リモセン虎の穴 - 履歴_2021 Diff
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!発表履歴
01月05日 年始休み{{br}}
01月12日 17:30-19:00 崎尾均（新潟大）{{br}}
01月19日 17:30-19:00 郭威（東大）{{br}}
01月26日 17:30-19:00 小川健太（酪農学園大）{{br}}
02月02日 17:30-19:00 水落裕樹（産総研）{{br}}
02月09日 お休み{{br}}
02月16日 17:30-19:00 渡部哲史（東大）{{br}}
02月23日 祝日休み{{br}}
03月02日 17:30-19:00 小林慶彦（茨城大）{{br}}
03月09日 17:30-19:00 黒田寛（水産研究・教育機構）{{br}}
03月16日 17:30-19:00 荒木一穂（岐阜大）{{br}}
03月23日 17:30-19:00 橋本博文（カリフォルニア大学モントレー校・NASA Ames研究所）{{br}}
03月30日 17:30-19:00 野村亮太（東大）{{br}}
!2020!2021年123月1530日
発表者：野田響野村亮太（国立環境研究所 地球環境研究センター東京大学工学系研究科社会基盤学専攻修士二年）
*タイトル：冷温帯落葉広葉樹林における個葉の葉肉組織の成長と分光特性の季節変動高解像SARと深層学習を用いたNDVIのダウンスケーリング手法の構築
*概要：植生リモートセンシングで観測される植生の分光反射率は，植生の葉群構造と個葉の分光特性（分光反射率・透過率）によって決まる耕作地は一般的に時間及び空間的な変化が大きいこともあり、高い時空間分解能が望まれる。そして，個葉の分光特性は，葉の解剖学的特性しかしながら衛星データは一般的に時空間の分解能がトレードオフの関係になっており、両方を満たすデータを得ることは難しい。それに対し本研究（葉肉組織の構造https://www.mdpi.com/2072-4292/13/4/732）と色素をはじめとする葉の生化学的組成により決まる。葉の構造と生化学的組成は，光合成特性を決定する要因でもあることから，個葉の分光特性はリモートセンシングにより植生機能を観測する上での基礎となる。これまでの先行研究で，葉の成長と老化に従って，葉の構造および生化学的組成が季節的に変化することが知られており，個葉の分光特性も合わせて変化するものと考えられる。本研究では，個葉の分光特性の季節変化パターンを明らかにするため，高山サイトの冷温帯落葉広葉樹林において，4年間にわたり，優占樹種であるミズナラとダケカンバについて個葉の分光特性を観測した。さらに，個葉の分光特性と葉の構造および生化学的特性との関係を明らかにするために個葉スケールの放射伝達モデルPROSPECT-5では10-m解像度のSAR画像を用いてMODISの250-m解像度のNDVIを用いて解析したダウンスケールする手法を開発した。葉の成長と老化に従って，反射率・透過率がそれぞれ大きく変化したまた二期作などが比較的小さいサイズの畑で行われており、高い時空間解像度でのモニタリングが必要となる群馬県嬬恋村に応用した。これらの変化パターンは，成長期はクロロフィル量の上昇と葉肉組織の発達が同時に起きる一方で，老化期はクロロフィル量の減少のみで葉肉組織の構造はほとんど変化しないことが原因であることが明らかになった。さらに，分光特性からPROSPECT-5Dailyで推定した葉肉組織の発達の指標は，ミズナラ陽葉が陰葉よりも葉肉組織が発達していることを示しており，多くの先行研究と一致する結果となった。また，遷移後期種であるミズナラに比べて，先駆種であるダケカンバは展葉直後から葉肉組織がよく発達した葉，すなわち強光条件に適した葉となっており，遷移段階の異なる種間での光利用戦略の差が，2種の葉の分光特性にも反映されていることが明らかになった観測を行うMODISを10-m解像度にダウンスケールすることでより高精度で細かいモニタリングの実現が期待される。
!2020!2021年113月2423日
発表者：大山智也橋本博文（筑波大学システム情報系社会工学域カリフォルニア大学モントレー校・NASA Ames研究所）
*タイトル：日本における地理的犯罪予測の試み次世代静止気象衛星陸面データプロダクトの紹介及びアマゾンにおけるフェノロジー研究
*概要：都市の中で次にどこで犯罪が発生するかを予測する地理的な犯罪予測技術は，2010年前後から米国を中心に流行し，最近ではわが国でも，京都府警や神奈川県警，長野県警などでシステム開発グローバルな炭素・実用に乗り出す事例が見られている．水循環における陸面過程の多くが日変化を伴う事象であり、衛星データを用いた研究利用においても地上観測同様に高頻度の観測が望まれる。しかしながら，こうした日本での犯罪予測の試みは，システムベンダーが海外の手法を参考にする形で行われており，学術側からの実証研究の取り組みが不足している状況にある．また，日本のように犯罪が欧米に比べ著しく低頻度である国では，海外と同様の手法が有効とは限らない．今回は，発表者が地理的犯罪予測を国内の身体犯罪（路上での痴漢行為），財産犯罪（車上狙い），知能犯罪（還付金等詐欺）、MODISに適用した事例を中心に代表される地球観測を目的とした中解像度光学センサーは極軌道衛星に搭載されており、日中の観測は一日一度であった。２０１４年に打ち上げられたひまわり８号に搭載されているA H Iを始めとして、次世代静止気象衛星にはMODISと似たスペクトル領域かつ中解像度のセンサーを搭載するようになり、今後静止気象衛星の高時間分解能を利用した地球環境研究が期待される。本発表では、最初にGeoNEX における次世代静止気象衛星陸面データプロダクトの紹介をする。次にGeoNEXデータを用い、高時間分解能を活用した研究事例を報告し、主な事例の一つとしてアマゾンにおけるフェノロジーの研究の詳細を紹介する．。
!2020!2021年113月1716日
発表者：堅田元喜荒木一穂（キヤノングローバル戦略研究所岐阜大学 & 茨城大学自然技術研究科）
*タイトル：霞ヶ浦流域における大気中アンモニアの濃度分布航空機LiDARを用いた広葉樹二次林におけるギャップダイナミクスの分析と予測
