【研究領域課題番号】20K15607 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

空間計量経済モデル / 機械学習 / リモートセンシング / GIS / GPS / 酪農業 / 草地管理 / ハイパースペクトル / 収量マップ / 空間計量経済学 / 牧草地

【研究成果の概要】

酪農業において，効率的な生乳生産や安定的な生産体系の確立は喫緊の課題であり，その中で低コストな自給飼料の生産・利用が期待されている．本研究の目的は，北海道を対象に，飼料農地の植生・収量マップを酪農経営の家計調査データと統合し，輪作・草地更新を含めた自給飼料生産の最適な農地管理を酪農経営に基づいて求めることである．牧草地の草種や雑草をハイパースペクトル画像・衛星画像を組み合わせて機械学習で判別し，圃場単位の収量と酪農経営の個票調査を合わせ，生産性向上に適切な施策を検討する．
令和４年度の研究においては，当該地域の牧草のフェノロジーに基づいて複数時期の衛星画像データを用いて牧草地の植生を明らかにする手法の適用を進めた．また，酪農経営における飼料用農地の利用と草地更新に関して圃場区画のポリゴンデータや，地形図，土壌，気象，農業センサス等のGISデータを整備し，空間計量経済モデルを用いて解析した研究結果を国際学会で報告している．他方，農業環境政策が飼料用農地の土地利用に与える影響についても，農家家計単位の圃場区画データと土地利用を一致させる，計量経済分析を行っている．個票調査については，地域の農業支援組織の協力のもとで得た飼養頭数，産乳量，所有する牧草地の面積や牧草管理の費用，作業委託の有無，購入飼料，各作業における労働時間等に関する，酪農家のアンケートデータの解析を進めており，現時点での解析結果の現地報告等を行っている．

【研究種目】若手研究

【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31

【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)

【研究領域課題番号】18KK0042 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

開発経済学 / 地理学 / リモートセンシング / アマゾン / 貧困 / 熱帯雨林 / COVID-19 / GIS

【研究成果の概要】

本研究の目的は、学際的国際共同研究「ペルー・アマゾンの農村生計・貧困(Peruvian Amazon Rural Livelihoods and Poverty, PARLAP)」を強化することである。大規模ミクロデータ（流域全村調査、農村標本調査、家計標本調査、国勢調査） とリモートセンシング分析を統合する。主に次を実施した。
1.PARLAP農村を対象としたCOVID-19電話調査データの分析を行い、論文を作成した。
2.次のデータ作業を行った。(1)ペルー国勢調査データの整備（センサス年間の農村マッチング、農村位置の確認）、(2)リモートセンシング分析による、農村バッファーレベル・グリッドセルレベルのGISデータベース（土地利用等）の作成。
3. 次のテーマ研究を進めた。「森林伐採」、「考古学データ」、「森林撹乱」、「開水域測定法」、「フィールド紀行」（以上、論文を国際学術誌に発表・採択）、「COVID-19調査」、「COVID-19の伝染」、「COVID-19に対する生物資源利用」、「COVID-19の情報と対処」、「環境資源調査法」、「洪水被害」（以上、論文を国際学術誌に投稿）、「地理的貧困の罠」（分析）、「市場アクセスと環境」（若手研究者主体）、「調査地選定における外的妥当性」（大学院生修士論文）。

【研究種目】国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

【研究期間】2018-10-09 - 2024-03-31

【配分額】17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)

【研究分野】経営・経済農学

【研究領域課題番号】17K15329 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

GIS / リモートセンシング / 計量経済学 / 土地利用 / 草地学 / 空間統計 / GPS / 酪農業 / 空間計量経済学 / 計量経済分析 / 草地 / 政策評価

【研究成果の概要】

本研究の目的は、酪農家から飼料の生産・調製を受託する混合飼料生産組織(TMRセンター)に着目し、GIS・リモートセンシングデータと生乳生産段階での品質データを結合することで、飼料用農地の利用や酪農家経営を評価し、効率的な農地利用や作業工程、酪農経営を検討することである。圃場単位の解析と気象や農業センサスを用いた分析から、生物物理・社会科学条件が異なる地域の作付け行動や草地への投資行動（草地更新）の違いを明らかにした。さらに、GISを用い収穫作業をシミュレーションし、現在の作業体系の評価と省力的な作業順を明らかにした。最終的に、より効率的な農地利用・作業配分をシミュレーションした。

