Studies on Forest Instrumentation by Simple Aerial Photographic System

１．緒論 １．１．研究目的 １．２．従来の林地空測とその問題点 １．２．１．はじめに １．２．２．日本の林業の特輿性 １．２．３．林学における利用範囲と問題点 １．２．４．各空測の小史と問題点 ２．写真の精度と識別能力 ２．１．はじめに ２．２．航測との精度における対比 ２．２．１．レンズによる比較 ２．２．２．フィルムによる比較 ２．３．カメラと視覚の識別能力 ２．３．１．映像の結合解像力 ２．３．２．視覚の能力 ２．４．形状モデルによる識別実験 ２．４．１．樹冠平面モデルによる識別 ２．４．２．樹冠立体モデルによる識別 ２．４．３．崩壊地モデルによる識別限界 ２．５．まとめ ３．プラットフォームとしての気球性能 ３．１．はじめに ３．２．各種揚婆手段の比較 ３．２．１．動力方式 ３．２．２．非動力方式 ３．３．小型気球の形状について ３．３．１．形状と浮力 ３．３．２．揚力および抗力 ３．３．３．方向舵の効果 ３．３．４．変形および耐久性 ３．４．上空での気球の動揺について ３．４．１．実験方法 ３．４．２．結果および考察 ３．４．まとめ ４．簡易空測用機材とその性能 ４．１．はじめに ４．２．カメラおよび赤外カラーフィルム ４．２．１. カメラ ４．２．２. 赤外カラーフィルム ４．３．撮影装置(カメラ姿勢制御装装置) ４．３．１．モノタイプ ４．３．２．ステレオタイプ ４．４．係留創索具および係留方式 ４．４．１．係留索 ４．４．２．ウインチ ４．４．３．撮影装置の懸垂方法 ４．５．気球位置の制御方法 ４．５．１．はじめに ４．５．２．実験方法 ４．５．３．結果および考察 ４．６．野外撮影におけるステレオ計測精度 ４．６．１．地上での水平撮影の精度 ４．６．２．山地での鉛直撮影の精度 ４．７．まとめ ５．簡易空測システムを用いた調査例 ５．１．森林群落構造調査への応用 ５．１．１．はじめに ５．１．２．調査地の概況および調査方法 ５．１．３．結果および考察 ５．１．４．まとめ ５．２．土石流形態調査への応用 ５．２．１．はじめに ５．２．２．概況および撮影方法 ５．２．３．作成された石礫分布図の比較 ５．２．４．まとめ ５．３．山地渓流調査への応用 ５．３．１．はじめに ５．３．２．概況および撮影方法 ５．３．３．植生･石礫分布現況図の作成 ５．３．４．簡易空測写真による地形計測の精度 ５．３．５．まとめ ６．総括 ６．１．簡易空測システムの特性 ６．２．本システムの林地計測における位置付け ６．３．今後の課題 引用文献 Summary自然環境を背景とした林学分野の野外調査は,一般に機動的手段の利用が困難な山地を対象とし,しかも多種類の情報を広範囲に,高精度で取得することが必要である.しかしながら,従来の森林,林地の計測方法は,対象地が急峻で起伏の多い地形的条件下にあるところから,行動の困難性と高経費に制約されて充分な成果を挙げるに至っていない.この解決方法の一つとして簡易空測による空中写真の利用が考えられているが,これの実用化に対する系統的な研究は未完成な段階にある.そこで,本研究は,簡易空測の科学的基本事項としての大縮尺写真の情報量とその精度とを検討すると共に,具体的な撮影方法についても状況の解析と,それに応じた試作とを行い,簡易空測法の利用の可能性の追及と,実用技術としての方法を確立することを目的として実施した.検討事項を略記すると次のとおりである.従来の野外計測方法の問題点と,林学に於ける空測方法全般の変遷を調査して本研究の必要性と意義とを明確にした.簡易空測の場合,汎用カメラを用いて撮影を行うことになるが,誤差を縮小するためには,カメラの内部機構に着目して修正を行うことが必要である.数種類の内部機構の要素について,その影響を数値的に評価したところ,とくにf値については公称値ではなく真値を求めて修正することが重要であることが見いだされた.写泰での形状判読については被写体と周囲との濃度差と解像度が問題になるが,これを数穫頬の形状模型を用いて実験的に検討した.その結果,判読精度を上げるために最も必要な条件は撮影距離であり,近接撮影が調査上で有効であることが裏付けられた,あわせて林地被写体毎の撮影限界距離を呈示した.空中撮影を行う上での揚空方法としては,安全性などの諸事項を検討した結果,非動力方式の軽気球が優れていると判断した.この気球の形状や容積による飛揚特性を実験的に検討したところ容積14m^3の球形気球が最適であると判断された.上空での動揺は索長の約10%と少ないなど,実用上に必要な安定性が得られることが検証された.カメラの姿勢制御装置としては鉛直性を保持し,傾斜撮影が可能で,地上からの視認性に優れたものを目標に,種々改良を加えて試作を行った.とくに制御装置については撮影時の操縦性を高めるよう懸垂方法を工夫した.その結果本機により撮影した等轟の計測精度は,平面計測で約0.03%,2mの基線長による立体写真で奥行き計測で0.6%と,いずれも理論値に近い好結果がえられた.あわせて試作過程での検討事項から,簡易空測に具備すべき制御装置,搭載すべきカメラの機能について提言をおこなった.試作機による実用性を森林群落における樹冠投影図の作成等のいくつかの事例によって検証し,野外調査における実用技術として極めて有効であることを明らかにした.あわせてその適用範囲を明確にした.The natural outdoor research requires measurement of many factors with high accuracy in a wide range. However, the method of measurement at the present time is insufficient, because the object of outdoor observation in the field of forestry is the steep mountainous area in which movement of resercher is difficult. Then, it is seemed that large scale photograph taken at low altitude is useful for the outdoor research when the operation of photographing is easy. It is very important to verify the accuracy and discrimination ability of objective in the large scale photography. However, the study in this field almost does not exist. The purpose of this paper is to improve the efficiency and reliability of photographing measurement in outdoor research. The outline of this paper is shown as following. The revision value due to inside mechanism of camera was numerically examined for the purpose of reducing error. Also, it became clear that the revision of the true \u22f\u22 value measured by the experiment is necessary. The degree of photographic resolution was examined by the use of some shape models under different conditions. As a result, it is recognized a main factor was the distance from which the picture was taken. This means that large scale photography taken at low altitude is very effective for the forest investigation. In addition, the limmit value of the distance from forest-land objective which was taken in the picture was given. And the relation between the various factors (distance and exposure etc.) present when the picture was taken and photographic density was determined. The most important technical point is the method which lift up camera in to the sky. It was determined that a light balloon excelled from the point of view of safety, stability, accuracy, economy, product and the others. In addition, it was judged that a globular balloon of 14 m^3 capacity excelled from the point of view of shape, capacity, flight stability and the others. The range of mobility of the tethered balloon in the sky was about 10% of the rope\u27s length. This does not matter in practical application. The camera attitude control sub-system which was produced has the following characteristics: 1) it is easy to hold on the perpendicular, 2) the taking of a diagonal picture is possible, 3) confirmation of the picture-taking direction is easy, and 4) instrument is small and light weight. The instrumentation accuracy, according to this device, shows individually about 0.03% in plane instrumentation and about 0.6% in stereophony instrumentation. These values were close to theoritical value. After investigation on many aplication examples which were shown by a simple aerial photographic system, it became clear that this method is useful in forest research

