MicaSense社RedEdge-MXの活用事例：森林における雹(ひょう)の被害調査

2021/06/04

こちらの記事ではMicaSense社RedEdge-MX マルチスペクトルカメラを用いた、森林における雹(ひょう)の被害調査に関する事例をご紹介いたします。

はじめに

無人航空機(UAV)を使用することで雹や嵐などの異常気象の被害を受けた農作物を迅速に確認することができます。2019年6月、ポーランドにある森林は雹の被害に見舞われ、松の木の林冠に深刻な被害をもたらしました。ポーランドにあるMicaSense社のパートナーであるNavigate社は、被害を調査するために雇われました。

雹による森林への影響

雹の嵐が起きると、特に大きなサイズの雹(直径2cm以上)により、作物や森林に壊滅的な被害をもたらす可能性があります。雹の嵐による被害は、雹の大きさ、単位面積あたりの石の数、風速、嵐の持続時間、嵐の前後の気象条件など、多くの要因によって異なります。一年を通して雹による被害を受けますが、特に植物が新しい葉や茎を発芽させて成長する春に、深刻な被害を受けやすくなります。

森林地帯では、雹による被害は落葉や茎の裂け目や折れ目に現れます。木の先端や頂部も雹によって傷が付いたり穴が開いたりする可能性があり病原菌や細菌感染症に非常にかかりやすくなります。落葉は木材の特性にも影響を及ぼし、収量が低下する可能性があります。

雹による被害調査の実情

森林の雹の嵐による被害の測定はこれまでの歴史の中では困難なことでした。農作物の場合、被害を定量化するために現地調査をしていましたが、森林の場合はサイズが大きく簡単にアクセスできる地形ではないため、森林管理者は雹の嵐の後に被害を調査することはほとんどありませんでした。

森林の監視は、衛星または有人航空機ベースのデータを使用して行われることがありますが、最近では使いやすさと詳細な情報を入手できる高解像度センサーの台頭により、ドローンベースの画像調査の人気が高まっています。

ポーランドは領土の30％が森林に覆われているため、高解像度画像の取得が可能な最新の効率的なツールにますます目を向けています。

そのような状況の中、2019年6月にポーランドにある森林は特に深刻な雹の嵐に見舞われ、森林生態系が危険にさらされました。

サービスプロバイダーのミッション

サービスプロバイダーであるNavigate社は、2019年8月に、22.4ヘクタールの森林をマッピングして被害を調査するために雇われました。

このミッションは、MicaSense社RedEdge-MXを搭載したDJI社Matrice 600Proで撮影されました。撮影されたデータはその後Pix4D Fieldsで処理され、木のてっぺん、枝、木の幹の上部に明らかな損傷の兆候が見られました。雹石による傷は、導電性細胞層に障害を引き起こしたため水分不足、膨圧の喪失、および徐々に枝が枯れる結果となりました。

この症状の過程として、葉の色素沈着があり薄緑色から暗赤色に変化しました。最初の兆候は、雹の嵐から10日後に記録されました。しかし雹の嵐から40日後により強い赤い葉の色が検出されたため、損傷は進行していることが示されました。一般的な松の木の約20％と落葉樹の下草の1％強が損傷しました。

左：RGB画像、右：松林被害地域の反射率マップ(REDバンド)

左：RGB画像　右：森林被害箇所のNDVI画像

左：RGB画像　右：森林被害地域のSIPI2画像

左：CIRマップ　右：森林の損傷被害箇所(ROI)に基づくSCP画像

結果

結果として得られた分類マップに導かれて、雹によるストレスを受けて損傷した木がある場所を特定しました。RedEdge-MXマルチスペクトルカメラ、Pix4Dソフトウェアのツールは、カットするべき森林箇所と収穫される木材の量を計画することに役立ちました。その結果、このエリアの森林の13％のみがカットされ、残りは保護処理で覆われました。

おわりに

MicaSense社マルチスペクトルカメラを使用することは、ドローンサービスプロバイダーにとって更なる事業拡大に繋がります。高解像度マルチスペクトル画像の取得、各種インデックス画像の作成と分析をして森林保護や農作物の疫病の早期発見などができるのはMicaSense社マルチスペクトルカメラだけです！

ぜひMicaSense社マルチスペクトルカメラ”RedEdge-MX”のご使用をご検討ください。

MicaSense社マルチスペクトルカメラ RedEdge-Pの詳細情報は、こちらをご参照ください。
※RedEdge-MXは既に販売を終了しております。

MicaSense社についてはこちらをご覧下さい。

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