Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
### 7. 研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

<論文（査読あり）>

1) Kato, A., Moskal, L. M., Schiess, P., Swanson, M. E., Calhoun, D. (2010) “True Orthophoto Creation Through Fusion of LiDAR Derived Digital Surface Model and Aerial Photos” Proceedings of ISPRS Commission VII Symposium 2010, p88-93.

2) Kato, A., Kobayashi, T., Moskal, L. M., Schiess, P., Calhoun D. (2010) “Certification of Carbon Credit Using Airborne LiDAR”, Proceedings of Silvilaser 2010, p127-141.

3) Kato, A., Watanabe, M., Kobayashi, T., Yamaguchi, Y., Iisaka, J. (2011) “Monitoring Forest Management Activities Using Airborne Lidar and ALOS PALSAR”, IEEE IGARSS 2011, p2318–2321

4）加藤顕、小林達明、福田聖一、有村恒夫（2011）“法面緑化地での車載レーザー利用のためのシミュレーション開発”，日本緑化工学会誌37（1），p96-101.

5) Kato, A., Moskal, L. M., Kobayashi, T. (2011) “Effect of Scan Coverage on Stem Diameter Measurement Using Terrestrial Lidar”, Proceedings of Silvilaser 2011, p171-179.

6) Kato, A., Watanabe, M., Yamaguchi, Y., Kobayashi, T. (2012) “Detecting Seasonal Change of deciduous trees using ALOS PALSAR and airborne lidar”, IEEE IGARSS 2012, (In Press)

7）根本 光、加藤 頭、小林達明（2012）“航空機レーザー測量を用いた異なるスケールアプローチでのスギ・ヒノキ林材積の推定”、日本緑化工学会誌38（1），(In Press)

8）林 敏樹、加藤 顕（2012）“地上レーザーを用いた外来抽水植物の地図作成技術”，日本緑化工学会誌38（1），(In Press)

9) Kato, A., Kobayashi, T., Moskal, L. M. (2012) “Automatic Reconstruction of Tree Stem Using Terrestrial Lidar”, Proceedings of Silvilaser 2012, (In Press)

## （2） 口頭発表（学会等）

1) Kato, A., Moskal, L. M., Schiess, P., Swanson, M. E., Calhoun, D. (2010) “True Orthophoto Creation Through Fusion of LiDAR Derived Digital Surface Model and Aerial Photos” Proceedings of ISPRS Commission VII Symposium 2010, Vienna. Austria, July 2010

2）加藤 顕、小林達明、根本 光（2010）“航空機または地上型レーザーによる樹木形状把握”、日本緑化工学会研究交流発表会、第41回日本緑化工学会、2010年9月、岡山大学

3) Kato, A., Kobayashi, T., Moskal, L. M., Schiess, P., Calhoun, D. (2010) “Certification of Carbon Credit Using Airborne LiDAR”, Silvilaser 2010, Freiburg, Germany, September 2010

4）加藤 頭（2011）“排出量取引に向けたレーザー技術による炭素蓄積量把握”、千葉大学 新技術説明会、2011年2月、JSTホール

5）加藤 頭、梅木 清、小林達明（2011）“地上レーザー計測による樹木パラメータ抽出”、第58回日本生態学会、2011年3月、札幌コンベンションセンター

6）加藤顕、小林達明（2011）“航空機及び地上レーザー測量を用いた樹木構造把握”、第122回日本森林学会、2011年3月、静岡大学

7）根本 光、加藤 頭、小林達明（2011）“航空機レーザーデータを用いたサンブスギ林の材積量の推定”、第122回日本森林学会、2011年3月、静岡大学
8) Kato, A., Kobayashi, T., Moskal, L. M. (2011) “Evaluating Ecosystem Services of Urban Forest using LiDAR”, AAG Annual Meeting, April 2011, Seattle Convention Center, Seattle USA

9）加藤顕、小林達明（2011）“航空機レーザーとハイパースペクトルを用いた病害木判定技術の開発”、平成23年度年次学術講演会、日本写真測量学会、2011年5月東京大学生産技術研究所

10）加藤顕、小林達明、福田聖一、有村恒夫（2011）“車載レーザースキャナーを用いた植生状況把握”、平成23年度年次学術講演会、日本写真測量学会、2011年5月東京大学生産技術研究

11) Kato, A., Watanabe, M., Kobayashi, T., Yamaguchi, Y., Isaka, J. (2011) “Monitoring Forest Management Activities Using Airborne Lidar and ALOS PALSAR” IGARSS 2011, July 2011, Vancouver Convention Center, Canada

12）加藤顕、小林達明、福田聖一、有村恒夫（2011）“法面緑化地での車載レーザー利用のためのシミュレーション開発”，第42回日本緑化工学会大会、2011年9月千葉大学

13) Kato, A., Moskal, L. M., Kobayashi, T. (2011) “Effect of Scan Coverage on Stem Diameter Measurement Using Terrestrial Lidar”, Silvilaser 2011, October 2011, University of Hobart, Australia

14) Kato, A., (2011) “Estimating Aboveground Biomass Using PALSAR and LiDAR”, 2nd International Polarimetric SAR Workshop in Niigata 2011, October 2011, Niigata, Japan

