レーザープロファイル計測データ・高解像度衛星データによる森林モニタリング手法

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15780108
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: 松英 恵吾 宇都宮大学, 農学部, 助手 (20323321)
• Keywords: レーザープロファイル計測データ / 高解像度衛星データ / 森林モニタリング / 森林モートセンシング / 森林計測 / 樹冠形状モデル

Research Abstract

調査対象地を宇都宮大学農学部附属船生演習林とし、演習林内に針葉樹人工林、広葉樹二次林が含まれるよう空中写真等を参考に1.5km^2の測定区を設定し、測量用干渉測位式のGPSを用いて測位を行い、正確な位置特定を行った。この区域をレーザープロファイラーを搭載したヘリコプターで計測を行い、ファーストパルスデータ、ラストパルスデータから樹冠表面と林床部の形状データ(数値標高データ)の生成を行った。同時に対象区の高解像衛星IKONOSのデータを取得し、GPSの測位データと合わせて幾何的な整合をとり解析に使用できるよう補正を行った。また、グランドツルースとして測定区内で樹種、林齢等、林相の異なる林分に対して試験地を設定しGPS装置を用いて現地の測量を行った。特に、ヒノキで植栽本数が1500本、3000本、6000本、12000本の各試験地について樹木位置、林分の樹種、樹高、胸高直径などの測定を行った。
レーザープロファイル計測で得られたデータを画像解析することで、樹木位置、樹冠サイズなどのパラメータを抽出し、その値に対して樹冠形モデルを適用し樹冠形を再現する。樹冠形データから樹冠直径、樹冠表面積を算出することができた。今後、地上調査で得られた樹高、胸高直径などの対応を分析し、森林資源量の推定モデル構築を行う予定である。
同時に高解像度衛星IKONOSのデータの画像解析も行い、テクスチャ解析によって樹冠形状データに関するパラメータ抽出を行った。その結果とレーザープロファイル計測によって得られた樹冠形状データを合わせて、地上調査の結果と照合し、画像パターンと統計的解析により単木レベルでの樹種特定を手法を開発する。