Transcript 講演内容 - 奈良女子大学

日本リモートセンシング学会
奈良県のスギ、ヒノキにおける
ALOS/PRISMデータを用いた
樹高推定に関する考察
○新納望1)、村松加奈子 2)、醍醐元正3)
１）奈良女子大学大学院 情報科学専攻
２）奈良女子大学 共生科学研究センター
３）同志社大学 経済学部
研究の背景と目的
• 材積の算出
– 山の利用価値や炭素量を把握可能
• 正確な材積算出
– 莫大な労力とコストが必要
• 奈良県の材積算出方法
– 推定表（齢級や面積など）を用いた算出
– 概算値
• 奈良県のスギとヒノキの材積をもとめる
• 前段階として、樹高の推定を行う
使用した衛星とセンサ
・ 2006年1月に打ち上げられたALOS衛星を使用
軌道:太陽同期 準回帰軌道
回帰日数：46日
高度：691.65ｋｍ
・ALOS衛星には3つのセンサが搭載
（AVNIR-2,PRISM,PALSAR）
・立体視可能なPRISM使用
PRISM
分解能：2.5m
波長域：0.52～0.77μm
観測幅：35km（3方向視モード）
ビット数：8bit
バンド数：１
（μm）
解析の流れ
１、地上検証データの作成
①樹幹解析
切り倒した（伐採）木の幹をいくつかの位置で円盤を取り、それらの
②回帰式による樹高推定式作成
年輪を調べて、幹の成長経過を明らかにする方法
２、衛星データによる樹高推定
0.5m
樹幹解析に用いたデータ
• サンプリング日
– 2006年7月29日
• サンプリング場所
– 奈良県吉野郡川上村にある井光経営区のスギ、
ヒノキ林 ( 北緯34°20‘33.8“ 東経136°01‘33.8“)
– 40×40(m)サイト：標高 約1140～1110m
– 80×80(m)サイト：標高 約1240～1280m
– 二つのサイトの直線距離： 約250m
• 円盤を取る位置
– 胸高直径の位置（1.2m）とその上下0.5m毎
樹幹解析に用いたデータ
Sample名
樹種
サイト
樹高(m)
胸高直径(mm)
樹齢
A
スギ
40×４０
１４．５５
１８８．０２
３３
A206
スギ
80×８０
１５．１７
２１７．１４
３５
A306
スギ
80×８０
１１．０６
１２９．５２
３６
AE3
スギ
80×８０
１３．００
１８２．３２
３８
B
ヒノキ
40×40
１４．８３
１８９．２０
３６
D
ヒノキ
40×４０
１２．６５
１７５．２４
３５
AE8
ヒノキ
80×８０
９．７６
２３２．１８
３４
AE9
ヒノキ
80×８０
１２．７０
２１４．８８
３２
※スギ4本、ヒノキ4本の計8本
樹幹解析の結果

年毎の成長把握


0mと0.2mは0.7mと1.2mの延長により決定
梢端は梢端に最も近い場所とその0.5m低い位置の延
長により決定
樹幹解析の結果
樹高
スギ
ヒノキ
胸高直径
材積
樹幹解析の結果（樹高推定式作成）
スギ
ヒノキ
d
h
1.138  0.015 d
d
h
1.558  0.013 d
樹高の平均差
0.740m
0.440m
材積の平均差
0.003㎥
0.003㎥
胸高直径（横軸）
と
樹高（縦軸）
の
関係図
樹高推定式
1)
参考論文：高橋絵里奈・竹内典之(2001) 「奈良県川上村上多古及び高原に
おける高齢スギ人工林の現状と今後の施業指針1)
h:樹高（m） d:胸高直径（cm）
地上検証データ
• 木の本数は221本（2007年11月1日）
• 40×４０のサイトのデータを作成
• 密度 約0.14(本/㎡)
胸高直径の平均
樹高の平均
材積
スギ（192本）
19.6㎝
13.7m
0.025(㎥/㎡)
ヒノキ（29本）
19.4㎝
14.9m
0.030(㎥/㎡)
サイト全体
19.6㎝
13.9m
0.030(㎥/㎡)
※サイトの材積は48.146㎥
解析の流れ
１、地上検証データ作成
２、衛星データによる樹高推定
①Remote10による樹幹頂点の算出
②地図データとの比較
使用データ
• 日付
– 2007年6月11日
• 画像の種類
– 上：直下視画像（N34.312 E136.004）
– 下：後方視画像（N34.328 E136.014）
• 領域
– 奈良県吉野郡川上村井光経営区を中心
に640×500pixに切り取ったもの（雲がか
かっているところを省く）
尚、前方視画像は対象地域に濃い雲がかかっているた
め使用不可
使用ソフト
• Remote10
–
–
–
–
–
–
リモートセンシング教育ソフトウェア
RESTEC 杉村俊郎氏らにより作成
2006年にALOSデータを扱えるように改良
データの特徴を検出、DEMデータの取得などが可能
ネット上に公開
GCPを入力することでaffine変換を使用した画像の位置
あわせが可能
Remote10により得られた
樹幹頂点高度
2006年11月10日
鳥見山（奈良県）
刻み幅：１０ｍ
2007年2月27日
加太（和歌山県）
刻み幅：11m
樹冠頂点高度の計算
• 視差差による樹冠頂点高度の計算
1０５０(ｍ）
1210(ｍ）
– カラーバーの刻み幅は８ｍ
– 白くなっていたり砂嵐のようになるのは、エラー値やカラーバーに
入らなかったのが原因である
– 推定樹高は約2１～28m（検証データ： 13.9m ）
– １/5000地図との目視により標高のわかる2点を決め、その2点の
標高差と視差差から画像の樹高を求める
– 対象領域は雲が多く見られるため観測要求を出し、クリアな画像を
使用したい
まとめ
• 奈良県吉野郡川上村井光経営区でのスギとヒノキ
の樹幹解析を行った
• 40×４０サイトの平均樹高は13.9m
• Remote10により樹冠頂点高度の値を推定した
• 衛星から得られた推定樹高は約21～28m
• 検証データと推定樹高の差は約7～14m
～今後の課題～
• 樹幹頂点高度の凹凸を考慮した樹高の算出を行う
• 雲のない衛星データから精度よい樹高を求める
参考文献
• 高橋絵里奈・竹内典之(2001) 「奈良県川上
村上多古及び高原における高齢スギ人工林
の現状と今後の施業指針」
• 林野庁計画課（2006） 第13刷 「立木幹材
積表 西日本編」
• Remote10
<http://www.restec.or.jp/research/>