文献

J-GLOBAL ID：201902249538666629   整理番号：19A2186142

無人航空機による3次元データを用いた天然生針広混交林における葉の窒素含量の空間分布

Spatial assessment of leaf nitrogen content in a natural cool-temperate mixed forest using unmanned aerial vehicle derived 3D data

著者 (6件)： 井上華央 (北海道大学環境科学院) ,  柴田英昭 (北海道大学北方生物圏フィールド科学センター) ,  吉田俊也 (北海道大学北方生物圏フィールド科学センター) ,  中路達郎 (北海道大学北方生物圏フィールド科学センター) ,  小花和宏之 (千葉大学環境リモートセンシング研究センター) ,  加藤顕 (千葉大学園芸学研究科)
資料名： 森林立地  (森林立地学会誌)
巻： 61  号： 1  ページ： 1-13(J-STAGE)  発行年： 2019年 
JST資料番号： G0591A  ISSN： 0388-8673  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 森林生態系における窒素循環の空間分布を理解するためには,葉の窒素含有量の空間分布を把握することが重要である。本研究では,デジタルカメラを搭載した小型無人航空機(UAV)を用いて高解像度の空中写真を異なる季節で撮影し,そのRGB指標値と連続写真から三次元データを作成するStructure from Motion(SfM)を併用することで,樹種構成や林冠構造が不均質な森林における上層木および下層植生(ササ)の植被表面における葉の窒素含有量の空間分布を推定する手法を開発した。研究は北海道北部に位置する北海道大学雨龍研究林内の天然生針広混交林で行った。まず,優占樹種8種(常緑針葉樹2種,落葉広葉樹6種)と下層植生のササの葉を近接撮影し,RGB指標値と葉の窒素濃度の関係を調べた。針葉樹,広葉樹(+ササ)の窒素濃度とRGB指標値の間にそれぞれ有意な相関関係があった。次に,UAV撮影画像のSfM解析によって林冠表層高と地盤高との差分として林冠高を推定した。着葉期と落葉期の林冠表層高の差分と落葉・常緑の指標を用いて,常緑針葉樹,落葉広葉樹,ササの空間分布図を作成する手法を構築した。作成した植生分類図にRGB指標値と窒素の関係式を植生ごとに適用し,流域スケールでの窒素の空間分布を推定した。本研究で開発した手法を発展させることにより,これまで不可能であった森林生態系における窒素循環の空間動態の可視化・地図化が可能となるであろう。(著者抄録)

シソーラス用語： 無人機 ,  *窒素循環 ,  *混交林 ,  *空間分布 ,  リモートセンシング ,  画像処理 ,  デマンドサイドマネジメント ,  データ ,  *生物分類
準シソーラス用語： 無人航空機 ,  *窒素循環サイクル ,  *針広混交林 ,  SfM【画像処理】 ,  DSM【需要】 ,  三次元データ ,  *植生分類

著者キーワード (10件)： 窒素循環 ,  リモートセンシング ,  UAV ,  DSM ,  SfM ,  nitrogen cycle ,  remote sensing ,  UAV ,  DSM ,  SfM

分類 (1件)： 森林の人工更新  (FF03020L)

引用文献 (26件)：

• Cohen, J. (1960) A coefficient of agreement for nominal scales. Educational and Psychological Measurement 20: 37-46.
• Evans, J.R. (1989) Photosynthesis and nitrogen relationships in leaves of C3 plants. Oecologia 78: 9-19.
• Gamon, J.A., Field, C.B., Goulden, M.L., Griffin, K.L., Hartley, A.E., Joel, G., Penuelas, J., and Valentini, R. (1995) Relationship between NDVI, canopy structure, and photosynthesis in three calfornian vegetation types. Ecological Applications 5: 28-41.
• Gamon, J.A., Serrano, L., and Surfus, J.S. (1997) The photochemical reflectance index: an optical indicator of photosynthetic radiation use efficiency across species, functional types, and nutrient levels. Oecologia 112: 492-501.
• Getzin, S., Nuske, R.S., and Wiegand, K. (2014) Using unmanned aerial vehicles (UAV) to quantify spatial gap pattern in forest. Remote Sensing 6: 6988-7004.

タイトルに関連する用語 (7件)： 無人航空機 ,  3次元データ ,  針広混交林 ,  葉 ,  窒素 ,  含量 ,  空間分布