15) 加藤 頭、(2012) “レーザーリモートセンシングによる木質バイオマス計測、第14回CEReS

15）加藤顕、（2012）“レーザーリモートセンシングによる木質バイオマス計測、第14回CEReS環境リモートセンシングシンポジウム、2012年2月千葉大学けやき会館

16) Kato, A., Moskal, L. M., Kobayashi, T. (2012) “Efficient and Accurate Measurement of Stem Volume Using Terrestrial Lidar”, AAG Annual Meeting, March 2012, New York Sheraton Hotel, New York USA

17) Kato, A., Kobayashi, T., Umeki, K. (2012) “Quantifying Ecosystem Services Using Laser Remote Sensing”，日本生態学会第59回大会、第5回東アジア生態学会連合大会2012年3月、龍谷大学

18）加藤顕（2012）“地上型3Dレーザースキャナーによる木質バイオマス計測”、第123回日本森林学会、2012年3月、宇都宮大学

19）阿部 航、加藤 顕（2012）“スギ材積算出における溝腐病の影響について”、第123回日本森林学会、2012年3月、宇都宮大学

20）加藤顕、小林達明（2012）“地上レーザーを用いた木質バイオマス計測”、平成24年度年次学術講演会、日本写真測量学会、2012年5月東京大学生産技術研究所

21）加藤顕（2012）衛星データのグランドトゥルースとしてのレーザーデータ利用、第52回（平成24年度春季）学術講演会、2012年5月 東京大学生産技術研究所

22) Kato, A., Watanabe, M., Yamaguchi, Y., Kobayashi, T. (2012) “Detecting Seasonal Change of Deciduous Trees Using ALOS PALSAR and Airborne Lidar”, IEEE IGARSS 2012, August 2012, Munich Germany (アクセプト)

23) Kato, A., Watanabe, M., Yamaguchi, Y., Kobayashi, T. (2012) “Monitoring Forest Biomass Change by ALOS PALSAR and Airborne Lidar”, ForestSAT 2012, Sept. 2012, Oregon USA (
## クセプト)

25) Kato, A., Kobayashi, T., Moskal, L. M. (2012) “Automatic Reconstruction of Tree Stem Using Terrestrial Lidar”, Silvilaser 2012, Sept. 2012, Vancouver Canada (アクセプト)

## （3） 出願特許

1）加藤　頭：富士設計株式会社；「三次元測定対象物の形態調査方法」、特願平23-227165,平成23年10月14日出願

（４）シンポジウム、セミナーの開催（主催のもの）

1）第123回日本森林学会テーマ別シンポジウム「はかれないものを測る〜レーザーを用いた森林構造計測」（平成24年3月28日、宇都宮大学、観客100名）

## （５）マスコミ等への公表・報道等

1）日本経済新聞（平成23年8月3日、千葉県地方経済面あすを拓く「森のCO₂吸収量を測定」、1頁）

## (6) その他

第41回日本緑化工学会 研究交流発表会 ポスター賞 受賞

平成23年度 双葉電子記念財団 なのはな賞

平成23年度 千葉銀行 ひまわり賞

### 8 \. 引用文献

1）日本林業調査会(1970)立木幹材積表 東日本編

2) Næset, E. and Økrand, T. (2002). Estimating tree heights and tree crown properties using airborne scanning laser in a boreal nature reserve, Remote Sensing of Environment, 79(1), 105–115

3) Clark, M. L., Clark, D. B., and Roberts, D. A. (2004). Small-footprint lidar estimation of sub-canopy elevation and tree height in a tropical rain forest landscape, Remote Sensing of Environment, 91, 68-69

4) Bloomenthal, J., Bajaj, C., Blinn, J., Cani-Gauscuel, M., Rockwood, A., Wyvill, B. and Wyvill, G. (1997) Introduction to implicit surfaces. Morgan Kaufmann Publishers, Inc., San Francisco, CA

5) Kato, A., Watanabe, M., Kobayashi, T., Yamaguchi, Y., Iisaka, J., Monitoring forest management activities using airborne lidar and ALOS PALSAR, IEEE IGARSS 2011 Vancouver, Canada (CD-ROM)

6) Kato, A., Moskal, L. M., Schiess, P., Swanson, M. E., Calhoun, D., and Stuetzle, W., (2009). Capturing tree crown formation through implicit surface reconstruction using airborne lidar data, Remote Sensing of Environment, 113, pp. 1148–1162.

7) Popescu, S.C. and Zhao, K. (2008). A voxel-based lidar method for estimating crown base height for deciduous and pine trees, Remote Sensing of Environment, 112, 767-781

8) Schilling A., Schmidt, A., and Maas, H-G, Tree topology representation from TLS point clouds using depth-first search in voxel space, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 78(4), 383-392
9) Lucas, R. M., Cronin, N., Lee A., Moghaddam, M., Witte C., and Tickle, P. (2006). Empirical relationships between AIRSAR backscatter and lidar-derived forest biomass, Queensland, Australia. Remote Sensing of Environment 100: 407-425.

