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2014 年度 実績報告書

植物群落の時空間機能情報の遠隔モニタリングと解析評価手法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 24248043
研究機関東京大学

研究代表者

大政 謙次  東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (70109908)

研究分担者 清水 庸  東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (00323486)
細井 文樹  東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (80526468)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2017-03-31
キーワードリモートセンシング / 画像計測 / 植物 / 蒸発散 / 光合成 / クロロフィル蛍光 / 環境影響 / 情報工学
研究実績の概要

今年度は、新たに購入したマルチコプター(UAV)に、同じく今年度購入したマルチスペクトルカメラと既存のサーマルカメラ、カラーカメラを同時搭載し、マルチコプターの飛行の安定度を調べるとともに、3台のカメラを用いた同時観測を行った。その結果、多方向から、これらの画像を安定して得られることが確かめられた。また、マルチコプターからのマルチステレオ法による観測画像をもとに、建物や農地、植物などの3次元モデルの構築が可能であることがわかった。また、実験室での3次元形状計測のためのマルチカメラシステムを製作し、実際に植物の3次元計測を行った。その結果、この手法の有効性が確かめられた。次年度以降、これらの精度検証を行う予定である。
一方、フラウンホーファー線による太陽光クロロフィル蛍光計測の研究では、前年度に引き続きGOSAT衛星データの解析を行い、O2Aの近くの太陽光起源の幾つかのフラウンホーファー線が蛍光解析に使用できることを明らかにした。そして、フラウンホーファー線の深さが深いほど、蛍光計測の精度が向上することを明らかにした。また、地上での高波長分解能分光システムを用いて、O2Aバンドでの飽和パルス法による計測により、太陽光下でのクロロフィル蛍光パラメータの解析を可能にした。次年度以降、その精度検証と生育状態の異なる植物の解析に適用する予定である。
植生指標と地表面温度画像を用いた蒸発散指標の開発と検証に関しては、前年度に引き続き、関東平野北部の解析を行った。また、地上ライダーを用いた植物の3次元形状に関する野外計測を実施し、特に、広葉樹における葉傾斜角の解析を行った。

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

植生指標と地表面温度画像を用いた蒸発散指標の研究、フラウンホーファー線による太陽光クロロフィル蛍光計測の研究、ライダーによる3次元形状計測の研究などの成果が順調に出ている。また、本年度からマルチコプター(UAV)を用いて、マルチスペクトルカメラやサーマルカメラ、カラーカメラによる同時観測なども実施しおり、概ね当初計画通り順調に進展している。

今後の研究の推進方策

これまで、概ね順調に研究が進展しているので、これまでの成果を検証しながら成果を発表していく予定である。また、マルチコプター(UAV)を用いた観測などによる複合観測などを実施し、これまでの研究を発展させる予定である。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 4件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Estimating leaf inclination angle distribution of broad-leaved trees in each part of the canopies by a high-resolution portable scanning lidar.2015

    • 著者名/発表者名
      F. Hosoi and K Omasa
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural Meteorology

      巻: 71 ページ: in press

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 森林・環境ビッグデータの統合とICT活用2015

    • 著者名/発表者名
      大政謙次
    • 雑誌名

      森林技術

      巻: 876 ページ: 2-6

  • [雑誌論文] Estimating rice chlorophyll content and leaf nitrogen concentration with a digital still color camera under natural light2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Wang, D. Wang, P. Shi, and K. Omasa
    • 雑誌名

      Plant Methods

      巻: 10 ページ: 36

    • DOI

      10.1186/1746-4811-10-36

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 分光反射と温度情報を用いた植生リモートセンシング2014

    • 著者名/発表者名
      内藤裕貴・清水 庸・大政 謙次
    • 雑誌名

      ビオフィリア

      巻: 10 ページ: 44-50

  • [雑誌論文] インターネットを利用した農場モニタリングシステム2014

    • 著者名/発表者名
      浦野 豊・石谷 学・大政 謙次
    • 雑誌名

      ビオフィリア

      巻: 10 ページ: 57-63

  • [学会発表] MODIS時系列データによる常緑針葉樹林の春の植物季節の推定2015

    • 著者名/発表者名
      清水 庸・大政謙次
    • 学会等名
      日本農業気象学会2015年全国大会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2015-03-18
  • [学会発表] 植物機能リモートセンシングとフェノミクス研究への展開2015

    • 著者名/発表者名
      大政謙次
    • 学会等名
      学術会議の公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-04
    • 招待講演
  • [学会発表] Modern agriculture and imaging techniques2014

    • 著者名/発表者名
      K. Omasa
    • 学会等名
      Seminar of School of Geographical Sciences, Northeast Normal University
    • 発表場所
      Changchun
    • 年月日
      2014-10-09
    • 招待講演
  • [学会発表] Remote sensing of plant phenotyping and vegetation functioning-from cell to canopy and 2D to 3D-.2014

    • 著者名/発表者名
      K Omasa.
    • 学会等名
      CIGR 18th World Congress,
    • 発表場所
      Beijing
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-19
    • 招待講演
  • [学会発表] Imaging techniques from the cell to the canopy level -from 2D to 3D composite imaging.2014

    • 著者名/発表者名
      K Omasa
    • 学会等名
      Seminar of College of Resources and Environment, University of Chinese Academy of Sciences.
    • 発表場所
      Beijing
    • 年月日
      2014-09-15
    • 招待講演
  • [図書] リモートセンシング.  「スマート農業」2014

    • 著者名/発表者名
      大政謙次
    • 総ページ数
      46-49
    • 出版者
      農林統計出版
  • [図書] 気象リスク適応のためのリモートモニタリング 「スマート農業」2014

    • 著者名/発表者名
      内藤裕貴・細井文樹・大政謙次
    • 総ページ数
      373-375
    • 出版者
      農林統計出版

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公開日: 2016-06-03  

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