*概要：人間活動に伴う大量の窒素やリンが河川などを通じて湖沼への流入し続けるとアオコなどが発生しやすい富栄養状態になりうるが、この裏では、大気からの反応性の高い窒素化合物林冠ギャップ（アンモニアなど以下ギャップ）の湖沼水面への吸収(沈着)が起こっている形成から消失におけるギャップ動態の過程は、森林生態系ごとに様々であり、森林の林分構造や生物多様性を左右する要因の一つである。本研究ではギャップ動態の解析は、霞ヶ浦流域の農地森林の多面的機能の評価、長期的な資源利用や景観の保持・湖上・改変のための適応的森林管理を決定する上で重要な知見となる。航空機LiDARから得られる地物の位置座標は、ギャップの空間分布を把握することが可能で、広域における森林・市街地を含む36地点で大気中アンモニア濃度の空間・季節変動を調べたギャップ動態のモニタリングに有効な情報である。その結果本研究では、従来の知見と異なり夏季よりも冬季に湖上で大気中アンモニア濃度が増大することがわかった岐阜県高山市の落葉広葉樹二次林を対象に2005年、2011年と2016年の航空機LiDARデータからギャップを抽出した。流域北部の畜産地帯で発生した大気中アンモニアが北寄りの季節風によって湖上に流されたことが主要因と考えられる。試算によると抽出したギャップについて、アンモニアによる大気から湖沼への年間窒素吸収（沈着）量は河川流入に対して無視できない可能性もあり初期ギャップ面積と経年変化を集計し、さらなるモニタリングと大気ー湖沼相互作用の解明が必要であるギャップ縮小現象のモデル化を検討した。昨年末に投稿しました論文の紹介をさせていただきます。参考文献：Kubota, Katata, et al. (2020) Atmos. Environ., 243, 117856. https://www.ibaraki.ac.jp/news/2020/09/10010950.htmlAraki, K.; Awaya, Y. Analysis and Prediction of Gap Dynamics in a Secondary Deciduous Broadleaf Forest of Central Japan Using Airborne Multi-LiDAR Observations. Remote Sens. 2021, 13, 100. https://doi.org/10.3390/rs13010100
!2020!2021年113月109日
発表者：大橋春香黒田 寛（国立研究開発法人水産研究・教育機構 水産資源研究所（国研釧路）森林研究・整備機構 森林総合研究所 野生動物研究領域）
*タイトル：将来の土地利用変化と、その変化が生物多様性に及ぼす影響を予測する水産海洋分野におけるリモートセンシング
*概要：現在水産海洋学とは、土地利用の変化は海洋の環境（水温や流れ）変動を研究する海洋学を基盤として、地球上の生物多様性損失の最大の原因となっている漁業が対象とする魚（水産資源）の変動について、環境変動の観点から究明する学問である。世界の人口が 2050 年までに90 億人から 100 億人に達すると推定される中海洋環境変動を調べるための手法は大きく分けて二つありとして、持続可能な開発を目指すうえで船舶、食糧人工衛星、水フロートなどを用いた海洋モニタリングと、木材シミュレーションを用いた海洋モデリングであり、エネルギー両者は相補的な関係にある。水産海洋学でしばしば用いられる人工衛星プロダクトは、定住海面水温、レクリエーションなどの財やサービスを提供するための土地に対する需要と海面高度、生態系を守るために必要な土地との間でバランスを取ることがクロロフィル濃度などであり、重要な課題となると考えられる1980年代以降、本分野の研究に飛躍的な進展をもたらしている。その一方でさらに、日本では2000年以降、2010年以降人口が減少しており海洋モニタリングとモデリングを統合するシステムとして海況予測システムが国内外の研究機関で開発・運用され、2060年には現在の3分の2の水準にまで減るとされている水産海洋研究のあたらなインフラとして注目されている。人口減少による土地利用の変化はにもかかわらず、生態系サービスの質や量の変化をもたらすことから現在、人の生活にも様々な影響を及ぼすことになる漁業/水産業のニーズをすべて満たせるような水産海洋研究が実施できているわけではない。このような状況下で例えば、将来の土地利用の変化を予測するモデルの開発や小学校の社会科の授業で、土地利用の予測に基づいた生物多様性への影響評価に関する関心が高まっている「暖かい海水と冷たい海水が接する三陸沖では潮目ができて好漁場ができる」ということは教えられたが、「潮目」の実態あるいは漁場との関係が正しく理解されているわけではない。そこで本発表では本セミナーでは、�々餡肇好院璽襪膿邑�減少に伴う将来の土地利用予測を行った事例と水産海洋学におけるリモートセンシングや海洋モデリングの概要と、�∪こΕ好院璽襪播效詫�用変化が及ぼす生物多様性への影響を分析した事例をそれぞれ紹介するLandsat 8の海面水温から抽出したリアリティーの高い「潮目」の実態について紹介したい。参考文献：Ohashi et al. (2019) Trans. GIS 23 (4), 786-804. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/tgis.12525; Ohashi et al. (2019) Nat. Commun. 10, 5240. https://doi.org/10.1038/s41467-019-13241-y
!2020!2021年103月272日
発表者：山野博哉小林 慶彦（国立環境研究所茨城大学大学院農学研究科）
*タイトル：日本における放棄された農地のマッピングにむけた衛星コンステレーションを用いた、サンゴ礁における短期間の現象の検出コンステレーション時系列画像の改善
*概要：サンゴ礁においては農業従事者の減少に伴い農地の放棄が進む一方で食料安全保障などの重要性が高まり、生物や底質の分布の構造が細かいため現地調査によらず耕作放棄地の状況を定期的かつ詳細に把握する手法の開発が求められている。そこで、高空間分解能での観測が必要とされ、これまでにもIKONOS超小型衛星のコンステレーションPlanetScopeを始めとした高空間分解能センサーによるマッピングが進んできた。一方で利用することによって、サンゴ礁においては(1) 高い観測頻度によってフェノロジーを観測すること、産卵や白化など、数日から数週間での短期間で起こる重要な現象があるが、これらの検出と監視は衛星の回帰日数や熱帯域の雲量によりこれまでは非常に困難であった(2) 高空間分解能によって小区画を識別することの2つを両立し単年のデータから詳細な耕作放棄地のマップを作成する手法について研究を行ってきた。しかし特に、最近、Planet Doveを始めとした衛星コンステレーションによりコンステレーション時系列画像での反射率の時間的一貫性を改善する手法と、高空間分解能に加えてNDVI時系列における雲の影響を削減する手法を提案し、高時間分解能での観測が可能となったその有効性と課題を検討した研究を行った。本発表においては、衛星コンステレーションで得られる高時間・高空間分解能のデータを用いて現在、サンゴ礁において本研究を論文として発表することを検討しており、産卵など短期間で起こる現象を検出した例を紹介する足りない点や留意点などについて広くご意見をいただければと考えている。参考文献：Yamano et al. (2020) RSE, 251, 112058.