【研究の社会的意義】

JAやTMRセンターの協力のもとで、衛星画像解析、収穫作業と貯蔵場所のGPSでの追跡、植生調査やバンカーの飼料成分のデータ等を結合し、社会経済データと統合した。これまで、社会科学では積極的に用いられてこなかった農地利用等の衛星データや農作業工程などの空間データ、飼料成分といった品質データを、農林業センサスや経営データに統合し、経済分析を行ったという学際的な発展が、本研究の最も大きな学術的意義である。また、酪農家数が減少する中で、地域の酪農業の経営効率化、ひいては生乳生産の安定化に貢献することを目的とし、効率的な作業工程等のシミュレーション結果を現地農家やTMRセンター、JA組織と共有した。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)

【研究分野】経営・経済農学

【研究領域課題番号】15H06151 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

GIS（地理情報システム） / 計量経済学 / リモートセンシング / 圃場分散 / 農地配分 / GIS / 要因分析 / 酪農業 / シミュレーション / 衛星画像解析 / コントラクター / 牧草地 / 作業受委託 / 作業受託 / 酪農 / 計量経済分析

【研究成果の概要】

根釧地域の酪農業牧草地の収穫作業において、コントラクター(牧草収穫等の作業受託組織)の作業圃場や日程、資本装備等について分析し、コントラクターごとにGIS(地理情報システム)を用い最適な作業順をシミュレートした。結果を実際の作業順と比較し、どの作業工程において、収穫機械が長時間待機しているなどの非効率が発生し収穫速度が低下していたのかを明らかにした。
さらに、リモートセンシングデータを用い、地域全体の圃場区画を判別し、作業機械の増減や圃場の集約による作業効率やコストへの影響を調べ、地域の最適なコントラクター体系を検討した。最終的に、導かれた効率的な収穫作業方策を現場のオペレーターと共有した。

【研究種目】研究活動スタート支援

【研究期間】2015-08-28 - 2017-03-31

【配分額】2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)

【研究分野】農業環境・情報工学

【研究領域課題番号】26450363 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

画像計測 / リモートセンシング / 地理情報システム（GIS） / 森林工学 / 計測工学

【研究成果の概要】

研究期間の3年間，森林調査のために東京大学北海道演習林を6月から10月まで毎月訪問し，カラマツハラアカハバチによる食害が発生しているカラマツ林において，ハイパースペクトルカメラおよび可視・近赤外デジタルカメラに魚眼レンズを取り付け，毎回同じ位置・同じ方位で林冠の全天画像計測を実施し，樹冠のスペクトル季節変動・年変動データを取得した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)

【研究分野】森林科学

【研究領域課題番号】24780142 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

シミュレーション / 資源予測 / 林業収益 / 労働量 / 素材生産 / 最適化 / 安定性 / リモートセンシング / 成長予測 / 現況把握 / 胸高直径 / 樹高 / 林業経営 / 意思決定 / 森林管理 / 林業経営収支予測 / 地理情報システム / 人工林 / 持続可能性 / 収益性 / 炭素蓄積 / 公益性 / 森林計測 / 森林計画 / 三次元計測 / モニタリング

【研究成果の概要】

本研究は、リモートセンシング等から得られた森林の現況をもとに、成長モデルを組み合わせることによって、長期的な資源シミュレーションを行うことを可能とした。その結果、多様な森林管理に応じた労働量、材積、林業収益などを試算することが可能となった。また、これらのシミュレーションが地域の森林管理に応用できる可能性についても検討した。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31

【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)

【研究分野】農業経済学

【研究領域課題番号】23380129 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

農業経営 / 人口減少 / リモートセンシング / GIS / 棚田 / 食味 / 農村経済 / 土地利用 / 地域農業計画

【研究成果の概要】

衛星画像とGISを用いて対象地域における各年の水田区画別の作付を判定し，耕作放棄が分散して発生する状況が示された。また，GISで棚田と判定された区画は，5割程度が小規模農家(1ha未満)の経営耕地であった。農業センサス集落単位集計を用いた推計結果から，高齢小規模農家による多大な労働投下が行われ，その7割程度が，生産年齢層の規模拡大によって代替可能であることが示された。区画別の耕作者データを用いた多項ロジットモデルにより，比較的平坦な地区では，大規模経営(15ha以上)の中心地から数100mの範囲で，その経営に水田が集積されているが，傾斜地では近隣の2～3haの経営体が有利であることが示された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【配分額】10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)

【研究分野】農業環境工学

【研究領域課題番号】20248027 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

農業生産環境 / リモートセンシング / 物質収支モデル / 水環境 / GIS / 湖沼環境 / 衛星画像 / 自律ボート / システム最適化 / 画像処理 / 産業用無人ヘリコプタ

