航空機レーザー計測と数値シミュレーションを統合した都市街区の熱環境可視化手法

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昨年度大きく研究が進展した「航空機レーザー計測による樹木の3次元情報（樹木の形状や葉の密度分布など）の推定とその都市熱環境評価への応用（日射遮蔽効果や蒸散効果の評価）」において、その手法をより一般的な航空機レーザー計測データにも応用できるように研究を行なった。具体的には、昨年度は20点/m2という高分解能データを用いていたが、今年度は国土地理院により全国で整備されているデータ（2～4点/m2）に着目した。樹冠投影面積や樹冠体積の再現精度を考慮して、3次元情報に求められる空間分解能（メッシュサイズ）を1mと位置づけた。次に、地上レーザー計測データや高分解能データを比較に用いることで、国土地理院データから3次元情報を推定するには2mメッシュが適していることを明らかにした。そこで、周囲の2mメッシュの葉の密度の推定値をもとに、対象2mメッシュ内の葉の密度を1mメッシュに分配することで、1mメッシュの3次元情報を推定する手法を提案し、精度検証を行なった。そして、提案手法を横浜市内の2km四方の領域に適用することでその有効性を確認した。研究計画に挙げた建物や地表面の構成材料の日射反射率の推定についても、航空機レーザー計測の反射強度を用いた方法について検討した。ここでは基礎的な分析を行うために高分解能データを用いた。分光放射計を用いて、航空機観測範囲内の55箇所で計13種類の材料の分光反射率を取得した。反射強度と分光放射計による反射率の回帰式を作成して反射強度を反射率の尺度に直した上で、反射強度補正の理論式に当てはめることで、対象物までの距離や入射角の影響を高精度に補正して、レーザー波長帯（1550nm）の反射率を推定できることを示した。また、推定した反射率により近赤外域の日射反射率を高精度に予測可能であることを明らかにした。今後は本課題で整備した情報の地理情報化を行なってゆく予定である。