Estimation of post-harvest vegetation recovery based on forest structural attributes using time series of satellite data

利用卫星数据时间序列根据森林结构属性估算采后植被恢复情况

基本信息

批准号：
21K14883
负责人：
志水克人
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Forest Research and Management Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14883/
关键词：
衛星画像リモートセンシング植生回復伐採時系列 Landsat

项目摘要

本研究課題全体の目的は、時系列的に取得された衛星画像を利用して伐採後の植生の林分構造を表現する指標を検討し、植生回復状況を推定する手法を明らかにすることである。2022年度では、前年度に作成した日本全体の伐採箇所マップを利用し、衛星画像の指数を用いて植生回復を評価した。まず、伐採後の植生回復時における衛星画像（Landsat画像）のスペクトル変動と林冠高や樹冠被覆率との関係性を明らかにするため、スペクトルの時系列的変化をもとに判定した森林回復時の林冠高と樹冠被覆率の分布を、航空機レーザ計測データを用いて調べた。結果、伐採箇所ではスペクトル変化に伴い林冠高・樹冠被覆率などの林分構造の指標が伐採後に増加する傾向が見られた。また、森林回復の判定に利用した指標に応じて、森林回復時に森林の定義を満たす割合が変動することが明らかになった。次に、衛星画像のスペクトル情報と地上調査データを利用し、林分構造を推定する予測モデル作成し、精度を検証した。この際の精度は、既存の研究で報告された精度とほぼ同等であったが、植生回復の評価にはより高精度なモデルが必要と判断し、衛星画像および地上調査データに加えレーザ計測データの利用を検討した。衛星搭載レーザのGEDIと日本各地で取得された航空機レーザ計測データの両者を利用した。GEDIによるモデル作成では山岳地での推定精度が低下することがわかり、航空機レーザ計測データをモデル作成に利用することとした。複数地域で取得された航空機レーザ計測データを入手し、データ処理を行った。

整个研究主题的目的是检查表达切割后表达植被的林分结构的指标，使用按时间顺序获得的卫星图像，并阐明一种估计植被恢复情况的方法。在2022年，使用上一年创建的整个日本创建的伐木地点的地图评估了植被恢复。首先，为了阐明伐木后植被恢复期间卫星图像的光谱波动（Landsat图像）与森林冠层高度和冠层覆盖率之间的关系，我们研究了基于飞机Laser Laser Mesurement Mesuroment septrum变化，研究了基于森林冠层高度和森林恢复期间的森林冠层高度和冠层覆盖率的分布。结果，随着观察到光谱的变化，切割后的架子结构指标（例如森林冠层高度和冠层覆盖率）有一种趋势。还发现，恢复森林时符合森林定义的森林百分比，具体取决于判断森林恢复的指标。接下来，使用来自卫星图像和地面调查数据的光谱信息，我们创建了一个预测模型来估算支架结构并验证准确性。此时的准确性几乎与现有研究中报道的准确性相同，但是我们认为需要一个更高精确的模型来评估植被恢复，我们考虑了除卫星图像和地面调查数据外，还考虑了使用激光测量数据。使用了从日本各地获得的GEDI，配备卫星的激光和飞机激光测量数据。已经发现，使用GEDI的模型创建降低了山区估计的准确性，而飞机激光测量数据用于模型创建。获得了在多个区域获得的飞机激光测量数据并处理了数据。