10) Dobson, M. C., Ulbay, F. T., Le Toan, T. Beaudoin, A., Kaischke, E. S., and Christensen, N. (1992). Dependence of radar backscatter on coniferous forest biomass. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 33: 8877-8895.

11) Imhoff, M. L. (1995). Radar Backscatter and Biomass Saturation: Ramifications for Global Biomass Inventory. IEEE Transactions On Geoscience and Remote Sensing, 33: 511–518.

12) Zimble, D.A., Evans, D.L., Carlson, G.C., Parker, R.C., Grado, S.C., and Gerard, P.D. (2003). Characterizing vertical forest structure using small-footprint airborne LIDAR. Remote Sensing of Environment, 87, 171-182

13) Patenaude G., Milne R., and Dawson T. P. (2005). Synthesis of remote sensing approaches for forest carbon estimation: reporting to the Kyoto Protocol, Environmental Science & Policy: 161-178.

14) Sexton, J.O., Bax, Tyler, Siqueira, P., Swenson, J.J., and Hensley, S. (2009). A comparison of lidar, radar, and field measurements of canopy height in pine and hardwood forests of southeastern north America. Forest Ecology and Management 257: 1136-1147.

15) Neeff, T., Dutra, L.V., Santos, J.R., Freitas, C.C., and Araujo, L.S. (2005). Tropical forest measurement by interferometric height modeling and P-band radar backscatter. Forest Science 51(6):585-594.

16) Santoro, M., Fransson, J. E. S., Eriksson, L. E. B., and Ulander, L. M. H. (2010) Clear-cut detection in Swedish boreal forest using multi-temporal ALOS PALSAR backscatter data, IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN APPLIED EARTH OBSERVATIONS AND REMOTE SENSING, 3(4): 618-631.
# Quantifying the Change in Aboveground Carbon Stocks by Forest Management Using Airborne LiDAR and PALSAR

Principal Investigator: Akira KATO

Institution:

Graduate School of Horticulture, Chiba University

648 Matsudo, Matsudo-shi, Chiba, 271-8510, Japan.

Tel: +81-47-308-8892 / Fax: +81-47-308-8893

E-mail: akiran@faculty.chiba-u.jp

[Abstract]

Key Words : Radar, LiDAR, Biomass, Carbon stocks, Forest management

International policy making in the field of REDD (Reduced Emissions from Deforestation and forest Degradation) requires to monitor forest management activities in developing countries. To quantify the effects of these activities, highly reliable monitoring system is needed. Conventionally, aboveground biomass has been estimated from stem volume, which varies depending on tree species. Therefore, stem volume is monitored by active remote sensing technologies to estimate the amount of forest biomass in this study.

The active remote sensing technologies such as ALOS PALSAR and lidar (Light Detection and Ranging) should be used for the monitoring technologies, because their data is not influenced by weather condition. Satellite base monitoring using radar is becoming more popular for a wide range monitoring, but the backscattering coefficients of radar have limitation to quantify forest biomass. The previous studies show that 100 tons/ha is the upper limit to detect aboveground biomass from L-band radar. ALOS PALSAR is L-band radar, but it has yet to be clarified how canopy structures are related with backscattering of radar. This study aims to compare backscattering coefficients of L-band ALOS PALSAR with 3D forest structure quantified from airborne and terrestrial lidar to understand the volume scattering.

A bottom-up approach has been taken to validate results of different sensors from local fine scale using lidar to a wide scale using ALOS PALSAR. There are three steps for the validation process. Firstly, tree parameters obtained from terrestrial lidar are compared with the field measurements. Secondly, measurement of airborne lidar is compared with that of terrestrial lidar. Lastly, backscattering coefficients of ALOS PALSAR are compared with the estimation from the airborne lidar.

As a result, there is high correlation and the lower RMSE error between field and terrestrial lidar measurement and underestimation in the number of stems counted by airborne lidar. Airborne lidar is more useful for a wide range coarse sampling of 3D forest structure and to indirectly estimate forest biomass while terrestrial lidar can directly measure them. There is not high correlation between canopy volume estimated from lidar and stem volume estimated from
field measurement. Further research is needed to find the relationship between stem volume related with biomass estimation and canopy structures related with satellite based biomass detection. Another reason of unclear trend between PALSAR backscattering and lidar based biomass estimation is the difference in angle to capture the data of forest structure.
グローバルモニタリングにおいて衛星レーダー(ALOS PALSAR Lバンド)を用いて、森林域でのモニタリングへ利用が拡大している。

1. 森林域での森林整備によるバイオマス変化量とレーダーデーダーの解析結果との関係性を明らかにする。

2. 衛星レーダーの解析結果を検証するレーザーデーダーの利用可能性を検討した。

## ボトムアップ アプローチ （異なるスケールで異なるセンサー利用）

## 国・県レベル:

衛星レーダー(ALOS PALSAR)

. L band radar は 100 トン/ha まで把握できる。

⇒ 解像度 5 m² に樹高 20m のスギ 1 本まで測定可能。間伐や枝打ち等の森林整備がそこまでの立木本数になれば、変化量を抽出することが可能

市町村レベル:

航空機レーザーの利用

立木レベル:

