気象データに基づく中国内蒙古草原採草地のNOAA/NDVI季節変化推定モデル

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概要

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• 本研究では,中国内蒙古草原の採草地を対象として気象衛星NOAA AVHRRから得られる正規化植生指数(NDVI)の季節変化を気象データを用いて予測するモデルの構築を試みた。NDVIは地上部バイオマスとの相関が高いとされている衛星植生指数である。草原の生産量は気象変動の影響を受ける。NOAA/NDVIの季節変化(?NDVI)にも同様なことがいえる。そこで,採草地を対象とし草の生育が始まる4月下旬から刈り取り直前の8月中旬までの期間について,旬ごとのNDVI変化率(?NDVI=(当該旬NDVI前旬NDVI)/10)を従属変数,期間αの平均気温(T_α, ℃)と積算降水量(P_α,mm)を独立変数とした重回帰式によるモデルを作成した。ここでαには,次の6種類の期間が入る。1:NOAA観測の当該旬(τ),2:前旬(τ-1),3:前々旬(τ-2),4:1+2の期間(τ+(τ-1)),5:2+3の期間((τ-1)+(τ-2)),6:1+2+3の期間(τ+(τ-1)+(τ-2))。ここでτは推定しようとしている?NDVIと同じ旬を示す。8年間(1994〜2001年)の?NDVIは,期間を生育段階の萌芽期(S_1),生育旺盛期(S_2),現存量最大到達期(S_3)の3つに分けたそれぞれの重回帰式によって求められた。S_1)?NDVI=0.001053+0.000118T_5 (R^2=0.122, P<0.05) S_2)?NDVI=0.008358+0.000071P_5-0.000342T_5 (R^2=0.169, P<0.05) S_3)?NDVI=0.01918-0.000943T_6 (R^2=0.235, P<0.01) 式中のTおよびPは旬平均気温,旬積算雨量を示し,下付き数字は上に示した6種類の期間のいずれかを示している。重回帰式によって求められた各時期の?NDVIを用いて,次式によるNDVIの季節変化シミュレーションを行った。NDVI=NDVI_0Σ?NDVI×10ここで,NDVI_0は初期値(4月初旬のNDVI値)。その結果,NDVIの季節変化は12.9%の誤差(R^2=0.912, P<0.001)で推定できた。このモデルを7年間のデータで作成し,除いた1年の気象データにあてはめる方法で8年間すべてを検証した結果,他の年についても適用が可能であることが認められた。

• 日本草地学会の論文
• 2004-02-15

著者

• 秋山 侃

  元岐阜大学流域圏科学研究センター

• 川村 健介

  広島大学大学院国際協力研究科

• 秋山 侃

  岐阜大学流域科学研究センター

• 渡辺 修

  Naro(独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構)近畿中国四国農業研究センター

• 川村 健介

  岐阜大学流域圏科学研究センター

• 横田 浩臣

  名古屋大学大学院生命農学研究科

• 渡辺 修

  信州大学農学部

• 汪 詩平

  中国科学院植物研究所

• 堤 道生

  岐阜大学流域圈科学研究センター

• 渡辺 修

  近畿中国四国農業研究センター

• 堤 道生

  農研機構近畿中国四国農業研究センター

• 横田 浩臣

  名古屋大学大学院生命農学研究科附属農場

• 横田 浩臣

  名古屋大学

• 秋山 侃

  岐阜大学流域圏科学研究センター

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