衛星の過去20年のデータをもとに
全国のマツタケの豊作・不作を予測
Sentinel-2衛星のNDVI/NDWIデータとランダムフォレストで
全国のマツタケ収量をシーズン前に予測します
欧州宇宙機関の地球観測衛星と植生指標を活用
欧州宇宙機関(ESA)が運用する地球観測衛星。地表を10m解像度・5日周期で撮影し、データはすべて無料公開されています。可視光から近赤外・短波赤外まで13のバンドを持ち、植生の状態を詳細に把握できます。このプロジェクトでは、日本全国16県のアカマツ林域を2017年以降のSentinel-2で観測。それ以前(2005-2016年)はLandsat衛星データで補完しています。
NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)は、近赤外と赤色光の反射率の差から算出される植生の「元気度」を表す指標。0〜1の範囲で、値が高いほど植物が活発に光合成している状態。マツタケのホスト樹木であるアカマツの健康状態を間接的に観測できます。夏→秋のNDVI変化量がマツタケ収量とr=-0.53で相関。
NDWI(Normalized Difference Water Index)は、近赤外と短波赤外の反射率から算出される土壌・植生の水分状態を表す指標。マツタケの菌糸は適度な土壌水分を必要とするため、NDWIの季節変化が収量に直結します。秋に水分が増えすぎる年は不作(長雨・台風の影響)。収量との相関はr=-0.57で全特徴量中最強。
Leave-One-Out交差検証による各年の予測値と実績値の比較(2005-2024)
この図が示すように実数と予測は79%合致しています
衛星データ(NDVI/NDWI)の季節変化がマツタケ収量と最も強く相関
16県の針葉樹林域におけるSentinel-2 / Landsatの指標と全国マツタケ生産量の相関分析
4種類のオープンデータを組み合わせたアンサンブル予測