!2020!2021年10月20日
発表者：石井順恵（東京農工大学（茨城大学）連合農学研究科 農業環境工学専攻＆産業技術総合研究所 地質調査総合センター）
*タイトル：ラフ集合理論を用いた新しい土地被覆分類手法の開発
*概要：土地被覆分類図は、土地利用変化の検出、自然災害の監視、気候変動の現状把握等、様々な目的での利用が期待される。一方で、分類クラスの定義の難しさ、分類手法の不完全性、教師・検証データの作成労力の大きさ、ミクセルの取り扱いの難しさなど土地被覆分類における解決されていない課題も多くおり、土地被覆分類図の精度は実利用には不十分であることも多い。こういった問題を解決するために土地被覆分類に関する研究を様々な観点から進めてきた。今回は、ラフ集合理論を用いた新しい土地被覆分類手法の開発について紹介する。発表では、ラフ集合理論の概要について紹介し、他の分類手法との違いについて議論する。
!2020年10月13日
発表者：岡本遼太郎（筑波大学生物学学位プログラム博士前期課程一年）
*タイトル：地上定点カメラ・手持ちカメラを用いた高山帯リモートセンシング技術の開発
*概要：高山生態系は気候変動に対して極めて脆弱であるが、直接の調査が難しく、リモートセンシングが生態系の物理・生物環境の変化を観測する手法として重要である。従来生態系のリモートセンシングは主として衛星画像や航空写真、ドローン写真など、被写体を上から撮影する手法によって行われてきた。しかしながら衛星画像は地上解像度が低く、航空写真・ドローン写真は反復撮影を行うコストが大きい。山小屋設置の定点カメラや登山者の手持ちカメラなどによって地上から高山の風景を撮影した写真はインターネット上のデジタル写真やフィルムのものまで膨大に存在するが、オルソ化の困難さ故に生態系の定量的な解析に用いられた例が極めて少ない。本発表では、現在開発中の手持ちカメラ自動オルソ化ソフトウェアのアルゴリズムについて、実装に用いたR/Pythonパッケージや構想中の応用も含めて紹介する。
!2020年10月06日
発表者：Pulpadan YUNUSALI（National Institute for Environmental Studies）
*タイトル：Assessing the potential of MODIS Red reflectance (Rrs 645) for long term estimation of suspended sediment concentration in oceanic waters
*概要：Bio-optical algorithms for remote estimation of suspended sediment concentration (SSC) in oceanic waters exploit mostly the upwelling radiation in the red region of the electro-magnetic spectrum. The NASA's Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) on the satellite Aqua (MODISA) since its inception in 2002 has been providing high quality geophysical data products at scales unattainable using traditional sampling. The Level-3 MODIS daily remote sensing reflectance product at 4 km resolution, and their monthly binned data offers interesting characteristics on the global trends in reflectance in the past 18 years. It has been observed that there is a statistically significant negative trends (p < 0.01) in Rrs 645 that corresponds to the red region during the observation period (2002 – 2020). However, with the MODIS sensor aging and reaching maturity, it is important to evaluate the quality of reflectance data from the instrument. This presentation therefore aims to critically assess the relationship between Rrs 645 and SSC, and associating the substantial decreasing trends in red reflectance with global patterns of sedimentation.
!2020年09月29日
発表者：志水克人（森林総合研究所 森林管理研究領域 資源解析研究室）
*タイトル：全球/地域森林変化データを用いた毎年の森林撹乱推定の精度評価
*概要：森林撹乱は林分構造や生物多様性、炭素蓄積などに影響を与えることから、地域の森林管理においてはその時間的・空間的な把握が求められる。衛星画像を利用して森林撹乱を推定する手法は、大別すると対象地域で森林変化推定アルゴリズムを実行し推定する手法と、全球で推定された既存の森林変化データを利用する手法の2つがある。どちらを利用するかは森林変化推定に必要な費用・手間と精度のトレードオフによる。しかし、これまで全球/地域森林変化データから推定される森林撹乱の時系列的な精度について検討した例はなく、どのような条件でどちらを利用すべきか明らかではない。本研究では、九州本島を対象に2001-2017年の毎年の森林撹乱をHansenらの全球森林変化データおよび変化推定アルゴリズムで作成した地域森林変化データから推定し、その精度を評価した。発表では、精度評価の手法と結果について紹介し、どのような条件で全球/地域森林変化データを利用すべきかを考察する。
!2020年09月22日
*祝日のためお休み
!2020年09月15日
発表者：吉川沙耶花（茨城大学 地球・地域環境共創機構）
*タイトル：ブラジルアマゾンの森林破壊とその要因