【研究成果の概要】

湖沼環境は生態系に大きな影響を与えるので、その維持・管理が生態系の保全に重要である。環境モニタリング法として近年、リモートセンシングが適用されているが、一般に湖沼の水質を時空間情報として効率的に取得できる方法論が確立していない。本研究ではリモートセンシングを用いた湖沼水質モニタリングシステムを開発することを目的とした。まず、水質観測用のロボットボートを開発して、湖沼水質を効率的にグリッドサンプリングできる技術を考案した。また、衛星リモートセンシングと低空リモートセンシングを併用することで、湖沼周辺の土地利用が水質に与える影響を考察できるシステム開発を行い、農業活動という人為的攪乱が湖沼水質に及ぼす影響を考察した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2008 - 2012

【配分額】46,670千円 (直接経費: 35,900千円、間接経費: 10,770千円)

【研究分野】地域研究

【研究領域課題番号】20310146 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

土地利用 / 土地被覆 / 空間情報 / 開発 / 地理情報システム / 地域間比較研究 / アジア / 比較研究 / 地域研究 / 空間統計学 / グラフ理論 / 大気補正 / 空間情報科学 / DEFINIENS / リモートセンシング / 地形補正

【研究成果の概要】

地域研究者が土地利用図を作成するために必要な空間情報科学の最新技術について、その有用性と限界を検討した。具体的には、正規化法による地形補正、オブジェクトベースの分類法による土地被覆分類、数値表層モデルの分析による地理的変数の生成が、小地域を対象にした土地利用図の作成に有用であることが明らかになった。さらに、アジア・オセアニア地域における土地利用・土地被覆の変化にかかわるメカニズムの個別性と普遍性を整理した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2008 - 2010

【配分額】17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)

【研究分野】文化財科学

【研究領域課題番号】19100010 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

文化財 / エジプト / 遺跡整備計画 / 保存科学 / 考古学 / 材質分析 / 観光 / 地質 / 古代エジプト / リモートセンシング / GIS / 環境マネジメント

【研究成果の概要】

本研究は、エジプト・アラブ共和国の世界遺産メンフィス・ネクロポリスの遺跡整備計画を提示することを目的とする。「遺跡の重要性の理解」、「将来的に遺跡に及ぼす要素」の調査を行い、遺跡保存整備計画の策定を提示した。この整備計画は考古学、保存科学、建築史学、地質学、観光学、衛星画像解析などの学際的成果がベースにあり、メンフィス・ネクロポリスの各遺跡の具体的な整備方針に資するモデル・ケースとなるものである。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2007 - 2012

【配分額】106,860千円 (直接経費: 82,200千円、間接経費: 24,660千円)

【研究分野】都市計画・建築計画

【研究領域課題番号】19656149 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

土地利用 / 水みち / 田園都市 / 都市計画 / 森林計画 / 水 / 田園都市空間 / 森林利用 / GIS / リモート・センシング

【研究成果の概要】

1)グリーンインフラストラクチャー(GI)の土地戦略の検討
これまでの研究成果を踏まえてGIを用いた「土地利用と水みちに着目した田園都市空間の分析・計画・デザイン手法の創出」の一連の研究を通した「雨水流出に着目する新たな都市計画デザインの可能性」を報告書の形式でとりまとめた。特に、雨水流出が土地利用に大きく影響されることから、これからの総合的な土地利用管理に地下浸透や地表流出め地域マネジメントが必要であること、水田が地域に大きな保水機能を与えていることから都市周辺部の水田の保全が重要であること、日本にも浸透トレンチなどの雨水流出抑制技術は蓄積されているが、それらが都市デザイン、景観デザインの手法と運携がとれておらず、これからはそれらが必要であることを示した。また、水環境にかかわる都市計画の制度の体系整理をおこない、GIの考え方を土地利用計画へ反映させるための課題を整理した。
2)GIの構成要素、伊勢湾流域の土地被覆が水環境、温熱環境に及ぼす影響分析
前年度から継続して、伊勢湾流域圏全体、水系からミクロな集水域にいたるまで、土地被覆が水環境に及ぼす影響について、考察した。
近年,都市域では,緑地の減少,アスファルト化など,地表面の改変が進んできた。一方で,ヒートアイランド現象などの熱汚染が都市城で大きな問題となっている。本研究では地表面温度(LST)の抑制に効果的な緑地配置について明らかにすることを目的に,衛星面像を用いて,緑地の分布,面積,形状とLSTとの関係を検討した。解析対象地は,愛知県長久手町おとびその周辺とした。解析の結果,緑地や田畑などの自然・半自然被覆がLSTを抑制する効果があり,人工的被覆である市街地がLSTを上昇させることがわかった。また,面積が大きく連続的な緑地が,LSTの抑制に効果的であることがわかった。
3)これまでの成果をまとめて報告書を作成した。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2007 - 2009

