自分の行ってきた研究を,多くの人に平易な言葉で説明できるようにしたいと考えている。それは,研究成果の社会還元のために重要だと考えたからである。つい最近出版された自分の論文を紹介したいと思う。
- やったことを一文で説明すると・・・
- 航空写真(空中写真)について
- 航空写真を使って立体視
- 樹木の凸凹の変化だけ抽出
- 樹木の凹凸を抽出
- どんな結果が得られたか?
- どんないいことがあるの?
- 掲載論文
「これまで撮りためてきた航空写真(空中写真)を使って,過去40年間の森林の変化や成長が再現できることが明らかになった。」
航空写真は,地図作りの目的のために,日本全国を戦後から定期的(森林域ではほぼ5年おき)に撮影してきた。そのため,航空写真は膨大な枚数の蓄積がある。この蓄積を生かすことできれば,新しい情報を生み出せる可能性がある。このような視点で航空写真を使うことはほとんどなかった。
航空写真は,先ほど書いたように地図作成を目的として撮影されている。そのため,等高線が必要であり,地形のデコボコを把握するために立体視ができるように撮影される。立体視とは,写真のような2次元の画像を複数枚使うことで,物を3次元(立体的)に見る方法である。そのため,同じ地点でも複数の航空写真で写るように撮影されている。
森林や山の中を撮影した航空写真を使って立体視をすると,どんな凹凸が見えるだろうか。それは,「地形+樹木」の凹凸である。樹木は,成長すると上に高くなっていく。つまり,同じ森林で,40年前に撮影された航空写真の凹凸と,最近撮影された航空写真の凹凸を比較すれば,地形の凹凸が変化していないとするならば,樹木の成長による凹凸の違い,要するに樹木が高くなっていくことが把握できるはずだ。
航空写真から,地図作成のために立体視をしてきたが,人の手によって行われてきた。しかし,これでは時間がかかる。最近では,コンピュータの発達や,この分野の発展により,半自動的に凹凸が抽出できる技術が確立しつつある。そのため,この技術を使って,8時期約40年間の航空写真を50枚以上使い,8時期の凹凸を抽出した。そして,地形の凹凸である地盤高のデータを使って,樹木の凹凸のみを抽出した。この樹高の凹凸の時系列変化を観察することで,森林の変化が把握できるのかを調べてみた。
最新の航空写真については,最新の測量技術であるレーザ測量の凹凸と比較して,樹木の凹凸は樹木の高さが十分に抽出できていることが確認された。
そして,8時期の樹木の凹凸を観察したところ,樹木の成長が把握できた。また,樹種や地形による成長の違いが把握できた。他にも,伐採されたところや,植林された所が把握できたり,倒れた被害の発生したところが,凹凸で表現されていた。
以下に樹木の凹凸を地図化したマップを示す。黒いほど樹木の高さが低く,白いほど高いことを示している。1960年代や1970年代は,南側は黒っぽいことがわかる。ちょうどこの頃に,植林が活発に行われ,その後は順調に成長していることがわかる。
樹木の凹凸として樹木の高さが分かれば,林業を行っている森林では,木材の体積を知ることが重要であるが,これを時間変化として知ることができる。これまでも,森林のこのような情報を自治体が把握してきたが,精度に問題があるという指摘があった。そのため,航空写真を使えば,人間の調査が行けなかった場所でも,今回抽出できた情報を使うことで,精度を高められる可能性がある。また,伐採とか植林の確認もでき,倒木箇所の把握もできるので,森林管理の効率化に貢献できることが期待できる。
また,バイオマスや貯蔵されている炭素の量が分かるようになる。そして,時間変化がわかるので,その情報を使って,森林の将来の森林の予測を行うこともできる。そうなれば,温室効果気体である二酸化炭素の吸収量の予測や,炭素の貯蔵量の予測も高精度に行える可能性がある。
田口仁,遠藤貴宏,古川邦明,沢田治雄,安岡善文,(2009)「多時期の空中写真から作成したDigital Canopy Modelによる森林キャノピーのモニタリング」写真測量とリモートセンシング, Vol. 48, No. 1, pp. 4-11.
というわけで,自分の研究成果を分かりやすく説明することを試みた。正直なところ,どんな書き方が良いのか模索している段階である。今後,いろいろと研究成果を発表していくと思うので,試行錯誤しながら,行ってきた研究を誰もが理解できる形で紹介できるようにしていきたいと思っている。
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