リモートセンシングによる有効エネルギーを考慮した植生の蒸散機能指標の開発と応用

考虑有效能量的遥感植被蒸腾函数指数开发及应用

• 批准号: 14J10847
• 负责人: 内藤 裕貴
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J10847/
• 关键词: リモートセンシング; 植物; 蒸発散; 情報工学; 温度画像; 画像計測

本研究では、日射や気温といった気象要素の影響を考慮した、植生の蒸散機能（主に気孔コンダクタンス）指標の開発を目的としている。採用第２年度目は初年度に引き続き、従来指標の変数である温度差に加えて、純放射と大気飽差を変数として含む提案指標について、シミュレーションを行った。初年度に構築したプログラムを用いて、気象条件（気温、下向き短波放射、風速、相対湿度）・葉特性（葉角、葉面積、アルベド）・植物群落特性（群落高さ、葉面積指数、アルベド）を変化させた時の、葉の気孔コンダクタンスに対する提案指標の応答をシミュレーションした。結果として、提案指標は、葉面積指数を除く全ての条件変化に対し影響を受けず、気象条件や葉（群落）特性が変化する条件下でも、葉気孔コンダクタンスを安定して反映できることを示した。加えて、圃場および衛星データによる提案指標の検証を試みた。圃場実験では、平成28年5月から10月の期間つくば実験圃場（茨城県つくば市）で栽培したサツマイモを対象として、ドローンを用いて上空からの作物温度計測を行った。温度画像の撮影と同時に、地上では、温度、湿度、全天日射強度、風速、乾燥・湿潤基準面の表面温度の10秒値を記録した。また、指標の検証のため、窒素施肥処理の異なる6処理区内15葉の気孔コンダクタンスの値をポロメータにより計測した。これら圃場実験データは、画像からの提案指標の計算手法の検討も含め、現在解析中である。一方、衛星データの解析では、羊蹄山周辺地域を対象として、Landsat衛星画像から対象領域の提案指標画像を計算するプログラムを作成した。ただし、現状では、指標計算のための乾燥・湿潤基準面（地域）の設定方法について、検討の余地を残している。今後、圃場での計測データと衛星データの解析を進め、検証結果をもとに、研究成果として学会または学術論文として発表することを予定している。

这项研究旨在发展植被蒸腾功能（主要是气孔电导）指标，这些指标考虑了天气因素（例如太阳辐射和气温）的影响。在采用的第二年，与第一年一样，我们模拟了提出的指标，包括温度差异，这些指标是变量，以及温度差异，它们是常规指标的变量以及净辐射和大气饱和度。使用第一年构建的程序，我们模拟了当我们改变天气条件（空气温度，向下短波辐射，风速，相对湿度），叶片特征（叶角，叶子面积，反击）和植物群落特征（组高度，叶子高，叶子面积，叶子区域，叶子，叶子，叶子面积）时，我们模拟了提出的指标对叶子气孔电导的响应。结果，除叶子面积指数外，所提出的指数并未受到所有条件的影响，即使在天气条件和叶子（人群）特征发生变化的条件下，也可以稳定地反映叶子气孔电导。此外，我们尝试使用字段和卫星数据来验证提出的指标。在现场实验中，在2016年5月至2016年10月之间，使用无人机在Tsukuba实验场（Tsukuba City，Ibaraki县）中生长的红薯来测量农作物温度。在拍摄温度图像的同时，在拍摄温度图像，10秒的温度值，湿度，湿度，湿度强度，风速度，风速，风速和潮湿的地面上的地面上的10秒值。此外，为了验证指标，使用电池测量了六个治疗切片中15个叶子的气孔电导值。这些现场实验数据目前正在分析中，包括检查一种计算图像中提出的指标的方法。另一方面，在对卫星数据的分析中，创建了一个程序来计算Landsat卫星图像的目标区域所提出的索引图像，以针对Yotei山周围的区域。但是，目前，关于如何设置干燥和润湿参考表面（区域）以进行索引计算，仍然存在余地。将来，我们计划分析该领域的测量和卫星数据，并根据验证结果作为会议或学术论文作为研究结果。