*概要：地球の気候や水資源への影響が大きいアマゾンの熱帯林伐採は、少しずつ緩やかになってきているが、未だ留まるには至っていない。森林伐採の要因として、主に未舗装道路を含む道路建設や河川が重要な輸送手段となって人々の森林へのアクセスが可能となることで、森林が違法に大量伐採され、その後大規模牧場へと利用される。数年後、その土地のほとんどが放棄されるため大豆などの大規模農場へと変貌をとげる。大規模な開発の一方で、近年は土地なし農民による森林伐採及び農地開発も大きな脅威となりつつある。森林破壊とその要因を現地観測（土地なし農民による違法占拠地など）、リモートセンシング技術、GISを駆使することで明らかとしてきた研究について紹介する。
!2020年09月08日
発表者：土屋健司（国立環境研究所）
*タイトル：水圏環境におけるバクテリア生産速度測定法の開発と琵琶湖における実測例
*概要：水圏環境中においてバクテリアは溶存態有機物の懸濁態化や微生物ループの駆動などを通して物質循環に寄与しており，バクテリアの生産生態を把握することは生物地球化学循環を理解する上で重要である．バクテリアの生産速度測定はこれまで放射性同位体を用いた手法が一般的に用いられてきたが，屋外での放射性同位体の使用が強く制限されている国・地域においてはバクテリア生産速度測定の障壁となってきた．そこで我々は安定同位体を用い，任意の場所で安全に使用できるバクテリア生産速度測定法の開発を行ってきた．今回の発表では測定法の紹介と共に，琵琶湖におけるバクテリア生産速度の実測を通して明らかになった30年間の長期変動について紹介する．
!2020年09月01日
発表者：佐久間東陽（筑波大学大学院 システム情報工学研究科 & 国立環境研究所 生物・生態系環境研究センター）
*タイトル：衛星コンステレーションを用いた小規模農地帯におけるサトウキビ等の作物・作型分類
*概要：沖縄県では，サトウキビが基幹産業の一つである一方で，降雨時に農地から流出する赤土が河川・沿岸域生態系を劣化させており，喫緊の社会問題となっている。農地における作物・作型の分布把握は，農業生産計画と環境保全対策を立てる際に重要である。通常，衛星観測による農地分類では，植生指標によって作成される作物・作型毎の生育の季節変化情報が重要なキーとなる。しかし，従来の衛星観測システムでは，熱帯・亜熱帯の頻繁な雲被覆，小規模かつ時間変動が大きい農地帯では，その情報を捉えることは困難であった。近年整備された同一センサを搭載した大量の小型衛星による衛星コンステレーションは，高い時空間分解能での観測を実現し，この問題を解決する可能性を有する。そこで本発表では，衛星コンステレーションを用いた沖縄県久米島を対象に，主にサトウキビからなる小規模農地帯の作物・作型分類の事例を紹介する。
!2020年08月25日
*お休み
!2020年08月18日
発表者：山本雄平（千葉大学 環境リモートセンシング研究センター）
*タイトル：静止気象衛星ひまわり8号を用いた猛暑時における地表面温度の高頻度解析
*概要：2018年の7月中旬から8月初旬にかけて、日本や朝鮮半島周辺は記録的な猛暑に見舞われた。この猛暑の形成要因や特徴に関しては、大気循環場の視点から様々な議論がなされており、地球温暖化に伴ってその発生頻度も増加するとの報告もある。その一方で、猛暑時の陸面環境（地表面温度や植生活性度）の広域的な把握も、都市の暑熱環境悪化や森林・農地の水ストレスなどの観点から重要である。本研究では、静止軌道衛星ひまわり8号の熱赤外観測データを用いて、2018年の猛暑時における地表面温度環境を調べた。セミナーでは、解析によって明らかとなった地表面温度アノマリの特性について紹介するとともに、次世代の静止軌道衛星がもつ「高頻度性」が陸面（特に植生面）の熱環境解析においてどのような新情報を提供しうるかについても紹介する。
!2020年08月11日
発表者：深谷肇一（国立環境研究所 生物・生態系環境研究センター）
*タイトル：環境DNA分析に基づく個体数の推定
*概要：環境中に遊離したDNA断片の分析（環境DNA分析）は、生物の生息状況を効率的に把握するための新しい手法として、近年広く応用されるようになった。生物の数や量を計測するという目的に環境DNA分析を用いる試みも数多くなされている。しかし、一般的に野外では環境DNAの時空間分布を決める過程が複雑であることから、定量的な応用にはまだ多くの課題が残されているのが現状である。本講演では、（1）生物からのDNAの放出、（2）水中でのDNAの移動、および（3）DNAの分解を明示的に考慮した、環境DNA濃度の計測に基づく個体数推定の枠組みと、舞鶴湾のマアジを対象とした実例を紹介する。環境水の分析から水生生物の数や量を正確に把握できるようになれば、水域生態系の非侵襲的な定量モニタリングが可能となるかもしれない。それを実現する上で解決すべき課題を考察する。
!2020年08月04日
発表者：立入 郁（海洋研究開発機構 地球環境部門 環境変動予測研究センター 地球システムモデル開発応用グループ）
*タイトル：CO2排出停止後の全球平均気温変化：モデル比較実験の結果から
*概要：ゼロエミッション・コミットメント（ZEC）は、CO2排出停止後の全球平均気温変化であり、温度目標達成のために許容される炭素排出量を計算する上で重要である。ZECモデル相互比較プロジェクト(ZECMIP)は、ZECの大きさやメカニズム理解を目的として企図された。ZECMIPには合計18の地球システムモデル（中程度の複雑性のモデルを含む）が参加した。大気中のCO2濃度が（CO2排出量が1000PgCとなるまで）指数関数的に増加し、その後は排出量をゼロとして大気中のCO2濃度を変化させる実験を必須実験とし、累積排出量を変えたり、滑らかにゼロエミッションへ移行する理想化された排出経路を用いるものをオプション実験とした。1000PgC実験におけるCO2排出停止後50年後のZECは-0.36〜0.29℃（平均±標準偏差は-0.07℃±0.19℃、中央値は-0.05℃）であり、これまでのモデル実験や単純な理論と整合する。但し、排出停止後の振る舞いはモデルにより異なり、数十〜数千年にわたって温度化上昇するものもあれば、大幅な気温低下を伴うものもあった。また、海洋・陸域炭素吸収がCO2排出停止後の海洋熱吸収の減少による気温上昇を打ち消すことが示された。
!2020年07月28日
発表者：塩竈秀夫（国立環境研究所 地球環境研究センター 気候変動リスク評価研究室）
*タイトル：2015年熱帯アジア森林火災への過去の温暖化の影響と将来変化
