2017 Fiscal Year Research-status Report
個体ベースモデルと最適化モデルの結合によるコリドー空間配置の最適化
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16K12641
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
木島 真志 琉球大学, 農学部, 准教授 (10466542)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉本 敦 統計数理研究所, 数理・推論研究系, 教授 (10264350)
加茂 憲一 札幌医科大学, 医療人育成センター, 准教授 (10404740)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | コリドー配置 / 空間最適化モデル / 個体ベースモデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、生態的な効果が十分に期待でき、経済的に実現可能なコリドー配置を探索可能な空間最適化モデルの構築を念頭に、生物の移動能力・利用環境を把握し、人間と生物の相互作用を考慮できる最適化システムの開発を試みる。具体的には、生物の行動様式を再現する個体ベースモデルと人間の合理的行動を再現するモデルの連結によりシステムを構築する。本年度は、コリドー空間配置の最適化モデルについて、最大フロー問題を応用した定式化について検討し、プロトタイプモデルを構築した。ここで検討したモデルでは、森林ランドスケープにおける各「管理ユニット」に対して計画期間を通して「伐採する・伐採しない」の組み合わせを最適化し、最適コリドー空間配置を探索する。具体的には、「伐採しない」とされた「管理ユニット」がコリドーの一部を形成することになる。また、各「管理ユニット」ごとの管理（間伐頻度・強度と主伐の時期）の最適化について、動的計画法を用いたモデルを構築した。ここで検討した最適化モデルでは、森林の成長モデルと動的最適化アルゴリズムを結合したモデルに対して、森林属性を用いた生息地の評価モデルを制約式として組み込むことで、生息地の質を保ちながら、伐採からの収益を最大化する間伐頻度・強度の組み合わせ及び主伐の時期を探索できる。さらに、昨年度、構築した生物種の移動のプロトタイプモデルの実データへの応用に関して検討した。データベース構築に関しても、地理情報システムによるデータ収集・管理・解析を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度は、主に、生物種の移動シミュレーションモデルを構築した。そして、本年度は、コリドー最適化モデルと各管理ユニットにおける管理最適化モデルについて、具体的な設計を行い、それぞれプロトタイプモデルを構築した。また、データベース構築に関しても、地理情報システムによるデータ収集・管理・解析を進めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度以降は、これまでの成果を踏まえ、生物種の移動シミュレーションモデルとコリドー配置の最適化モデル及び森林「管理ユニット」レベルの管理最適化モデルをどのように融合させるかについて検討するとともに、地理情報システムを用いて実際の空間データに応用する具体的な方法について検討し、研究の取りまとめを行う。
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| Causes of Carryover |
データベース構築、データ整理作業に対する謝金に関して、コンピューターソフトの利用及び新たなプログラムの構築により作業の効率化が図れたため、研究代表者自身で行った。また、一部の成果発表の校正費についても、今回は投稿を見合わせたため、次年度使用額が生じた。基本的な研究計画に変更はなく、今回生じた次年度使用額も含め、当初予定通りの計画を進めていく。
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