航空機または地上レーザーの利用

現地調査から得られる限られたサンプルデータから、航空機レーザーを用いて地区レベルまで推定し、その結果をより広域の衛星データと比較する。

## ALOS PALSAR

1. Lバンドでのバイオマス変化量には、6割以上の間伐がなければ変化抽出できない。

2. 森林整備による間伐域での変化と落葉による季節変化を比較した。今後の衛星レーダーデータ利用には、植物の季節変化にも注目し、森林整備によるバイオマス変化と季節変化との違いを考慮しなければならない。

## 航空機レーザ

間伐前

間伐後

森林整備前後での変化を詳細に把握可能。

レーザーの点群データから樹木の位置、幹材積を自動で正確に算出可能。

## 地上レーザー

航空機レーザーデータは上空から計測するため、樹冠下部や幹部のデータ取得に限界がある。より詳細に森林構造を把握できる地上レーザーに注目する必要がある。

地上レーザーによる直接計測によって客観的で正確なバイオマス計測が可能となったため、衛星データからの解析結果を検証する有効な手段であることがわかった。
# 循環型社会形成推進科学研究費補助金 総合研究報告書概要版

研究課題名＝3Rに関する環境教育プログラムの実証と社会行動モデルの開発

研究番号=K2007，K2178，K22097

・ 国庫補助金精算所要額（円）=21,486,000 （複数年度の総計）

研究期間（西暦）=2008～2010

- 代表研究者名＝浅利美鈴（京都大学環境保全センター）

共同研究者名＝酒井伸一（京都大学環境保全センター）、貴田晶子（廃棄物資源循環学会）、山川肇（京都府立大学）、中村一夫（京都大学）、垣迫裕俊（北九州市）、影山嘉宏（東京電力株）、泉正博（関西電力株）、松山喜代志（トヨタ自動車株）、中村操（株高島屋友の会）、村岡良介（（財）日本環境衛生センター）

## 研究目的=

循環型社会構築や脱気候変動に向けた取組には、家庭や地域、企業等における個々人の理解と行動が欠かせない。しかし「ごみ」と言うと、生活に密着しているが故に情緒的に捉えられがちで、客観・専門的な知見が広がらず、3R活動や循環型社会構築に向けたムーブメントに限界をもたらしている可能性がある。また、3R配慮行動や3Rリーダー行動（ごみ減量について他者に働きかける行動）を促す教育や取組もあるが、その効果や社会行動モデルは必ずしも、十分に検証されているとは言えない状況である。

そこで、3R 関連情報をまとめ、理念と実践、つまり専門分野と生活・現場をつなぐような知識の体系化をはかり、それを普及・浸透させるような環境教育プログラムを実証すると同時に、社会行動モデルの検討・開発を行うこと、それらの結果や既存研究より、3R を中心に、生涯学習を含む効果的な環境教育の枠組・体系化について検討を行うことを目的とした。

## · 研究方法

大きくわけて、次の４つの研究や調査を行った。

## 【1】環境教育プログラムのプロトタイプとしての「3R・低炭素社会検定」の実施

主に地域において 3R 行動を指導するために必要な知識レベルを問う教育プログラム「3R 検定」(100問・4 択)を1及び2年目に実施し、一般に知識・情報が不足していると考えられるポイントが判明した。また、リーダー養成にあたっては、3Rと関連する低炭素社会分野を強化するニーズがあると判断した。そこで、低炭素社会分野も盛り込んだ「3R・低炭素社会検定」(3R部間、低炭素社会部間、各100問・4択)を3年目に実施した。それぞれ、知識を体系化し、公式テキストをまとめた。

## 【2】3 R意識や3 R配慮行動に関するアンケート調査

3R 社会行動モデルのベースとなる基礎的知見を得るために、ごみ問題や 3R 配慮行動に関する知識や意識、行動を尋ねるアンケートを実施した。

1 年目の対象や内容等の概要を表 1 にまとめた。この調査結果より、他の集団に比べて、学生のごみ問
題や3R配慮行動に関する知識レベルは高いにも関わらず、意識・行動レベルが低かった。そこで、2年目は学生に焦点をあて、表2に示す調査を実施した。

表 1 3R 配慮行動に関するアンケート調査の概要（2008 年度）

対象者	3R 検定
受験者	一般市民※1	中国
(来場者)
京都市民	学生※2	それ以外	合計
形式	記入式	ネットアンケート	記入式
内容	○3R に関する意識や行動 (分別・レジ袋) について
※3R 検定受験者については、レジ袋を除く
○3R リーダー活動について	3R 意識や行動について
実施日	'09年1月11日	'09年1月18日～21日	'08年6月9-15日
依頼数	1,488	4,409	4,400	17,545	26,354	114
回収数
(有効)	524	200	400	700	1,300	114

※1：職業及び年齢を実際の分布に割付した ※2：学生＝高校～大学院生

表 2 3R 配慮行動に関する学生へのアンケート調査の概要（2009 年度）

対象者	全国の高校生～大学院生	福岡大学「地球環境（人間生活と地球環境）」10-11コマ目の受講学生（主に1-2回生）	石川県立大学「資源リサイクル論」の受講学生（生物資源環境学部2年生）	京都大学学生・院生（学内環境企画のモニター登録者・関係者）
形式	ネットアンケート	記入式	ヒアリング
内容	○3Rに関する認知、意識や行動（分別など）について○3Rリーダー行動・活動について	3R意識や行動、環境教育について
実施日	'09年1月18～21日	'09年7月	'09年7月22日	'10年3月12日・25日
依頼数	4,400	-	-	-
回収数（有効）	400	167	71	7