*概要：2015年、熱帯アジアでは干ばつに伴う大規模な熱帯林火災が発生し、膨大な量のCO2が排出され、また深刻な大気汚染がもたらされた。この干ばつ、火災および火災に伴う大規模排出には、過去の人間活動による温暖化の影響があるのだろうか？ また将来の気候変動によってどのような変化がもたらされるだろうか？ 我々は、気候モデルMIROC5を用いた大規模アンサンブル実験を実施することで、過去の温暖化によって2015年の観測値よりも大きな干ばつの発生確率が統計的有意に増加していたことを示した。将来に関しては、たとえパリ協定の気候安定化目標(1.5℃/2℃目標)が達成されたとしても、干ばつ、森林火災、火災に伴うCO2排出量とPM2.5排出量が現在より統計的有意に増加することを予測した。これらの影響を低減するためには、火災を防ぐ森林管理の強化などの適応策が必要になる。また現在の各国の温室効果ガス削減約束を合わせても3℃温暖化してしまうと指摘されている。その場合、パリ協定の目標が達成されたケースに比べて、干ばつ、火災、火災に伴うCO2とPM2.5の排出が悪化することもわかった。言い換えると、この差はパリ協定の目標を達成するために追加の温室効果ガス削減を行うことのメリットを示している。
!2020年02月0416日
発表者：石橋聖也渡部哲史（筑波大学 生物資源科学専攻 博士前期課程2年東京大学大学院工学系研究科社会基盤学専攻）
*タイトル：Sentinel-1&2とpix2pixディープラーニングを用いた, タイ東北における毎月のNDVI地図作成2019/20の記録的少雪の特徴ー渇水に着目した研究の観点からー
*概要：タイの東北地域において本発表では、農業は主産業である。当該地域では天水に頼った農業が行われており2019/20年の記録的な少雪の特徴について、気候や土壌も農業に不向きな側面がある記録的な高温との関連を踏まえて報告致します。資源の最適利用や問題検出を行うために本研究は少雪によりオリンピック渇水が再度生じるのではないかという懸念から、地表面状態の通年観測が必要であり、それには光学衛星センサーによる観測が有用である昨年3月に速報的に解析したものです。しかし実際はその後の降雨が多かったことや、当地域の雨季において雲のために光学衛星センサーはほとんど観測ができない。本研究ではCOVID-19もあり渇水は全く問題にはなりませんでしたが、雲に左右されずに観測ができる合成開口レーダーのデータを用い、光学センサーによって得られるものと同等の情報を得ることを目的とした。Sentinel-2（光学衛星）から得られるNDVI (正規化差分植生指標)のデータを参照目標とし、Sentinel-1（合成開口レーダー）のデータを入力とするpix2pix（深層学習）によって、雨季も含めた通年の月ごとのNDVIの値を推定する手法を開発した。作成された毎月のNDVIマップは、検証写真との比較およびK-分割交差検証法で精度が検証された。検証写真を取得するために、対象地域内の25地点において、毎月の検証写真取得が行われた。検証写真との目視による比較では本事例のように記録的な高温に由来する少雪は温暖化の進展により今後は頻発することが予想されるため、植生変化とNDVI変化について相関が確認された同様の懸念は今後高まると考えられます。K-分割交差検証において発表者は水工学を専門とするため、Sentinel-2から直接計算されたNDVIマップと当該手法により作成されたNDVIマップ間のRMSEは0.097であった渇水に関連する研究への取り組みも交えながら掲題の内容について紹介させて頂きます。
!2020!2021年012月282日
発表者：菊島未来水落裕樹（筑波大学大学院産業技術総合研究所 環境科学専攻地質調査総合センター）
*タイトル：落葉樹林を対象とした定点撮影カメラと分光放射計による植物季節の観測GANベースのデータフュージョンによる周北極域の湛水モニタリング
*概要：人工衛星搭載センサが観測する分光特性を元に、展葉周北極域の湛水モニタリングを高分解能・紅葉高頻度に実施することは当該地域の水・落葉といった群落フェノロジーを把握する研究が今まで行われてきたエネルギー循環に及ぼす気候変動の影響を理解するうえで重要である。しかし本研究では東シベリアのサーモカルスト湿地帯を対象に、センサの観測解像度が不十分な場合中分解能かつ高頻度（500m解像度、複数の群落や樹種が混在する地域のフェノロジーは観測しきれていないことが報告されているdaily）での湛水マップを作成した。そのため具体的には、観測対象域全体の分光特性の観測に樹種の混在がどのような影響を及ぼすかの検討が必要である広く普及している機械学習のひとつであるランダムフォレストと、conditional GANの一種であるpix2pixを組み合わせたアルゴリズムにより、クラウドフリーな光学マップ（MODIS）をマイクロ波データ（AMSR2）や再解析データから予測した。今回は対象地域における湛水面積率を34日分の検証マップと比較したところ、岐阜県高山市の冷温帯落葉広葉樹林に設置された定点撮影カメラと分光放射計を用いて平均誤差率-2.43%、その影響の検討を行ったRMSPE14.7%であった。本発表では機械学習の設定に関するいくつかの実験や、他のデータソース（Sentinel1, SWAMPS, JRC）との比較により、その検討の結果と考察について紹介する本アルゴリズムと作成マップの特性を議論した。
!2020!2021年011月2126日
発表者：井手玲子小川健太（国立環境研究所酪農学園大学 地球環境研究センター環境共生学類）
*タイトル：立山室堂における融雪期の高解像度残雪分布モデル論文「UAV画像を用いた水面の水鳥の自動カウント」の紹介およびその後について
*概要：厳しい環境条件に適応した高山生態系は気候変動に対して最も脆弱な系である紹介論文「小川 健太，牛山 克巳，小練 史弥：UAV画像を用いた水面の水鳥の自動カウント，日本リモートセンシング学会誌，39(5)，pp. 363-370，2019」https://www.jstage.jst.go.jp/article/rssj/39/5/39_363/_pdf/-char/ja上記論文のUAVで北海道の宮島沼にて塒入りした水鳥を自動カウントした事例研究について紹介する。多雪を特徴とする日本の高山帯においてはカウントの対象としたマガンは日の入り後に塒入りが完了し、積雪や消雪時期が生物の活動時期を決定する重要な要因であり、数m〜数10mのオーダーで高山植物が多様な群落を形成している多くの場合日の出前に塒立ちするために低照度での撮影する必要がある。そのため本研究ではそのような環境下に適合した撮影手法を見いだすとともに、将来的な気候変動下での消雪時期を高解像度で予測することが求められているが、山岳域では気象観測が困難であり、消雪の時間的・空間的な変動には不明な点が多い最盛期には数万羽にもなるマガンを機械学習による画像物体検出により自動的にカウントする方法を開発した。そこで、地球環境研究センターでは2011年から山小屋などに定点自動撮影カメラを設置して高頻度かつ高解像度で積雪・消雪と植生のモニタリングを行っているまた論文発表後も撮影および自動カウント手法の改善(Deep Learningの活用)に取り組んでいる。本研究では研究としてはまだ未完のところも多くあり、立山室堂の定点カメラの画像解析から画素ごとの消雪日を特定し、デジタル標高地形図（5m DEM）上に投影変換（オルソ化）することにより消雪日マップを作成した。さらに機械学習を用いて微地形因子と残雪の空間分布との関係を解明するとともに、消雪速度と気象条件との関係を示した。今回の発表では、立山室堂における残雪の時空間分布を1日毎に5m解像度で推定する統計モデルについて紹介する出席者各位からの意見を戴きたい。
