共同研究報告書提出

共同研究報告書

研究区分	一般研究
研究課題	複数角観測の植生反射特性による湿原混在植生の分類：北海道東湿原
研究代表者／所属	東京大学大学院　農学生命科学研究科
研究代表者／職名	教授
研究代表者／氏名	佐藤洋平

研究分担者／氏名／所属／職名
	氏　　名	所　　属	職　　名
01	吉野邦彦	筑波大学　社会工学系	助教授
02	福田　正己	北海道大学　低温科学研究所	教授
03	串田圭司	北海道大学　低温科学研究所	助手
04	宮本みちる	東京大学大学院　農学生命科学研究科	博士課程　大学院生
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研究目的	湿原植生モニタリングのための的確な面的・空間的モニタリングの計測手法を確立させる。高空間解像度リモートセンシングデータを用いて、植生群落を構成する各植生パターンを種のレベルで把握し、赤沼周辺全域の湿原植生マッピングを行う。また、保全指定植生を作成し、判別・推定可能な植生を明確にし、湿原植生モニタリングのための基礎的手法を確立する。具体的には、グランド・トゥルース、係留型気球から撮影された空中モザイク写真(1998年撮影)の判読を行い、まずは鉛直方向からの植生ベースマップを教師データとし、今後、詳細な植生分類を衛星画像解析により湿原全体に汎用させる。低高度観測手法の有効性について評価を行う。
植生調査結果　赤沼周辺植生図(左）および湿原保全指定植生図(右）　赤沼周辺植生図凡例
研究内容・成果	研究の内容　　調査対象地は釧路湿原の赤沼周辺の高層湿原及び低・中層湿原である(240m×460m)。1998年に撮影された係留型気球鉛直写真の判読を行うために植生調査を行った。赤沼木道の両脇沿の方形区(10m×10m)と木道の北西と南東に各々2本の200mトランセクトに対して方形区(20m×20m)を計97ケ所設置し、単純任意抽出法による植生調査とGPS観測を行った。各気球写真は幾何補正、オルソ化されERDAS IMAGIN (Ver.8.4) (ERDAS Inc.)のモザイクモジュールによりモザイク処理された。モザイク写真(15cm/pixel)はグランド・トゥルースデータに基づき、Arc View GIS (Ver.3.2)(ERDAS Inc.) により植生判別のポリゴンが作成され、デジタルマップを作成した。また、環境省が定めた湿原指定植物のポリゴンも同様に抽出した。なお現地調査期間は2001年7月23日~8月3日に行った。研究の成果表1は植生調査結果を示す。58種が同定され、草本(カヤツリグサ科10種とイネ科6種、その他多年草23種)、低木(ハンノキ、ヤチヤナギ)、小低木(ツツジ科6種)、矮生低木(ミネズオウ、ガンコウラン)、コケ9種に分類された。その内、15科25種が保全指定植物であった。図1は、植生調査結果に基づいてモザイク写真判読された植生マップを示す。気球観測により、低層、中層、低中層、高層湿原植生において、計27群落10タイプの植生に分類することが可能となった。他の衛星データからでは直接、このレベルの判読は不可能であるため、この詳細な分類結果は重要である(図2)。初夏における観測で、パッチを構成する群落要素の判読の特徴として以下の着目が肝要であった。1）浸水生の高層湿原植生及び水辺の低層湿原植生のトクサ科・イネ科・カヤツリグサ科の混生2）低中層湿原植生のカヤツリグサ科とイネ科の穂3) 高層湿原植生のミズゴケとカヤツリグサ科の混生4）低層湿原植生の低木ヤチヤナギ・カヤツリグサ科・ミズゴケの混生5) 高層湿原植生のツツジ科の小低木(常緑と落葉)。これらの混生度合いの判別が気球観測において群落要素のポリゴンを抽出する上で顕著となった。保全指定植物は主に多年草、小低木であるため、衛星データからは直接判読することは不可能であるが、気球観測を行うことで湿原の小範囲の正確なモニタリングと植生データベース及びマッピングにおいて有効であることが分かった。現在、湿原科学では撹乱、侵入種、復元のためのモニタリング研究が盛に行われているため、今後、小範囲の正確なモニタリングが必至と思われるため、湿原における気球空中写真観測はこうしたモニタリングへの期待が出来る。
植生調査結果　赤沼周辺植生図(左）および湿原保全指定植生図(右）　赤沼周辺植生図凡例