## 【3】3Rリーダー意識・行動に関するアンケート調査

3R 社会行動モデルのベースとなる基礎的知見を得ると同時に、環境教育プログラムの開発・進化を模索するため、3R リーダー行動・活動に関する知識や意識、行動を尋ねるアンケートを実施した。

## 【4】3 Rリーダー活動支援プログラムの開発及び試行

3R リーダー行動・活動を支援・促進するための環境教育プログラムを模索するため、いくつかの取り組みから成る3Rリーダー活動支援プログラムを試行した。特に、3年目には、合格者からの声を受け、より調査性や社会提言性の高いプログラム展開を模索・試行した。具体的には、表3に示す通り、家庭ごみの発生抑制対象物として、ダイレクトメール（DM）などの広告媒体由来廃棄物について、合格者らの参加を得て、家庭への流入・排出実態モニター調査を実施した。並行して行った各種廃棄物展開調査等とあわせて、フロー解析や削減ポテンシャル試算を行った。このような形でのプログラム展開の有効性を検証した。
表 3 広告媒体由来廃棄物調査の概要

調査の種類	概要	対象者
家庭流入量(広告媒体物)モニター調査	モニターを募り、1ヶ月間、家庭に流入してくる「広告媒体物」を、日々記録・計量する調査を行った※3Rリーダーからは、アジェンダ(提言)の提出もあわせて依頼した	3Rリーダー(検定合格者)有志及び一般市民
家庭系ごみ中広告媒体由来廃棄物調査	「家庭ごみ」及び「プラスチック製容器包装ごみ」について、広告媒体由来廃棄物の量及び内訳を把握するために、展開調査した	京都市内2地区(「中高層マンション」、「戸建て」)
古紙回収中広告媒体由来廃棄物調査	古紙回収(コミュニティ単位での回収)される古紙類について、広告媒体由来廃棄物の量及び内訳を把握するために、展開調査した	京都市内2地区(「中層マンション」、「戸建て」)
## 結果と考察

【1】環境教育プログラムのプロトタイプとしての「3R・低炭素社会検定」の実施

3R 検定、3R・低炭素社会検定を実施したところ、表4に示す通りとなった。

表 4 3R 検定、3R・低炭素社会検定の実施結果

年度・部門	2008年度	2009年度	2010年度
3R部門(のみ)	3R部門(のみ)	3R部門	低炭素社会部門
受験者	647人	544人	454人
平均点	74.2点	75.5点	71.0点
合格点	65点	65点	60点
リーダー得点	90点	90点	90点
リーダー	61人	33人	48人
リーダーのたまご	452人	425人	310人
合計	513人	458人	358人

