global mapping of tree cover percentageœ°球研/rihn...global map eurasia 0.1 1.0 10.0 100.0 0 10...

GLOBAL MAPPING

OF TREE COVER PERCENTAGE

小林利行千葉大学環境リモートセンシング研究センター

特任助教

2015年3月27日

グローバル樹木被覆率マッピング

2

背景

• 気候への影響や水資源の保全、• 地球上の様々な生命の基盤、

．．．

都市化、森林伐採、…樹木

• 森林の重要な構成要素の一つ• 地球環境を理解する上での重要なパラメータ• 大気中の二酸化炭素を吸収・排出• 森林域以外の樹木（農地、牧草地、都市域、agroforestryなど）も水資源の涵養、土壌の保全、微気候への影響など重要

森林

2000年代以降は、年間13万km2 の森林が伐採や自然災害等の影響で減少 (FRA2010).

3

グローバル樹木被覆率マップ

炭素循環モデル等の1つのパラメータ

グローバルな森林変化の研究

国や地域の政策立案への利用

地球環境の把握、環境保全の啓蒙

森林域以外の樹木の分析・評価※森林域以外の樹木の統計データが多くの国々で不足

(取得が困難、コストの問題）(FAO, 2010)

4

樹木被覆率マップ土地被覆マップ

Google Earth

( PTC≒60% )

Forest (e.g. PTC>40%)

Cropland

PTC=11-20%

PTC=31-40%

PTC=41-50%

PTC=51-60%

PTC=61-70%

PTC=71-80%

75°00´33" E, 12°37´58" N

樹木被覆率マップと土地被覆マップ

0 1 (km)

5

既存のグローバル樹木被覆率マップ

メリーランド大学Vegetation Continuous Fields MOD44B1)

＜ 2000年～、7.5秒、MODIS、Landsat分類画像＞

Landsat Tree Cover Continuous Fields2)

＜ 2000・2005年、30m、Landsat、MOD44B ＞

地球地図プロジェクト（ISCGM）Global Map – Percent Tree Cover 2003, 20083)

＜ 2003・2008年、30秒・15秒、MODIS、Google Earth ＞

2) Sources; Sexton, J. O., Song, X.-P., Feng, M., Noojipady, P., Anand, A., Huang, C. et al., 2013. Global, 30-m resolution continuous fields of tree cover: Landsat-based rescaling of MODIS Vegetation Continuous Fields with lidar-based estimates of error. International Journal of Digital Earth.

Available from: http://glcf.umd.edu/data/landsatTreecover/

1) Sources; Hansen, M.C., DeFries, R.S., Townshend, J.R.G., Sohlberg, R., Dimiceli, C., & Carroll, M., 2002. Towards an operational MODIS continuous field of percent tree cover algorithm: examples using AVHRR and MODIS data. Remote Sensing of Environment, 83, pp.303-319.

Available online from: http://www.glcf.umd.edu/data/vcf/

3) Sources; Rokhmatuloh, R., Tateishi, R., Al-Bilbisi, H., Arihara, K., Kobayashi, T., Nitto, D., et al., 2010. Global percent tree cover mapping using regression tree method: an advantage of QuickBird images as training data. Asian Journal of Geoinformatics, 10, pp. 21-28.

Available from: http://www.iscgm.org/login.html

6

既存のグローバル樹木被覆率データ

数が少ない

精度が低い（タイガ－ツンドラ境界域など）

検証の問題（データ取得が困難、地域レベル）

cf. グローバル土地被覆マップは・・・

主要なものは5～6 datasets（選択、比較が可能）

7

研究課題

既存のマップより精度の高いグローバル樹木被覆率マップの作成

複数年分のマップを作成する事で、地球全体の樹木被覆率変化を分析

既存のグローバルマップ、統計データとの比較

森林域以外の樹木の分布の解析

これまでの結果

12

13

結果 1

< 2008年グローバル樹木被覆率マップ >

0(%) 100(%)Tree cover

MOD44B

GM

RM

SE

(%

)

検証点数（点

）

高解像度画像の樹木被覆率 (%)

検証

WRMSE

1,106点

推定樹木被覆率

(%)

高解像度画像の樹木被覆率 (%)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

00-20 21-40 41-60 61-80 81-100 0-100 0-100

30.0

25.0

20.0

15.0

10.0

5.0

0.0

MAE=8.2%

22

樹木被覆率マップ間の比較South America UK and Ireland Scandinavia East Siberia Kalimantan

0(%) 100(%)Tree cover

23

樹木被覆率マップの比較< ピクセルベースのDifference map > 0 100差 (%)

PTC2008 － GM PTC2003

PTC2008 － MOD44B 2008

24

樹木被覆率マップ間の比較

< 樹木被覆率ごとの面積比率 >

推定樹木被覆率 (%)

面積比率

(%)

面積比率

(%)

0 20 40 60 80 100

0.1

1.0

10.0

100.0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Estimated tree cover percentage (%)

Are

a ra

tio

(%)

Our map

MOD44B

Global Map

N. America100

10

1

0.10 20 40 60 80 100

0.1

1.0

10.0

100.0


Are

a ra

tio

(%)

Our map

MOD44B

Global Map

Africa

0.1

1.0

10.0

100.0


Are

a ra

tio

(%)

Our map

MOD44B

Global Map

Eurasia

0.1

1.0

10.0

100.0


Are

a ra

tio

(%)

Our map

MOD44B

Global Map

S. America100

10

1

0.1


0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100


100

10

1

0.1

100

10

1

0.1

0.1

1.0

10.0

100.0


Are

a r

atio (

%)

Our map

MOD44B

Global Map

Oceania

0 20 40 60 80 100

100

10

1

0.1

PTC2008 GMプロジェクトPTC2003MOD44B 2008

0 20 40 60 80 100

100

10

1

0.1

Global area

25

FRA 2010との比較

Afghanistan Belarus Finland France

Greece India Indonesia Japan

Kyrgyz Laos Oman Russia

Other land areas [0-4% tree cover]Other wooded land [5-10% tree cover]

Forest [11-100% tree cover]

面積比率

(%)

10080604020

0

10080604020

0

10080604020

0

PTC2008 MOD44B FRA2010 PTC2008 MOD44B FRA2010 PTC2008 MOD44B FRA2010 PTC2008 MOD44B FRA2010


Indonesia JapanIndia Indonesia Japan


26

結果RMSE ⇒ 13.8%

参照データの樹木被覆率層毎に等しく重み付けしたRMSE ⇒ 17.9%

cf. MOD44B→15.6%・20.6%、 PTC2003 of GM→23.0%・30.8%

樹木被覆率を過小評価 → Deciduous forests

樹木被覆率を過大評価 → 農地、草地

本研究と MOD44Bの不一致エリア

Russia・Indonesia・南米の森林。UK・Irelandの草地。

FRA 2010との比較

PTC>10%（森林）のエリア⇒ PTC2008が約1.5倍

global mapping of tree cover percentageœ°球研/rihn...global map eurasia 0.1 1.0 10.0 100.0 0 10...

Documents