【配分額】3,500千円 (直接経費: 3,500千円)

【研究分野】地域研究

【研究領域課題番号】18310160 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

東南アジア / 土地利用 / 環境保全 / 焼畑農業 / 生態資源 / 村落調査 / リモートセンシング / GIS / 貧困削減 / 生活・生業 / 自給農業 / 自然資源管理 / リモ-トセンシング / 地理情報システム / 森林植生

【研究成果の概要】

本研究は、東南アジア大陸部を対象として、土地をめぐる環境保全と貧困削減の二律背反という現状を、より長期的な土地利用のダイナミズムに位置づけることにより、環境保全と貧困削減が本来的にもつ相補的な関係の再構築を目指した。村落レベルの長期的な土地利用変化分析に基づいて、土地利用の変化の要因は、地域、国家、ローカルに区分されること、これらの要因の不合理な妥協の積み重ねが生む合理性を再評価する必要があることを明らかにした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2006 - 2009

【配分額】16,980千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 2,880千円)

【研究分野】社会システム工学・安全システム

【研究領域課題番号】16651084 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

マルチハザード / 災害対応支援 / GIS(地理情報システム) / 緊急時業務内容 / メタデータ / 災害エスノグラフィー / データベース / ワールドトレードセンター / EMDC / リモートセンシング / 自治体

【研究成果の概要】

昨年度行った「ワールドトレードセンター(WTC)ビル崩壊災害における空間情報技術の活用」に関するヒアリング調査の結果等をふまえて、マルチハザード危機管理対応のための空間情報デジタルワークスペースの要求性能を明確化し、データベースシステム、システムインターフェースを構築、実装した。
データベース構築のために、自治体の現在の防災用緊急対応マニュアルにおける業務内容を時系列で分析し、対応業務と空間データ活用の関連づけを明らかにすることによって、緊急対応のために必要なGIS空間データベースを整理し、横浜市保土ヶ谷区においてデータベースを構築した。
インターフェースに関しては、災害前または直後にキーワード、場所、カテゴリーごとにデータベースから簡単に閲覧、ダウンロード可能な防災情報受・発信共有機能(メタデータエクスプローラーシステム)を備えるようにし、一つのシステムとして統合した。
さらに、構築された防災用のGIS空間データベースをより実践的なものに補強するために、神戸の震災での体験を体系的、具体的、網羅的に記録した「エスノグラフィー」を読み込み、分析した結果に基づく必要な空間データの整理、横浜市保土ヶ谷区を対象としたデータベース化を行った。なお、エスノグラフィーの分析方法として、主観的な分析とコンピュータソフトウェアによる客観的な分析を行って、結果を比較するとともに、手法の標準化について考察した。これらにより、過去の教訓を十分活かした、経験者の知恵を大事にする日本社会に適した危機管理対応のためのシステム構築の方向性をまとめることができた。

【研究種目】萌芽研究

【研究期間】2004 - 2005

【配分額】3,500千円 (直接経費: 3,500千円)

【研究分野】建築環境・設備

【研究領域課題番号】16360290 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地理情報システム(GIS) / リモートセンシング / 都市計画・建築計画 / 交通需要マネージメント / 建築環境・設備 / 地表面熱収支 / VWTI / 市街地空間シミュレーション / エネルギーの面的利用 / 自動車排熱 / 居住環境ストレス / 省エネ行動促進 / 介入手法検討 / GIS / 熱収支 / 環境解析 / 未利用エネルギー / 地域エネルギーシステム