## 【2】3 R意識や3 R配慮行動に関するアンケート調査

アンケート結果の一部を図1～4、表5に示す。これらより、次のようなことが明らかになった。

・一般には、まだ「3R」の認知や行動を広げる余地がある（図1）

学生の3Rに関する認知レベルは高いが、意識・行動レベルは概して低い（図1～4）

学生へのヒアリング調査の結果より、各者の行動モデルから環境意識・行動の要因を抽出し、表 5 に示す通り、モデルの仮説を整理した結果、様々な要因が見いだされる

図１　３Rに対する認知度を尋ねた結果（2008年度・2009年度）

図２　日常生活においてできるだけごみを出さないようにしているかを尋ねた結果
図３「ごみ減量を意識して生活するのは面倒」と思うかを尋ねた結果

図４ 「自分一人くらいごみ減量に協力しなくても、ごみ問題に影響はない」と思うかを尋ねた結果

## 【3】3Rリーダー意識・行動に関するアンケート調査

アンケート結果の一部を図5～6に示す。これらより、次のようなことが明らかになった。

・リーダー活動（3R 啓発・教育活動）をしたいという意向のある人が一般にも3分の1存在する（図5）

・リーダー活動の実績がある人ほど、知識の必要性を感じている（図6）

図 5 3R リーダー活動の現状と今後の意向

図6 環境に関する知識の必要性
表 5 環境意識・行動モデルに関する要因の抽出と仮説

分類	認知・行動評価の変容要因	仮説	該当者
○インパクトのある原体験	1) ごみ処理場等の社会見学・ごみ収集活動におけるごみの量の多さに対する驚き【リスク認知】	大量のごみを見た経験のある人はごみの減量化に努める。	1,3,4
2) 語学等各教科における環境にも関連する教材【リスク認知】	教材に応じた環境配慮行動を取る。	1
3) 河川改修による自然喪失の目撃【リスク認知】	自然喪失を目撃した経験のある人は自然保護活動に努める。	6
○学校における環境教育	4) 小中学校における環境知識の教育【リスク認知】	学習内容に応じた環境配慮行動を取る。	2
5) 高校における環境をテーマにした自由研究【リスク認知】	学習内容に応じた環境配慮行動を取る。	6
6) 大学における環境をテーマとした講義・演習・実習【リスク認知】	学習内容に応じた環境配慮行動を取る。	1,6,7
7) 環境に関するサークル活動【実行可能性評価】	活動内容に応じた環境配慮行動を取る。	6,7
○家庭における環境教育	8) 物を買わない家庭のしつけ【社会規範評価(親からの規範的影響)】	物をなるべく買わない家庭で育った人はごみの減量化に努める。	3
9) 一人暮らしに伴う生活におけるごみ出しの体験・自分がしなければ【責任帰属性認知】・労力・不快感【リスク認知】・達成感清潔感【対処有効性認知】	一人暮らしを経験した人はごみの減量化に努める。	多数
10) 生協リサイクルを利用する母親の姿【社会規範評価・便益費用評価(親の行動の観察学習の効果)】	親がリサイクルを利用していた人は、自分もリサイクルを習慣として行う	4
○地域における環境教育	11) 寮のルール・先輩による教育【社会規範評価】	寮生活を経験した人は、ごみの分別、環境配慮行動を積極的に行う。	2,
12) 生協の委員会活動、キャンペーン【実行可能性・ベネフィット評価】	生協の委員会活動を経験した人は、環境配慮行動を行う。	3,6
13) 子ども会での川のごみ拾い【リスク認知】	ごみを集めた経験のある人はごみの減量化に努める。	4
○その他の教育機会	14) 学校教育以外の学習雑誌による環境学習(学研・ベネッセ)【リスク認知】	学習内容に応じた環境配慮行動を取る。	3,4
15) 武道(和風ライフスタイル)の中で触れた本による知識【ライフスタイル整合性※】	和風のライフスタイルを好む人は、環境配慮行動を取る。	5
16) 環境に関するドキュメンタリー【リスク認知】	視聴内容に応じた環境配慮行動	6
17) エコ主義の友人との付き合い【便益・費用評価】	異性のエコ主義に応じた環境配慮行動を積極的に取る。	2
18) 詰め替え商品が安いという情報【便益・費用評価】	買い替えより、詰め替え商品の方が安いと知れば、詰め替え商品を購入する。	5
19) 環境分野は成長性が期待できるという情報【便益・費用評価】	環境分野は成長性が期待できると知ると、環境に関連する学問を専攻する。	7
●情報不足	20) 地域活動に関する情報が入ってこない	地域のリサイクル活動等の情報があれば、活動に参加する。	2
21) 分別ルールがわからない	自治体ルールが分かれば、分別に積極的になる。	7
22) マイ箸が有効なお店に関する情報がない	マイ箸を使うことのメリットがわかれば、マイ箸を利用する。	4
23) リサイクル商品に気づかない	リサイクル商品の存在を知れば(コストにかかわらず)利用する。	4
●ネガティブ情報・意識	24) 分別すると焼却やリサイクルに費用がかかる	分別すると社会的コストが下がることが確認できれば、分別に協力する。	3,5
25) 地球温暖化より気候変動のほうが問題	地球温暖化の問題が確実に示されれば、CO2排出削減行動に協力する。	3,5,6
26) 自分一人がやっても【対処有効性認知】	自分一人だけではないことがわかれば、環境配慮行動を取る。	5

○印：環境配慮行動を促進する要因、●印：環境配慮行動を抑制する要因

※印：広瀬の研究では明確に定義されていないと考えられるカテゴリー
## 【4】3 Rリーダー活動支援プログラムの開発及び試行

3R リーダー活動支援プログラムの一環として、3R リーダーの参加を得て実施した「広告媒体由来廃棄物」の削減に向けた調査結果の一部を、図7～10、表5に示す。これらより、次のことが明らかになった。

・ 家庭ごみとして排出される広告媒体由来廃棄物のうち、折込広告やDMが多くを占める（図7）

DM のうち、未開封のものが相当割合あるなど、発生抑制対象となり得る（表 5）

広告媒体物のフロー（推定）としては、リサイクル（古紙回収）が約8割で、家庭ごみに約2割が回っている（図8）

発生抑制（推定）としては、相当量の削減可能性があり、DMの受取拒否などが有効である（図9、10）様々な削減オプションがあるが、リーダーによる発信も重要である（参加者からの提言より）

図 7 家庭系ごみ中広告媒体由来廃棄物の媒体別割合

表 5 未開封 DM（封が切られず、そのまま排出された DM）の発生（それぞれ 2 地区平均）

家庭ごみ中調査	古紙中調査
未開封 DM (g/世帯/日)	3.5	0.9
DM 合計 (g/世帯/日)	15.2	6.8
未開封 DM/DM 合計	23%	13%

