[論文レビュー] The first global-scale 30 m resolution mangrove canopy height map using Shuttle Radar Topography Mission data

Abdullah F. Rahman, Aslan Aslan|arXiv (Cornell University)|Jun 29, 2017

Coastal wetland ecosystem dynamics参考文献 7被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、シャトルレーダー地形測定計画（SRTM）のデジタルエレベーションデータを用いて、世界規模で30 m解像度のマングローブ冠層高さ地図を初めて作成した。既存のマングローブ分布地図を精緻化し、地形に基づく高さ推定手法を適用することで、過去の粗いまたは一貫性のないマングローブ高さ評価を改善し、スケールに応じたマングローブエコシステムのより良いモニタリングを可能にする一貫性のある高解像度のグローバルデータセットを生成した。

ABSTRACT

No high-resolution canopy height map exists for global mangroves. Here we present the first global mangrove height map at a consistent 30 m pixel resolution derived from digital elevation model data collected through shuttle radar topography mission. Additionally, we refined the current global mangrove area maps by discarding the non-mangrove areas that are included in current mangrove maps.

研究の動機と目的

• 世界規模で一貫性のある30 m解像度のマングローブ冠層高さ地図を開発すること。
• 非マングローブ地域を除去することで、既存のグローバルマングローブ地図の不正確さを是正すること。
• SRTMデジタルエレベーションデータを活用して、大規模かつ高解像度のマングローブ高さ推定を実現すること。
• 正確な空間データを通じて、マングローブエコシステムのより良いモニタリングと保護を支援すること。

提案手法

• 地形および標高情報の主なソースとして、SRTMデジタルエレベーションモデル（DEM）データを用いた。
• 地面の標高を観測された表面標高から差し引くことで、冠層高さを抽出する地形ベースのアルゴリズムを適用した。
• 非マングローブの植生および土地被覆タイプを除去することで、既存のグローバルマングローブ分布地図を精緻化した。
• 空間フィルタリングおよび形状処理を用いて、地域間での高さ推定の正確性と一貫性を向上させた。
• 利用可能な既存のデータセットとの比較および地域的な現場データによる検証を通じて、結果を検証した。
• マングローブ冠層高さの世界的整合性のある30 m解像度ラスターマップを生成した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 SRTMデータを用いた30 m解像度のマングローブ冠層高さの世界的な分布は何か？
• RQ2 SRTM由来の標高データは、どのようにして世界規模でのマングローブ冠層高さを推定するために利用できるか？
• RQ3 現在のグローバルマングローブ地図にはどの程度の非マングローブ領域が含まれており、どのようにして改善できるか？
• RQ4 多様なマングローブ地域にわたる、得られた冠層高さマップの正確性と一貫性はどの程度か？
• RQ5 空間的正確性の観点から、精緻化されたマングローブ分布地図は、既存のグローバルデータセットとどのように比較できるか？

主な発見

• 本研究では、SRTMデータを用いて、世界で初めての一貫性のある30 m解像度のマングローブ冠層高さ地図を生成した。
• 精緻化されたマングローブ分布地図は、過去のグローバルデータセットに含まれていた顕著な非マングローブ領域を除外した。
• 冠層高さ推定は、SRTMの標高測定値を活用する地形ベースのアプローチによって行われた。
• 得られたマップは、世界規模でのマングローブ構造およびバイオマスの高解像度モニタリングを可能にした。
• 本手法は、多様な熱帯および亜寒帯マングローブ地域で強固であることが示された。
• このデータセットは、将来のマングローブエコシステムモデリング、炭素貯蔵評価、および保護計画の基盤資産を提供する。