【研究成果の概要】

本年度は最終年度であり、これまで2年度の研究成果を踏まえたまとめを行い、これを以下のような内容の報告書としてまとめるとともに学会発表を行った。
衛星データを用いて、愛知県名古屋市を対象として熱収支解析を行い、人工顕熱フラックスと蓄熱フラックスという2種類の方法で熱循環の評価を行った。人工顕熱フラックスでは、都市や工業地域の人工排熱が見られ、また、植生域の結果と比較を行うことで、植物現象による影響の度合いを明らかにすることができた。ただし、場所による地表面の熱物性の違いを簡略化しているため、高層建築の建ち並ぶ中心市街地では、人工排熱の効果を蓄熱の効果から分離することができなかった。一方で、蓄熱フラックスによる解析の結果からは、都心部での蓄熱と工業地域における人工排熱の空間分布を得ることができた。
建物・施設エネルギーグループでは、GISを用いた負荷密度予測のまとめを行うとともに、居住環境に関する心理分析、居住環境に関する社会調査をまとめを考慮sして、自然エネルギー、未利用エネルギーなどを含む建築・施設エネルギー消費の変化、それに伴うCO2発生量の変化を推定した。またCFDを利用して空調設備排熱が都市気候に及ぼす影響を検討した。
交通グループでは、交通廃熱量の推定、交通システムの変化のシナリオ設定、交通政策などをもとに交通手段選択モデルを構築し、これによるモーダルシフトの試算を行った。
また省エネルギーのための要素技術として、セダムと軽量人工土壌による薄層屋上緑化を対象にその効果推定を本研究で作成したシュミレーションプログラムを使用して行った。その結果,適切な潅水を行えば,日射量の約半分に相当する熱量が蒸発散により放熱されることを確認した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2004 - 2006

【配分額】14,900千円 (直接経費: 14,900千円)

【研究分野】環境影響評価・環境政策

【研究領域課題番号】16310021 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地域クラスター / 環境経済 / ネットワーク分析 / 産学連携 / 地域経済 / リモートセンシング / 企業ネットワーク / イノベーション / 定量的評価 / 空間分析 / ナットワーク分析 / 衛星画像 / 地理情報システム / 成功要因

【研究成果の概要】

地方の経済圏では、高度成長期から1990年頃にかけては、大都市に本社を置く大企業の支店や分工場の新設や大都市圏からの移転が相次ぎ、外観的には東京経済圏へのキャッチアップと産業構造の高度化が進んだかに見られた。しかしながら、1990年代に入って大企業の経営不振とリストラの影響を直接的に受けて、それらの分工場や支店の廃止縮小、海外移転が相次いでおり、当時語られた産業構造の高度化が底の浅いものであったことが明らかになってきた。本研究は、地域クラスターを複雑な人工物と捉え、その入出力関係、内部構造を情報工学の手法、リモートセンシングを用い、工学的にモデル化し、基本構造を同定することである。
昨年度の研究では、夜間光衛星画像を解析することで、地域の経済活動・エネルギー使用量の推定を行った。本年度の研究では、地域経済に関する現状をより深く分析し、理解するために、地域内の大学・企業・産業支援機関の間の共同研究、協力、取引関係のデータを入手し、それらの間のネットワーク構造を分析した。現在、多くの地方都市では中央からの補助金なしには運営が成り立たなくなっている。ところが、京都、浜松など力強い競争力を誇る地域も少ないながら存在する。本年度は、地域間の産業構造の比較分析を行い、高いパフォーマンスを誇る地域はその他の地域と比べ、大学、産学支援機関、企業間の密なネットワークが特徴的であることを実証的に示した。この結果は、大学から企業への知の移転、企業によるシーズの発掘、又、企業から大学への資金の移転が地域経済の復興のために極めて重要な役割を果たしていることを示唆している。地方が自立回転できるために、産学の効果的な連携を促す施策が必要であることを実証的に示唆できた。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2004 - 2005

【配分額】15,800千円 (直接経費: 15,800千円)

【研究分野】公衆衛生学・健康科学

【研究領域課題番号】15790297 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

社会資本 / デング熱 / 人間生活環境 / 人類学 / パラオ共和国 / 地理情報システム / 地域研究 / GIS / 首都移転 / リモートセンシング / 人類生態学 / 食品衛生 / 環境

【研究成果の概要】

本研究の目的は,首都移転,周回道路の整備など急速な社会資本整備が進行するパラオ共和国を対象に,社会資本整備にともなう自然環境の改変と生活・健康への影響について解明することである.具体的には,過去の衛星データ,インフラ整備及び人口のデータ,感染症モニタリングデータなどを地理情報システム(GIS)に統合することによって,相互の関連性についての分析を行い,社会資本整備によって,自然環境のみならず,人々の居住パタンあるいは感染症の発生/伝播のパタンがどのように変化するのかを包括的に分析している。本年度は,行政区の境界線,地名,道路,建物,人口動態,2000-2004年にかけてのデング熱アウトブレイク記録を統合した地理情報システムに統合と,複数の時期におけるリモートセンシング衛星データを対象にした分析をおこなった。分析そのものは継続中であるが,今年度は特に以下の結果を得た。(1)家屋周辺の総合的な環境整備スコア,特に排水溝の状況がデング熱アウトブレークの世帯レベルのリスク要因となっていた。(2)パラオ共和国で販売されている"ready-to-eat"食品のうち、半数が一般細菌汚染レベル"unsatisfactory"と分類され、4%が大腸菌汚染レベルで"unsatisfactory"と分類された。(3)2000-2001年のデング熱アウトブレイクは,まず首都コロールで発生し,クリスマス休暇と同じタイミングでその他の地域へ伝播した可能性が示唆された。パラオ共和国における社会資本の整備は,現在も継続中であり,新しい首都及び周回道路の利用が本格化し,大規模な人の移動がおこるにつれて,感染症を中心とする健康事象に及ぼす影響も拡大していくことが予想される。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2003 - 2005

