グローバル樹木被覆率マッピング
GLOBAL MAPPING
OF TREE COVER PERCENTAGE
2015年3月27日
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
背景
森林
• 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
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).
• 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
2
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)
3
樹木被覆率マップと土地被覆マップ
75°00´33" E, 12°37´58" N
樹木被覆率マップ
PTC=11-20%
PTC=51-60%
PTC=31-40%
PTC=61-70%
PTC=41-50%
PTC=71-80%
土地被覆マップ
Forest (e.g. PTC>40%)
Cropland
0
1 (km)
Google Earth
( PTC≒60% )
4
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 ＞
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/
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/
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.
5
Available from: http://www.iscgm.org/login.html
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）
6
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
7
これまでの結果
12
結果 1
< 2008年グローバル樹木被覆率マップ >
MOD44B
Tree cover 0(%)
100(%)
GM
13
検証
1,106点
MAE=8.2%
80
30.0
70
25.0
60
50
40
30
20
WRMSE
20.0
15.0
10.0
5.0
10
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
高解像度画像の樹木被覆率 (%)
0.0
0-20
21-40
41-60
61-80 81-100
0-100 0-100
高解像度画像の樹木被覆率 (%)
検証点数（点）
90
RMSE (%)
推定樹木被覆率 (%)
100
樹木被覆率マップ間の比較
South America
Tree cover 0(%)
UK and Ireland
Scandinavia
100(%)
East Siberia
Kalimantan
22
樹木被覆率マップの比較
< ピクセルベースのDifference map >
差 (%) 0
100
PTC2008 － MOD44B 2008
PTC2008 － GM PTC2003
23
樹木被覆率マップ間の比較
< 樹木被覆率ごとの面積比率 >
100.0
100
Our map
MOD44B
Global Map
10.0
10
1.0 1
Africa
10.010
1.0
Our map
MOD44B
Global Map
100.0
100
Area ratio (%)
N. America
Area ratio (%)
Area ratio (%)
面積比率 (%)
100.0
100
1
Eurasia
Our map
MOD44B
Global Map
10.010
1.0 1
0.1
0.1
Area ratio (%)
Area ratio (%)
面積比率 (%)
0.1
0.1
0.1
0.1
00 10 20
20 30 40
40 50 60
60 70 80
80 90100
100 00 10 20
20 30 40
40 50 60
60 7080
80 90100
100
20 30 40
40 50 60
60 70 80
80 90
100
00 10 20
100
Estimated tree cover percentage (%)
Estimated tree cover percentage (%)
Estimated tree cover percentage (%)
100.0
100.0
100
100
100
Oceania
S. America
Our map
Global area
Our map
MOD44B
MOD44B
10.0
10.0
10
10
10
Global Map
Global Map
1.0 1
1.0 1
1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
20 30 40
40 50 60
60 70 80
80 90 100
100 0
0
20 40 60 80 100 00 10 20
Estimated tree cover percentage (%)
Estimated tree cover percentage (%)
推定樹木被覆率 (%)
PTC2008
推定樹木被覆率 (%)
MOD44B 2008
20
40
60
80 100
推定樹木被覆率 (%)
GMプロジェクトPTC2003
24
FRA 2010との比較
面積比率 (%)
100
80
60
40
20
0PTC2008
MOD44B FRA2010 PTC2008 MOD44B FRA2010 PTC2008 MOD44B FRA2010 PTC2008 MOD44B FRA2010
Afghanistan
100
80
60
40
20
0PTC2008 MOD44B FRA2010
Greece
100
80
60
40
20
0PTC2008
Belarus
Finland
France
PTC2008 MOD44B FRA2010 PTC2008 MOD44B FRA2010 PTC2008 MOD44B FRA2010
India
Indonesia
Japan
MOD44B FRA2010 PTC2008 MOD44B FRA2010 PTC2008 MOD44B FRA2010 PTC2008 MOD44B FRA2010
Kyrgyz
Laos
Russia
Oman
Forest [11-100% tree cover]
Other wooded land [5-10% tree cover]
Other land areas [0-4% tree cover]
25
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
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アデコ株式会社 株式会社エンテックス 株式会社キャリエ・レゾ 代表

Yokan au Chocolat