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Developing a multi-layer network and spatial structure optimization model for simultaneous provision of forest ecosystem functions

开发同时提供森林生态系统功能的多层网络和空间结构优化模型

基本信息

批准号：
21K12366
负责人：
木島真志
金额：
$ 2.16万
依托单位：
University of the Ryukyus
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、森林の多機能を効果的に発揮するためには、それぞれ異なった森林植生の空間状態が必要になる(すなわち、異なった森林利用の空間配置パターンが必要になる)ことに着目し、多機能間トレードオフの定量化を念頭に多階層ネットワーク・空間構造最適化モデルを開発することを研究目的とする。前年度に引き続き、本研究において対象とする機能である、木材生産、野生動物生息地、土砂流出軽減、病害虫拡散防止に関する既往研究を調べ、各機能が効果的に発揮できるネットワーク・空間構造のモデリングについての研究知見や成果を収集・蓄積した。また、多階層ネットワーク・空間構造最適化手法の開発に向けて数理最適化分野を中心に幅広く既往研究を調査・整理した。データセットの生成方法については、ドローンや３Dモデリングといった技術を駆使した効率的なデータ収集方法の開発を検討した。また、昨年度に引き続き、PCワークステーションとGISソフトを用いてデータベース構築に向けた研究環境の整備を行った。さらに、木材生産機能については、既存のデータを用いて、林分レベルの間伐・主伐から得られる収益の評価方法を検討した。限られたデータセットから、樹高成長の予測モデルを構築し、それを基に、材積量の成長と立木本数の変化(枯木本数）の予測方法を検討し、シミュレーション的に経済評価を試みた。ここで検討した方法は、今後、最適化フレームワークに導入し、モデルの改良・拡張により、本研究における木材生産機能の評価と多機能とのトレードオフ分析において応用可能と考えられる。

The purpose of this study is to develop the spatial state of forest vegetation and to quantify the spatial distribution of forest utilization. In the past year, we have reviewed previous studies related to the functions of wood production, wildlife habitat, soil and sand outflow reduction, and pest dispersal prevention, and collected and accumulated the results of our research on spatial structure and spatial structure. Research on the development of spatial structure optimization methods for multi-level generation; The development of 3D image collection method is discussed in detail. In 2010, the company launched a new research project on the development of GIS software. In this paper, the wood production function, the use of existing wood, forest stand thinning, main cutting and income evaluation methods are discussed. The prediction method of tree height growth, tree height, tree height growth, tree height, tree height, tree height, This paper discusses the methods of optimization, introduction, improvement and extension of wood production function evaluation, multifunctional analysis and application possibility.