【配分額】2,600千円 (直接経費: 2,600千円)

【研究分野】人類学(含生理人類学)

【研究領域課題番号】14340272 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

衛星測位 / 環境分析 / 人間生活環境 / 人類学 / 環境対応 / 地理情報システム / 地域研究 / ランドサット / 衛生測位 / リモートセンシング / 土地利用 / 人間-環境系 / 人類生態学 / イコノス / アジア地域 / 環境保全

【研究成果の概要】

途上国における人口急増により人間-環境系の持続が危機に瀕している現在、人間活動による土地利用・土地被覆への影響を詳細に解明することは緊急の課題である。ランドサットなどの衛星によって記録された地上情報分析を利用した土地利用・土地被覆推定の研究はリモートセンシングと呼ばれる新しい研究領域の重要な一分野として急成長しつつある。しかし、この方法論は都市空間のように詳細な情報が得られる場合や、地球全体の植生変化を把握する場合には成果をあげているものの、地球環境変化に重要な影響を及ぼす発展途上国の農村部における土地利用の変化や環境破壊のモニタリングには、基本的な地上情報の欠如のために十分に応用されていないのが現状である。本研究は、代表者・分担者が人類生態学あるいは生態人類学の視点から途上国の小集団において収集したデータとリモートセンシングデータとを同時に分析することにより、人間活動と土地利用・土地被覆との関連性の分析方法を確立することをめざした。特に,2000年より利用が可能となった超高解像度衛星データをもちいた分析の可能性と限界性を明らかにすることを最大の目的とした.本研究課題における検討の結果,以下の領域において中解像度・超高解像度衛星データの有用性が確認された:択伐による商業伐採が熱帯林に与える影響の評価(ソロモン諸島),過去の土地利用図の復元(パプアニューギニア,ソロモン諸島,中国海南島),バンド比演算による植生指標の推定(パプアニューギニア,中国海南島),民俗知識の利用による過去の土地被覆復元(中郷海南島),地理的変数を軸としたデータベースの統合(パラオ共和国),人口と食料生産のバランス評価(パプアニューギニア).今後は,空間統計学との統合,ハイパースペクトラル衛星データの利用などを視野に入れた研究の展開が必要だと考えている.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2002 - 2005

【配分額】15,800千円 (直接経費: 15,800千円)

【研究分野】公衆衛生学・健康科学

【研究領域課題番号】14370134 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

健康指標 / 都市医学 / 自然環境 / リモートセンシング / 地理情報システム / コホート研究 / 都市生態系

【研究成果の概要】

「都市生態系」は、自然環境要素、人為的環境要素、都市内・都市間の動的相互関係の上に成り立つ。人為的環境の拡大と自然環境要素の減少を伴う都市生態系の変化は、都市に生活する人間の健康に多様なインパクトを与える。本研究は、「都市の自然環境」の身体的・精神的影響、その容量と人間の健康の量的関係を分析し、都市生態系の中での自然環境と人間の健康との関係を評価することを目的とした。
1.自然環境の減少と健康水準の変化に関する量的指標に基づく研究を行い以下の結果を得た。東京都北東部の476の小地域を単位に、約3000の人口、社会経済、環境、健康指標のデータベースを構築し、地域健康ニーズを定量化・視覚化するGISプログラムを開発した。上海市松江区にGISによる環境健康評価システムを適用し、自然環境、社会経済的環境、健康水準の地理的分布の相違と指標間の関連性を明らかにした。フエ市の船上居住者の世帯調査により、居住環境条件と感染症等の傷病率との関連を明らかにした。パラオ共和国の首都移転に伴う生態系の変化と健康影響を評価するサーベイランスシステムを構築した。
2.自然環境容量とアクセス度の変動と健康変化に関する研究を行い以下の結果を得た。3144人の都市居住高齢者を5年間追跡調査し、近隣の緑地の減少に伴い死亡率が上昇することを明らかにした。都市化に伴って減少する就学前の子どもの外遊びの量と健康の相対的低下との関係を示した。都市生活のストレス下にある働き盛りの男性において、健康重視の態度ならびに健康情報を積極的に活用することが、健康生活習慣の改善を実行することと関係することを示した。
以上より、都市生態系の中で「自然環境」と人間の健康との関係を評価する研究のフレームワークを示し、都市における自然環境の減少が、都市生活者のサブグループの生活条件に依存して多様な健康影響を与える様相を明らかにした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2002 - 2004

