、樹種レベルでのフェノロジー推定精度を更に向上することを試みる。

次年度使用額が生じた理由

生じた理由:今年度で得られた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。

使用計画: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。

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
https://yangweiphd.weebly.com/

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] 北京師範大学/河南理工大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      北京師範大学/河南理工大学
  • [雑誌論文] A remote sensing method for mapping alpine grasslines based on graph‐cut2023

    • 著者名/発表者名
      Liu Licong、Chen Jin、Shen Miaogen、Chen Xuehong、Cao Ruyin、Cao Xin、Cui Xihong、Yang Wei、Zhu Xiaolin、Li Le、Tang Yanhong
    • 雑誌名

      Global Change Biology

      巻: 30 ページ: -

    • DOI

      10.1111/gcb.17005

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Observations and Modeling of the Hotspot Effect in Vegetation Canopy Reflectance using Geostationary Meteorological Satellite Data2023

    • 著者名/発表者名
      楊偉、喬治
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2023
  • [学会発表] 衛星画像を用いた湖沼の水草繁茂メカニズムの解明2023

    • 著者名/発表者名
      小田理人、楊偉
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2023
  • [学会発表] 肖琦、Yang Wei2023

    • 著者名/発表者名
      Inter-comparison of Himawari-8 and MODIS for measuring Sea Surface Temperature (SST)
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2023
  • [学会発表] Improving spatial matching of satellite images with field observations for vegetation phenology detection using PlanetScope data2023

    • 著者名/発表者名
      Mengyu LI, Wei Yang, Tomoko Akitsu, Kenlo Nishida Nasahara, Reiko Ide
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Data-driven Estimation of Methane Emissions from Inland Lakesthrough Integrating Eddy Covariance Measurements and SatelliteRemote Sensing Data2023

    • 著者名/発表者名
      Masato Oda, Wei Yang, Hiroki Iwata, Motoi Yamada
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] ひまわり8号の陸面反射率による植生のClumping Indexの推定2023

    • 著者名/発表者名
      喬治、楊偉
    • 学会等名
      日本リモートセンシング学会第75回学術講演会
  • [学会発表] GCOM-C/SGLI衛星データを用いた全球植生フェノロジーのモニタリング2023

    • 著者名/発表者名
      張淋寧、李 夢禹、楊 偉
    • 学会等名
      日本リモートセンシング学会第75回学術講演会
  • [学会発表] 衛星観測と機械学習を用いた湖沼からのメタン排出量の推定2023

    • 著者名/発表者名
      小田理人、楊偉、山田基、岩田 拓記
    • 学会等名
      日本リモートセンシング学会第75回学術講演会
  • [学会発表] ひまわり8号の海表面温度による海洋熱波の高精度検出2023

    • 著者名/発表者名
      肖琦、楊偉
    • 学会等名
      日本リモートセンシング学会第75回学術講演会

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公開日: 2024-12-25  

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