α1,6-Fucosyltransferase-deficient Mice Exhibit Multiple Behavioral Abnormalities Associated with a Schizophrenia-like Phenotype: IMPORTANCE OF THE BALANCE BETWEEN THE DOPAMINE AND SEROTONIN SYSTEMS*

Previously, we reported that α1,6-fucosyltransferase (Fut8)-deficient (Fut8−/−) mice exhibit emphysema-like changes in the lung and severe growth retardation due to dysregulation of TGF-β1 and EGF receptors and to abnormal integrin activation, respectively. To study the role of α1,6-fucosylation in brain tissue where Fut8 is highly expressed, we examined Fut8−/− mice using a combination of neurological and behavioral tests. Fut8−/− mice exhibited multiple behavioral abnormalities consistent with a schizophrenia-like phenotype. Fut8−/− mice displayed increased locomotion compared with wild-type (Fut8+/+) and heterozygous (Fut8+/−) mice. In particular, Fut8−/− mice showed strenuous hopping behavior in a novel environment. Working memory performance was impaired in Fut8−/− mice as evidenced by the Y-maze tests. Furthermore, Fut8−/− mice showed prepulse inhibition (PPI) deficiency. Intriguingly, although there was no significant difference between Fut8+/+ and Fut8+/− mice in the PPI test under normal conditions, Fut8+/− mice showed impaired PPI after exposure to a restraint stress. This result suggests that reduced expression of Fut8 is a plausible cause of schizophrenia and related disorders. The levels of serotonin metabolites were significantly decreased in both the striatum and nucleus accumbens of the Fut8−/− mice. Likewise, treatment with haloperidol, which is an antipsychotic drug that antagonizes dopaminergic and serotonergic receptors, significantly reduced hopping behaviors. The present study is the first to clearly demonstrate that α1,6-fucosylation plays an important role in the brain, and that it might be related to schizophrenia-like behaviors. Thus, the results of the present study provide new insights into the underlying mechanisms responsible for schizophrenia and related disorders