!2020!2021年011月1419日
発表者：高倉潤也郭威（国立環境研究所 社会環境システム研究センター 広域影響・対策モデル研究室東京大学大学院農学生命科学研究科）
*タイトル：気候変動による労働現場における暑熱ストレス影響の全球規模での推計と適応策の検討近接リモセンと機械学習を用いた植物フェノミクス研究
*概要：気候変動の進行に伴い、屋外やエアコンが利用できない屋内で労働に従事する労働者は、より強い暑熱ストレスに曝される。これは、熱中症のリスクの増大や労働生産性の低下をもたらす。本研究では、気候変動による暑熱ストレスの増大が労働現場に与える圃場におけるセンサネットワーク，ロボット，ドローン等を用いた時空間データの収集できる近接リモセン技術が急速に発展しているが，その一方で，得られた膨大なデータを解析する技術が追い付いていない．画像データによる植物フェノタイピングでは，太陽光や風などの影響を、暑熱ストレスの指標であるWBGTに基づき推計すると共に、経済モデルを用いて経済的影響について全球規模での分析を行った。加えて、気候変動に対する適応策についての検討も実施した。受けて大きくばらつく画像データから植物の生長速度・形状変化・生育状況などのデータ抽出を安定的に行うアルゴリズムがボトルネックとなっている．今回の発表では、本研究の内容に加えて、全球規模での気候変動影響研究で用いられる各種の社会経済シナリオやモデルについてもセミナーは, 当研究室が行っている農家圃場及び育種等試験圃場において栽培されている種々の作物を対象として，画像データによって植物フェノタイピングを行うためのアルゴリズムのとその応用に関する研究の一部を紹介する。．
!2020!2021年011月0712日
発表者：染谷 有崎尾均（国立環境研究所 地球環境研究新潟大学佐渡自然共生科学センター 衛星観測研究室）
*タイトル：衛星観測によって得られた中国でのCO2, CH4とNH3の関係富士山に森林は登り続ける！ー40年間の森林動態ー
*概要：近年、人工衛星によるアンモニアプロダクトが公開され、それらのデータを世界中で気候変動が問題となる中で，それが生態系に及ぼす影響については話題となるものの実際のデータはそれほど多くない．欧米などでは極域や高山帯などの植生の移動や昆虫と開花時期とのミスマッチなどが知られている．日本では気温などの長期観測データはあるものの，温暖化の影響に関しては，ソメイヨシノの開花時期の早期化など生物季節の変化や高山帯の植生の移動に関しての研究がある．しかし，植生の研究に関しては，リモートセンシングを用いた広域的なアンモニアの挙動についての研究が盛んに行われている。GOSATは近赤外(SWIR)バンドと熱赤外(TIR)域の高波数分解能スペクトルデータを同時に観測でき、CO2, CH4のカラム量とアンモニア濃度を同一視野内で観測できる唯一の衛星である。解析で，長期間にわたってフィールドで植生変化を明らかにした研究は少ない．本研究では、GOSATのTIRバンドからアンモニアの鉛直積算量を推定し、SWIR L2プロダクトとの関係を調べた。その結果、CO2-NH3、CH4-NH3の関係に中国北部の春季に正の相関、夏季に中国東部で負の相関が見られることがわかった。，比較的新しい火山である富士山の森林限界の動態を40年間のフィールド調査によって明らかにした．富士山南東斜面の森林限界に永久調査区を設定し，1978年から2018年まで20年間隔で樹木の個体数，直径，樹高などを測定したとともに，森林限界上部に新たに侵入した実生の動態と定着メカニズムを明らかにした．【共同研究者】増澤武弘（静岡大学防災総合センター） 【紹介論文】Advancing Timberline on Mt. Fuji between 1978 and 2018，著者：Hitoshi Sakio and Takehiro Masuzawa，雑誌：Plants 9:1537(2020)，論文リンク：https://doi.org/10.3390/plants9111537．The advancing timberline on Mt Fuji : natural recovery or climate change?，著者：Hitoshi Sakio and Takehiro Masuzawa，雑誌：Journal of Plant Research 125:539-546 (2012)，論文リンク：https://link.springer.com/article/10.1007/s10265-011-0465-3
01月05日 年始休み{{br}}
01月12日 17:30-19:00 崎尾均（新潟大）{{br}}
01月19日 17:30-19:00 郭威（東大）{{br}}
01月26日 17:30-19:00 小川健太（酪農学園大）{{br}}
02月02日 17:30-19:00 水落裕樹（産総研）{{br}}
02月09日 お休み{{br}}
02月16日 17:30-19:00 渡部哲史（東大）{{br}}
02月23日 祝日休み{{br}}
03月02日 17:30-19:00 小林慶彦（茨城大）{{br}}
03月09日 17:30-19:00 黒田寛（水産研究・教育機構）{{br}}
03月16日 17:30-19:00 荒木一穂（岐阜大）{{br}}
03月23日 17:30-19:00 橋本博文（カリフォルニア大学モントレー校・NASA Ames研究所）{{br}}
03月30日 17:30-19:00 野村亮太（東大）{{br}}
発表者：
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*タイトル：日本における放棄された農地のマッピングにむけた衛星
*概要：
発表者：石井順恵（東京農工大学（茨城大学）連合農学研究科 農業環境工学専攻＆産業技術総合研究所 地質調査総合センター）
*タイトル：ラフ集合理論を用いた新しい土地被覆分類手法の開発
