Development of a simultaneous evaluation method of biodiversity and carbon stock in forest ecosystems using satellite-borne LiDAR data

本課題は、森林生態系を対象として、1)森林の階層性と生物多様性（以下、多様性とする）と炭素蓄積量（以下、炭素量とする）の関係性を科学的に実証し、２）Landsatなどの従来のリモセンデータに、衛星ライダによって得られるデータを加えることで、多様性と炭素量を局所～広域のマルチスケールで広域推定する手法を開発する、ことを目的とする。本年度は落葉広葉樹林を対象にレーザ距離計を用いた階層構造の把握を地上で行うとともに、UAVに搭載したレーダによる点群データを活用し、林分高の空間分布の把握を行なった。遷移段階の異なる林分で葉群の階層構造をレーザ距離計による計測結果で比較したところ、階層構造の複雑さを示すFHDは成熟林で平均2.62であったのに対し、皆伐母樹保残施業により更新された林分では平均で２未満の値を示し、成熟林でより多層な葉群の構造が認められた。また、渓流や急傾斜地など様々な地形要素を含む場所でUAVレーザ測量による点群データを処理し、林分高の空間分布図を作成した。空間解像度を0.5m四方にした場合、かなりの頻度で地表面にまでレーダが到達しており、渓流や林道などを正確に把握している一方で、林内の閉鎖具合がやや過小に評価されているようであった。調査地点の最大樹高は25m付近であるが、空間データのヒストグラムからは大きなずれは認められなかった。このことからUAVレーダによる点群データから階層構造の推定は可能であると考えられた。樹木種の多様性と炭素蓄積量を広域に把握するために地上調査とUAVレーザ測量により階層構造を計測した結果、遷移段階により階層構造の複雑さが異なることが明らかになり、これは衛星データによる森林機能の広域推定手法の確立に貢献する成果となる。

本課題は、森林生態系を対象として、1)森林の階層性と生物多様性（以下、多様性とする）と炭素蓄積量（以下、炭素量とする）の関係性を科学的に実証し、２）Landsatなどの従来のリモセンデータに、衛星ライダによって得られるデータを加えることで、多様性と炭素量を局所～広域のマルチスケールで広域推定する手法を開発する、ことを目的とする。本年度は落葉広葉樹林を対象にレーザ距離計を用いた階層構造の把握を地上で行うとともに、UAVに搭載したレーダによる点群データを活用し、林分高の空間分布の把握を行なった。遷移段階の異なる林分で葉群の階層構造をレーザ距離計による計測結果で比較したところ、階層構造の複雑さを示すFHDは成熟林で平均2.62であったのに対し、皆伐母樹保残施業により更新された林分では平均で２未満の値を示し、成熟林でより多層な葉群の構造が認められた。また、渓流や急傾斜地など様々な地形要素を含む場所でUAVレーザ測量による点群データを処理し、林分高の空間分布図を作成した。空間解像度を0.5m四方にした場合、かなりの頻度で地表面にまでレーダが到達しており、渓流や林道などを正確に把握している一方で、林内の閉鎖具合がやや過小に評価されているようであった。調査地点の最大樹高は25m付近であるが、空間データのヒストグラムからは大きなずれは認められなかった。このことからUAVレーダによる点群データから階層構造の推定は可能であると考えられた。樹木種の多様性と炭素蓄積量を広域に把握するために地上調査とUAVレーザ測量により階層構造を計測した結果、遷移段階により階層構造の複雑さが異なることが明らかになり、これは衛星データによる森林機能の広域推定手法の確立に貢献する成果となる。