図８ 京都市における広告媒体のフロー推定結果（トン／月）

上段：広告媒体物全体 下段：DM
■ S1 受け手工夫 □ S2 出し手工夫 ■ S3 双方工夫

図9 広告媒体別の発生抑制可能量の推定結果（シナリオ間比較）

受け手工夫：広告媒体の受け手（消費者）の工夫により削減するシナリオ

出し手工夫：広告媒体の出し手（広告主）の工夫により削減するシナリオ

双方工夫：受け手・出し手、双方の工夫により削減するシナリオ

図 10 発生抑制策別発生抑制可能量の推定結果

## • 結論

環境教育プログラムのプロトタイプとしての3R検定及び3R・低炭素社会検定を実施し、様々な分野から受験者が得られ、ニーズや更なる可能性が確認できた。

アンケート調査の結果、概して学生の3R認知レベルは高いが、意識・行動レベルは低いことがわかった。そこで、ヒアリング調査を行った結果、インパクトのある原体験、学校や家庭、地域等における環境教育等が重要なプラスの要因として働いている一方、情報不足やネガティブ情報・意識がマイナスとなっているという仮説モデルが見いだされた。

リーダー活動支援プログラムの開発・試行の結果、3R検定合格者等の知を活用していくこと（知の獲得から連結へ）の必要性と可能性が明らかになった。特に、広告媒体由来廃棄物を素材に、より調査性や社会提言性の高いプログラム展開を模索・試行した。その結果、広告媒体由来廃棄物の発生抑制策とその効果（推定）が明らかになり、このようなプログラム展開の有効性と可能性が明らかになった。このようなプログラム・手法を、他の社会的な課題に活用することで、大きな社会貢献の可能性があると考えられる。

今後、これらの結果や既存研究、更なる調査より、本研究の教育プログラムを一定完成させると同時に、3Rを中心とした生涯学習を含む効果的な環境教育の枠組・体系化について検討を行う必要がある。
• Title=Demonstration of Environmental Education Program for 3Rs and Development of Social Behavior Modeling

• Representative researcher=Misuzu ASARI (Kyoto University Environment Preservation Center)

- Cooperative researchers=Shin-ichi SAKAI (Kyoto University Environment Preservation Center), Akiko KIDA (Japan Society of Material Cycles and Waste Management), Hajime YAMAKAWA (Kyoto Prefectural University), Kazuo NAKAMURA (Kyoto University), Hirotoshi KAKISAKO (Kitakyushu city), Yoshihiro KAGEYAMA (Tokyo Electric Power Co., Inc.), Masahiro IZUMI (The Kansai Electric Power Co., Inc.), Kiyoshi MATSUYAMA (TOYOTA MOTOR CORPORATION), Misao NAKAMURA (Takashimaya Tomonokai Company, Limited), Ryosuke MURAOKA (Japan Environmental Sanitation Center)

## • Abstract

Objectives of this study are to systemize 3R related knowledge and information from the view points of both idea and practice, to demonstrate the environmental education program, and at the same time, develop the social behavior modeling.

We systemized and updated 3R related knowledge into text books, and demonstrated the environmental education program as “3R and low carbon society License program” every year. We could confirm needs for this type of program from this trial.

We also conducted questionnaires about 3R intended lifestyle and 3R leader's activities and some factors have been extracted.

About 3R leader’s activities, we developed and tried the support program for 3R leaders to act in the society. Especially, with participation of 3R leaders as a monitor, we conducted the survey on input and output of advertising materials including direct mail (DM) as a generation control target of household waste. Then, the material flow and the reduction potential could be analyzed with results of this monitor survey and other additional survey and we also could get social proposals from 3R leaders. The effectiveness of such trial and program with 3R leaders was confirmed.

We must systemize and develop the lifelong education system for 3R activities and movement using these models and trials.

• Keywords=3R, Leader, Education for Sustainable Development, Student, Advertising material
平成23年度環境研究総合推進費補助金 研究事業

総合研究報告書

廃油脂類を原料とした動脈靜脈連携型の次世代バイオ

ディーゼル燃料製造技術の開発と評価

(K2114, K22070, K2305)