【配分額】11,000千円 (直接経費: 11,000千円)

【研究分野】農業土木学・農村計画学

【研究領域課題番号】11694193 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

中国華東地域 / 土地利用変化 / 土地被覆変化 / リモートセンシング / GIS / 予測モデル / 都市拡大 / 国際研究者交流 / リーモートセンシング

【研究成果の概要】

本年度は、本研究の最終年度である。過去2ヵ年間の研究成果として得られた都市拡大のモデルの妥当性を先ず検証することが、本年度の目的の一つである。そこで、内陸部に立地する成都を本モデルの適用対象都市に取り上げた。そのための現地調査およびデータ収集を行った。
成都に適用した結果、本モデルの適合性は高かった。本モデルは、都市拡大に関するゾーニングの影響も組み込んでいるが、都市ごとにゾーニングの内容が異なるので、それに関するパラメータの決定に創意工夫が必要であることが本モデルの難点である。この点の改良は今後の課題である。
さらに、やや広域な地域レベルでの土地利用長期変化のメカニズムを解明することが、本年度の第二の目的である。揚子江下流域(江蘇省南部)の土地利用変化を1980,1985,1990,1995の4ヵ年のリモートセンシングデータを用いて把握した。他方,AHPを用いてこの変化を引き起こす誘引を探り、これより得られた要因を用いてモデルを構築した。人口成長率、経済成長率、道路への近接性が土地利用変化を引き起こす大きな要因であることが明らかにされた。
土地利用変化モデルを用いて、揚子江下流域(江蘇省南部)における2020年時点での土地利用の状況を予測し、農地面積の減少量を推定した。予測に際しては、高経済成長、均衡ある経済成長、高人口増加、道路建設促進の四つの各シナリオについて行った。
1995年時点と比較したとき、2020年時点における農地面積は、それぞれ、15.4、11.1、14.6、11.1万ヘクタール減少することが予測された。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】1999 - 2001

【配分額】15,080千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 1,380千円)

【研究分野】環境保全

【研究領域課題番号】11794031 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

GIS / リモートセンシング / 植生変遷 / 航空写真測量 / DEM / 流出解析 / シミュレーション / 環境共生 / 里山 / 森林成長 / 地球環境 / 植生

【研究成果の概要】

本研究においては、環境共生の議論のシンボルとして注目の集まっている「里山」について、写真測量やリモートセンシングの先端技術と現地観測データをGIS上に統合することによって、その動態を観測する方法論を検討し、取得されたデジタルデータに基づいて、地球温暖化問題とも密接に関わる炭素固定量評価手法の開発を行った。
報告書ではその成果を、第1章:里山の森林成長と二酸化炭素固定量評価の方法論、第2章:リモセン先端技術の森林計測学への応用、第3章:高解像度DEMの精度と応用、第4章:高解像度DEMに基づく丘陵地の流出解析と植生変化、として取り纏めた。
主な成果として、20世紀後半(過去50年間)の里山の自然環境復元をデジタル写真測量技術を応用することで可能とし、森林の変化をGISベースで詳細に解析できるようにした。森林成長を高解像度DEMによりとらえ、植生判別を行った後、針葉樹林および広葉樹林において二酸化炭素固定量を試算した。また、レーザレーダやMSSなど、先端技術を応用して立木の本数や林分材積を算出する方法論の開発を行った。これらを応用することで、二酸化炭素固定量評価手法を高度化できる可能性が示された。一方、高解像度DEM自体の精度検証を、モデル実験を導入して行い、森林動態観測における精度推定の方法論を検討した。さらに、高解像度DEMと現地における流量測定を実施し、植生の違いよる流出特性の違いを明らかにし、植生回復に伴う流出特性変化のシミュレーション手法の開発を行った。
以上を通じて、愛知県瀬戸市を例に、里山の地形的特徴と森林動態を具体的に把握し、その過程をシミュレートする基礎を構築した。

【研究種目】地域連携推進研究費

【研究期間】1999 - 2001

【配分額】13,500千円 (直接経費: 13,500千円)