*概要：土地被覆分類図は、土地利用変化の検出、自然災害の監視、気候変動の現状把握等、様々な目的での利用が期待される。一方で、分類クラスの定義の難しさ、分類手法の不完全性、教師・検証データの作成労力の大きさ、ミクセルの取り扱いの難しさなど土地被覆分類における解決されていない課題も多くおり、土地被覆分類図の精度は実利用には不十分であることも多い。こういった問題を解決するために土地被覆分類に関する研究を様々な観点から進めてきた。今回は、ラフ集合理論を用いた新しい土地被覆分類手法の開発について紹介する。発表では、ラフ集合理論の概要について紹介し、他の分類手法との違いについて議論する。
!2020年10月13日
発表者：岡本遼太郎（筑波大学生物学学位プログラム博士前期課程一年）
*タイトル：地上定点カメラ・手持ちカメラを用いた高山帯リモートセンシング技術の開発
*概要：高山生態系は気候変動に対して極めて脆弱であるが、直接の調査が難しく、リモートセンシングが生態系の物理・生物環境の変化を観測する手法として重要である。従来生態系のリモートセンシングは主として衛星画像や航空写真、ドローン写真など、被写体を上から撮影する手法によって行われてきた。しかしながら衛星画像は地上解像度が低く、航空写真・ドローン写真は反復撮影を行うコストが大きい。山小屋設置の定点カメラや登山者の手持ちカメラなどによって地上から高山の風景を撮影した写真はインターネット上のデジタル写真やフィルムのものまで膨大に存在するが、オルソ化の困難さ故に生態系の定量的な解析に用いられた例が極めて少ない。本発表では、現在開発中の手持ちカメラ自動オルソ化ソフトウェアのアルゴリズムについて、実装に用いたR/Pythonパッケージや構想中の応用も含めて紹介する。
!2020年10月06日
発表者：Pulpadan YUNUSALI（National Institute for Environmental Studies）
*タイトル：Assessing the potential of MODIS Red reflectance (Rrs 645) for long term estimation of suspended sediment concentration in oceanic waters
*概要：Bio-optical algorithms for remote estimation of suspended sediment concentration (SSC) in oceanic waters exploit mostly the upwelling radiation in the red region of the electro-magnetic spectrum. The NASA's Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) on the satellite Aqua (MODISA) since its inception in 2002 has been providing high quality geophysical data products at scales unattainable using traditional sampling. The Level-3 MODIS daily remote sensing reflectance product at 4 km resolution, and their monthly binned data offers interesting characteristics on the global trends in reflectance in the past 18 years. It has been observed that there is a statistically significant negative trends (p < 0.01) in Rrs 645 that corresponds to the red region during the observation period (2002 – 2020). However, with the MODIS sensor aging and reaching maturity, it is important to evaluate the quality of reflectance data from the instrument. This presentation therefore aims to critically assess the relationship between Rrs 645 and SSC, and associating the substantial decreasing trends in red reflectance with global patterns of sedimentation.
!2020年09月29日
発表者：志水克人（森林総合研究所 森林管理研究領域 資源解析研究室）
*タイトル：全球/地域森林変化データを用いた毎年の森林撹乱推定の精度評価
*概要：森林撹乱は林分構造や生物多様性、炭素蓄積などに影響を与えることから、地域の森林管理においてはその時間的・空間的な把握が求められる。衛星画像を利用して森林撹乱を推定する手法は、大別すると対象地域で森林変化推定アルゴリズムを実行し推定する手法と、全球で推定された既存の森林変化データを利用する手法の
!2020年09月22日
*祝日のためお休み
!2020年09月15日
発表者：吉川沙耶花（茨城大学 地球・地域環境共創機構）
*タイトル：ブラジルアマゾンの森林破壊とその要因
*概要：地球の気候や水資源への影響が大きいアマゾンの熱帯林伐採は、少しずつ緩やかになってきているが、未だ留まるには至っていない。森林伐採の要因として、主に未舗装道路を含む道路建設や河川が重要な輸送手段となって人々の森林へのアクセスが可能となることで、森林が違法に大量伐採され、その後大規模牧場へと利用される。数年後、その土地のほとんどが放棄されるため大豆などの大規模農場へと変貌をとげる。大規模な開発の一方で、近年は土地なし農民による森林伐採及び農地開発も大きな脅威となりつつある。森林破壊とその要因を現地観測（土地なし農民による違法占拠地など）、リモートセンシング技術、GISを駆使することで明らかとしてきた研究について紹介する。
!2020年09月08日
発表者：土屋健司（国立環境研究所）
*タイトル：水圏環境におけるバクテリア生産速度測定法の開発と琵琶湖における実測例