平成24年3月

(研究代表者)（独）国立環境研究所 倉持 秀敏

（独）国立環境研究所 大迫 政浩、藤井 実、蛻江 美孝

（独）產業技術総合研究所 鳥羽 誠、葭村 雄二、望月 剛久

日本大学 辻智也、保科 貴亮

兵庫県立大学大学院 前田 光治
補助事業名 環境研究総合推進費補助金

研究事業（平成21年度～平成23年度）

所 管 環境省

国庫補助金 84,108,700 円

研究課題名 廃油脂類を原料とした動脈靜脈連携型の次世代バイオ

ディーゼル燃料製造技術の開発と評価

研究期間 平成21年4月28日～平成24年3月31日

研究代表者 倉持 秀敏（(独）国立環境研究所）

研究分担者 大迫 政治（(独）国立環境研究所）

藤井 実（独） 国立環境研究所）

蛯江 美孝（独）国立環境研究所）

鳥羽 誠（(独) 產業技術総合研究所）

葭村 雄二（独） 產業技術総合研究所）

望月 剛久（(独）產業技術総合研究所）

辻智也（日本大学）

保科 貴亮（日本大学）

前田 光治（兵庫県立大学大学院）
## 目次

1. 研究目的(総括)・
### 1. 研究目的（総括）

現在，わが国では，廃てんぷら油等の廃食用油から脂肪酸メチルエステル（第一世代バイオディーゼル燃料（BDF））の製造が実用化され，主に地方自治体を中心としたコミュニティベースで利用されている．その生産量は約0.5万kL程度と見込まれており，京都議定書目標達成計画(2010年に輸送用バイオ燃料の導入量として原油換算で50万kL)の約1/100程度に留まっている．目標達成計画を実現するには，海外のバイオ燃料を購入するか，国内の生産を増やすかどちらかである．また一方で，第一世代BDFには，自動車燃料としての品質の問題や原料における質的制限という課題もある．これらの課題の解決策として，近年，開発段階から実証段階にある次世代（第二世代）BDFの製造が考えられる．次世代BDFのメリットは，①原料の質的制限が少ない，②燃料は軽油類似炭化水素であり燃料としての酸化安定性に優れている，③既存の製油所（効率の良い生産技術）の利活用により専用製造プラントの建設が不要となる，④副生物は水や二酸化炭素であるため副生成物処理が容易となるなどが挙げられる．これらの利点を生かすと，未利用であった低品質な廃食用油や廃油脂類までを原料とし，効率よくバイオ燃料の生産が可能になると予想される．

しかしながら，廃食用油から低品質廃油脂類までを原料として次世代 BDF を製造するための研究開発はほとんどなく，さらに，実証するための地域システムの設計に関してほとんど知見がない.

そこで本研究では，大きく4つの目的を設定している。まず一つ目として、廃油脂類の性状を調べ、低品質な原料に対しては、相平衡を用いて抽出などの前処理技術を確立する。また、必要であれば水素化脱酸素で用いる触媒を被毒する不純物に対して除去技術を開発する。次に，次世代バイオディーゼルを合成する水素化脱酸素技術の開発では、触媒のスクリーニング、触媒の耐久性や影響因子、さらには、燃料の品質を明らかにする。また、反応系の相平衡を把握し、相平衡と反応特性から反応条件の最適化を検討する。上記の二つの技術開発研究の成果を踏まえて、各種原料ごとに石油精製プラントにおける共処理の可能性について技術的成立条件を明らかにする。最後に，原料の回収可能性や技術データの収集などの調査と開発技術の成果を基に、既存の製油所を拠点として、開発技術が実現可能な地域社会システム条件を提示する。
### 2. 廃油脂類の前処理技術の開発

### 2.1 廃油脂類の性状調査

分担研究者 倉持秀敏 （独）国立環境研究所資源循環・廃棄物研究センター

### A. 研究目的

次世代 BDF 製造では，第一世代 BDF（脂肪酸メチエルエステル）の原料となる一定品質以上の廃食用油（例えば，酸価（AV）：5.0 mgKOH·g $ ^{-1} $ 以下，水分：2.0%以下 $ ^{1} $ ）に加えて，その品質を満たさない劣化した廃食用油や廃食用油を固化した廃食用油固化物ならびにトラップグリースなどの未利用な低品質廃油脂類を原料とすることが可能である．本研究では，以上の廃油脂類すべてを原料と捉え，これらの廃油脂類を燃料化するには，前もって性状を把握することが重要であると考えている．性状把握においては，燃料成分等の割合を明らかにするだけでなく，構成成分の一般的な質的情報も重要である．加えて水素化脱酸素処理用の触媒へ影響を与える無機成分（触媒影響因子）の含有量，硫黄（S）や窒素（N）分等の不純物元素の含有量，悪臭成分も把握すべきである．廃食用油については，中村らの論文 $ ^{1} $ や政策科学研究所の報告書 $ ^{2} $ が一般的な性状を報告しているものの，それ以外の原料については限られた情報しかない．さらに，無機成分等の含有量についてはどの原料に対しても不明である．

本章では，次世代 BDF の原料を特徴化することを目的として，燃料成分の割合さらに質的な情報としての酸価（AV）やヨウ素価（IV），アルカリ金属等の触媒影響因子や油脂劣化物質の含有量を明らかにする．また，トラップグリースについては，品質が多様かつ低いことと，悪臭が予想されることから，燃料成分にのみ着目して，その脂肪酸組成と S や N 分等の含有量を調査するとともに，悪臭成分を同定する．また，燃料化へ向けた処理の必要性や注意点についても検討する．

### B. 研究方法

家庭系および事業系の廃食用油と，未利用な廃油脂類として廃食用油固化物とトラップグリースを原料とし，二段階に分けて性状評価を行った．まず，それぞれの原料に対して，組成（燃料成分，水，固形残渣（トラップグリースの場合）の割合），酸価（AV），ヨウ素価（IV），アルカリ金属等の触媒影響因子および多量体等の油脂劣化物質の濃度を分析した．ただし，泥状のトラップグリースに関しては，燃料成分を抽出して抽出物を分析に供した．次に，油状のトラップグリースと泥状のトラップグリースを次節の前処理で得られた油分に対して，燃料成分の割合，AVとIV，触媒影響因子およびS，N，塩素（Cl）の含有量，悪臭成分を含むVOCsの成分を分析した．トラップグリースは多様な性状を有することが予想され，加えて前処理後の油分が原料となることから，新たにサンプル数を増やして，幅広かつ詳細に評価する．評価項目に対する分析方法を以下に説明する．

まず，組成については，泥状のトラップグリース以外は油もしくはグリースであること