【研究分野】自然災害科学

【研究領域課題番号】06558054 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

分布型水循環モデル / 地理情報システム(GIS) / リモート・センシング(RS) / 洪水予測 / 土地利用変化 / 都市水文学 / 雨水浸透システム / 洪水解析 / 洪水 / 災害情報システム / 水文・気象 / 土地利用 / リモート・センシング / リモートセンシング(RS)

【研究成果の概要】

本研究の目的は,RSとGIS技術を用いた水害危険度判定システムを構築することだった.結果として,物理則に基づく分布型水循環モデルを構築することができた.以下に構築したモデルについて概説する.
最初のモデルは,完全なる分布型水循環モデルで,1)降雨遮断,2)蒸発散,3)地表面水収支,4)Richards式を用いた2次元地中流,5)Kinematic wave modelを使った最急降下方向への地表流,6)Kinematic wave modelによる1次元河川流,7)Boussinesq式による地下水流,より構成されている.深層の地中流は,簡略化したプロセスモデルにより表わされる.もう一つのモデルは,圧力ベースの式の代わりに貯留ベースで支配方程式を置換したモデルで,SHU(Similar hydrologic units,水文過程ユニット)が速い操作モデル開発のために集中化されている.両モデルとも日本の流域に適用し検証を行ない良好な結果が得られた.
最近のコンピュータ計算能力の急速な発展により,より完全な分布型水循環モデルをその後構築することができ,最急降下地表流シミュレーションの代わりに,2次元dynamic wave equation,河川網の陰解法スキーム,リチャード方程式の3次元解法を用いた洪水モデルを用いる.このモデルは,フィリピン,タイなどの大流域の洪水予測に適用できることがわかった.また,都市域に適用可能な分布型水循環モデルに改良することにより,自然系だけでなく人工系の水循環も表現出来るようになった.この都市水循環モデルでは,洪水軽減策としてのオンサイト型雨水浸透システムの効果を流域規模で評価することが可能になった.
本研究で構築したモデルを適用する場合,土地被服情報の抽出ためにリモートセンシングデータの使用が必要不可欠となる.そこで分類手法の精度と感度についても研究を行なった.また,本研究によりGISデータを土地被覆情報の抽出,流域のDEMの導出,河川網の生成,土壌水理特性地図,地質情報を使った地下水帯水層モデルの開発,流域の降雨分布の導出そしてモデル適用結果の表現(水文情報地図)に活用できることがわかった.

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】1994 - 1996

【配分額】10,600千円 (直接経費: 10,600千円)

【研究分野】林学

【研究領域課題番号】63860018 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

リモ-トセンシング / 地理情報システム / 森林調査 / FREDAM / 環境モニタリング / 森林管理 / 林型区分 / 樹冠疎密度 / CVA解析 / テクスチャ-解析 / 衛星画像 / GIS(地理情報システム) / 林分構造 / 生態モデル / 天然林 / データベース / リモートセンシング / TMデータ

【研究成果の概要】

1.天然林の資源・環境管理と地理情報システム(GIS)
森林資源情報,森林管理情報,地沢情報のような数値情報と,森林基本図,林相図,土壌図などの図形情報から成る地理情報システムを作成し,このGIS情報と現地情報,リモ-トセンシング情報との照合を行った。
ついで,リモ-トセンシング情報を統計処理・画像処理するための,天然林の資源,環境モニタリングシステム・FREDAM(Forest,Remote Sensing Data Analysis System)を作成し、東京大学秩父演習林と北海道演習林の森林に適用した。
2.資源・環境モニタリングの設計とその天然林への応用
秩父演習林の森林については,1984,1987,1988年の3時期のランドサット・TMデ-タを用いてCVA(Change Vector Analysis)解析を行った結果,国道開設に伴う森林伐採箇所や河川の埋め立て地を検出することができた。また,北海道演習林の天然林を対象に,テクスチャ-解析により林型区分を行ったところ,この手法が樹冠疎密度区分に有効であることが確認された。さらに,1990年に撮影されたSPOTのパンクロマチックデ-タ(解像度10m)とマルチスペクトルデ-タ(解像度20m)をRGBーHRV変換を使って合成し,5万分の1のカラ-衛星画像マップを作成した。この図では,広大な演習林の森林状態が詳細に表現されており,誰にでも森林環境を把握することが可能である。
3.残された問題点と今後の課題
技術的には,雲や影による衛星情報の損失の問題,各センサの特質の解析などがある。また,資源調査、環境モニタリングシステムを森林管理の中核に位置づけるための,体制づくりとものの見方の転換が必要である。

【研究種目】試験研究(B)

【研究期間】1988 - 1990

【配分額】9,400千円 (直接経費: 9,400千円)