*概要：水圏環境中においてバクテリアは溶存態有機物の懸濁態化や微生物ループの駆動などを通して物質循環に寄与しており，バクテリアの生産生態を把握することは生物地球化学循環を理解する上で重要である．バクテリアの生産速度測定はこれまで放射性同位体を用いた手法が一般的に用いられてきたが，屋外での放射性同位体の使用が強く制限されている国・地域においてはバクテリア生産速度測定の障壁となってきた．そこで我々は安定同位体を用い，任意の場所で安全に使用できるバクテリア生産速度測定法の開発を行ってきた．今回の発表では測定法の紹介と共に，琵琶湖におけるバクテリア生産速度の実測を通して明らかになった30年間の長期変動について紹介する．
!2020年09月01日
発表者：佐久間東陽（筑波大学大学院 システム情報工学研究科 & 国立環境研究所 生物・生態系環境研究センター）
*タイトル：衛星コンステレーションを用いた小規模農地帯におけるサトウキビ等の作物・作型分類
*概要：沖縄県では，サトウキビが基幹産業の一つである一方で，降雨時に農地から流出する赤土が河川・沿岸域生態系を劣化させており，喫緊の社会問題となっている。農地における作物・作型の分布把握は，農業生産計画と環境保全対策を立てる際に重要である。通常，衛星観測による農地分類では，植生指標によって作成される作物・作型毎の生育の季節変化情報が重要なキーとなる。しかし，従来の衛星観測システムでは，熱帯・亜熱帯の頻繁な雲被覆，小規模かつ時間変動が大きい農地帯では，その情報を捉えることは困難であった。近年整備された同一センサを搭載した大量の小型衛星による衛星コンステレーションは，高い時空間分解能での観測を実現し，この問題を解決する可能性を有する。そこで本発表では，衛星コンステレーションを用いた沖縄県久米島を対象に，主にサトウキビからなる小規模農地帯の作物・作型分類の事例を紹介する。
!2020年08月25日
*お休み
!2020年08月18日
発表者：山本雄平（千葉大学 環境リモートセンシング研究センター）
*タイトル：静止気象衛星ひまわり8号を用いた猛暑時における地表面温度の高頻度解析
*概要：2018年の7月中旬から8月初旬にかけて、日本や朝鮮半島周辺は記録的な猛暑に見舞われた。この猛暑の形成要因や特徴に関しては、大気循環場の視点から様々な議論がなされており、地球温暖化に伴ってその発生頻度も増加するとの報告もある。その一方で、猛暑時の陸面環境（地表面温度や植生活性度）の広域的な把握も、都市の暑熱環境悪化や森林・農地の水ストレスなどの観点から重要である。本研究では、静止軌道衛星ひまわり8号の熱赤外観測データを用いて、2018年の猛暑時における地表面温度環境を調べた。セミナーでは、解析によって明らかとなった地表面温度アノマリの特性について紹介するとともに、次世代の静止軌道衛星がもつ「高頻度性」が陸面（特に植生面）の熱環境解析においてどのような新情報を提供しうるかについても紹介する。
!2020年08月11日
発表者：深谷肇一（国立環境研究所 生物・生態系環境研究センター）
*タイトル：環境DNA分析に基づく個体数の推定
*概要：環境中に遊離したDNA断片の分析（環境DNA分析）は、生物の生息状況を効率的に把握するための新しい手法として、近年広く応用されるようになった。生物の数や量を計測するという目的に環境DNA分析を用いる試みも数多くなされている。しかし、一般的に野外では環境DNAの時空間分布を決める過程が複雑であることから、定量的な応用にはまだ多くの課題が残されているのが現状である。本講演では、（1）生物からのDNAの放出、（2）水中でのDNAの移動、および（3）DNAの分解を明示的に考慮した、環境DNA濃度の計測に基づく個体数推定の枠組みと、舞鶴湾のマアジを対象とした実例を紹介する。環境水の分析から水生生物の数や量を正確に把握できるようになれば、水域生態系の非侵襲的な定量モニタリングが可能となるかもしれない。それを実現する上で解決すべき課題を考察する。
!2020年08月04日
発表者：立入 郁（海洋研究開発機構 地球環境部門 環境変動予測研究センター 地球システムモデル開発応用グループ）
*タイトル：CO2排出停止後の全球平均気温変化：モデル比較実験の結果から
*概要：ゼロエミッション・コミットメント（ZEC）は、CO2排出停止後の全球平均気温変化であり、温度目標達成のために許容される炭素排出量を計算する上で重要である。ZECモデル相互比較プロジェクト(ZECMIP)は、ZECの大きさやメカニズム理解を目的として企図された。ZECMIPには合計18の地球システムモデル（中程度の複雑性のモデルを含む）が参加した。大気中のCO2濃度が（CO2排出量が1000PgCとなるまで）指数関数的に増加し、その後は排出量をゼロとして大気中のCO2濃度を変化させる実験を必須実験とし、累積排出量を変えたり、滑らかにゼロエミッションへ移行する理想化された排出経路を用いるものをオプション実験とした。1000PgC実験におけるCO2排出停止後50年後のZECは-0.36〜0.29℃（平均±標準偏差は-0.07℃±0.19℃、中央値は-0.05℃）であり、これまでのモデル実験や単純な理論と整合する。但し、排出停止後の振る舞いはモデルにより異なり、数十〜数千年にわたって温度化上昇するものもあれば、大幅な気温低下を伴うものもあった。また、海洋・陸域炭素吸収がCO2排出停止後の海洋熱吸収の減少による気温上昇を打ち消すことが示された。
!2020年07月28日
発表者：塩竈秀夫（国立環境研究所 地球環境研究センター 気候変動リスク評価研究室）
*タイトル：2015年熱帯アジア森林火災への過去の温暖化の影響と将来変化
*概要：2015年、熱帯アジアでは干ばつに伴う大規模な熱帯林火災が発生し、膨大な量のCO2が排出され、また深刻な大気汚染がもたらされた。この干ばつ、火災および火災に伴う大規模排出には、過去の人間活動による温暖化の影響があるのだろうか？ また将来の気候変動によってどのような変化がもたらされるだろうか？ 我々は、気候モデルMIROC5を用いた大規模アンサンブル実験を実施することで、過去の温暖化によって2015年の観測値よりも大きな干ばつの発生確率が統計的有意に増加していたことを示した。将来に関しては、たとえパリ協定の気候安定化目標(1.5℃/2℃目標)が達成されたとしても、干ばつ、森林火災、火災に伴うCO2排出量とPM2.5排出量が現在より統計的有意に増加することを予測した。これらの影響を低減するためには、火災を防ぐ森林管理の強化などの適応策が必要になる。また現在の各国の温室効果ガス削減約束を合わせても3℃温暖化してしまうと指摘されている。その場合、パリ協定の目標が達成されたケースに比べて、干ばつ、火災、火災に伴うCO2とPM2.5の排出が悪化することもわかった。言い換えると、この差はパリ協定の目標を達成するために追加の温室効果ガス削減を行うことのメリットを示している。
!2020年02
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