【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】持続可能システム

【研究領域課題番号】26550104 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

物質フロー分析 / リモートセンシング / 資源 / 金属 / 土地改変 / サプライチェーン / 土地利用 / 物質フロー・エネルギー収支分析

【研究成果の概要】

経済発展に伴う資源利用と環境影響の拡大が危惧されている。本研究では、全世界を対象としたグローバル規模でのマテリアルフロー分析により、資源(鉄、アルミニウム、銅、鉛、亜鉛、ニッケル等)の需給構造と共に、多地域産業連関分析の手法を応用することで、消費がサプライチェーンを通じて誘引する資源採掘量を明らかにした。更に、鉱山活動の影響の把握のために、衛星画像解析を用いた土地改変量の計量手法を提案すると共に、事例解析を通じて改変の要因の特定を進めた。資源管理方策としては、天然資源からの脱却をすすめるために、物質循環の閉ループ化による資源散逸の回避、更には、資源産出国における保全活動等を論じた。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)

【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】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】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】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】環境影響評価(含放射線生物学)

【研究領域課題番号】09044139 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地球環境 / リモートセンシング / 海洋学 / 気象学 / 土地利用 / 水文学 / Land Use

【研究成果の概要】

本研究計画は,日韓が協力して,東アジアの気候変動,黄砂,酸性雨,雪氷,植生変動,大気・海洋循環,汚染等の問題で,学術的科学的情報を交換し、学術研究のための衛星データ、地上検証データ,グローバルなデータセットの収集と交換に協力し,宇宙からの東アジアの環境に関する共同研究を推進することを目的とする。
衛星を利用した地球環境の研究において,我が国には一日の長があるが,前7回の日韓シンポジュウムで刺激を受け,韓国側も体制を整え,表記の課題と同じタイトルで長期間に及ぶ大規模なプロジェクト(Project EMSEA : Environmental Monitoring from Space of East Asia)を計画し,衛星の受信・処理システムを有するKAISTの崔教授を中心に具体化し,リモートセンシングセンターを設置して活発に活動を行っている。広域に渉る東アジアの環境を解明するためには,近隣の国々が検証データを交換し,共同研究を推進することが不可欠であり,先方は我が国との共同研究を強く希望している。日韓両国が携えて研究を進めていくために,先方の研究者と意見を十分に交換し,有効な共同研究を行う方策を調査することも本研究の大きな目的である。その結果,共同研究が別に2つ程,行われる様になった。
本年度の全体会議は,平成11年11月3日,4日,5日に第8回EMSEA Symposiumを江陵で開催し,日本側22件,韓国側68件の研究発表会を開き,韓国側から多数の参加者があり,盛会であった。全体会議の前夜は,両方の研究者が,共同で研究すべきテーマを提案し,具体的な検討を行い,各テーマ毎に共同研究としての案を作成することにした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1997 - 1999

【配分額】6,300千円 (直接経費: 6,300千円)

【研究分野】環境影響評価(含放射線生物学)

【研究領域課題番号】07041107 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

リモートセンシング / 土地被覆分類 / 時系列データセット / 東南アジア / 自動分類 / 画像解析 / 土地利用 / 分類手法 / 衛星画像 / GPSカメラ

【研究成果の概要】

1)1970年代、80年代、90年代を通じて、インドシナ半島における土地被覆の変化を追跡するデータセットが構築した。衛星画像(ランドサット画像、NOAA画像)によっては雲に覆われている地域、データの欠落している地域があるものの、おおむね全体をカバーできた。
2)分類項目は、森林(常緑林、落葉林)、水田、畑地、草地・裸地、都市域・人工構造物、水域が達成できた。なお、データのメッシュサイズは対象となる分類項目に対して異なり、常緑林、落葉林では、1km四方、水田、畑地などでは500m四方である。
3)上記データセットを対象に精度検証を行い、全体として80%以上の精度を得た。森林が相対的に高い精度であり、畑地、裸地が比較的低い(両者の区別に問題あり)結果となった。なお、精度検証のために、10カ所の検証地区を選び、衛星画像や既存の地形図、その他のレポート等を利用して、目視判読だけをもちいた土地被覆・土地利用分類データを作成した。これらの検証地域は、ほぼランドサット画像一枚分(180km四方)であり、70年代から90年代までを時系列的に網羅している。
4)また、部分的な精度検証のために、現地調査によって収集された地上写真をデータベースとして構築した。このデータ作成にあたっては、千葉大学が開発したソフトウェアを利用した。
5)上記データセットを作成するための手法、および情報システムが体系的に整備された。すなわち、ランドサット画像などを対象とした画像モザイク作成システムと、土地被覆分類システムである。
6)検証用データも含めて、上記データセットは現在、CD-ROM出版、およびウェブによる公開を行うべく、編集中である。また、データ利用のために必要な資料(分類手法などに関する資料)も作成中である。

【研究種目】国際学術研究

【研究期間】1995 - 1997

【配分額】9,100千円 (直接経費: 9,100千円)

【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】農業土木

【研究領域課題番号】03402048 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

リモートセンシング / 土地利用 / 水質(窒素) / 休耕田水質浄化 / 集水域流出 / 硝酸 / 集水域 / 水質保全 / 農林地 / 窒素 / 自然浄化 / リモ-トセンシング / 休耕田の水質浄化機能 / 集水域からの窒素流出

【研究成果の概要】

1.集水域の土地利用と流出水の水質との関連調査
1)北海道の農林地において、その土地利用をリモートセンシング並びに国土数値情報などにもとづいて調査し、それぞれの方法の比較を行った。また現地調査により流出水の窒素濃度を測定し、集水域の畑草地面積率と窒素濃度との関係を調べ、両者の間に相関係数0.9以上の強い相関があることを確認した。
2)関東地域の野菜畑地区において、地下水、湧水の窒素濃度を年間にわたり連日測定し、高濃度の流出水が定常的に流出することを確認した。
2.水田の窒素浄化機能調査
1)数カ所の谷津田集水域において、流出水の窒素濃度と負荷の測定を行い、潅漑期と非潅漑期との比較から、水田が潅漑期に窒素浄化を行っていることを確認した。
2)休耕田に設けた試験区において、窒素除去試験を行い、水田が大きな窒素除去機能を有することを確認し、その数式化を行った。これにより実用化への目途が立った。
3.室内土壌浸透実験
高濃度の窒素を含む水を土壌中に飽和浸透させ、窒素吸着量と浸透強度の関係を調べ、その量的関係を数式化した。これにより、用水の浄化並びに肥料の流出防止に対する浸透量の制御条件が明らかになった。

【研究種目】一般研究(A)

【研究期間】1991 - 1993

【配分額】26,800千円 (直接経費: 26,800千円)