A Landscape-Aware Spatial Representation Learning for Understanding Plural Values of Nature (Poster)

Image credit: Chihiro Haga

Abstract

Landscape Ecology (LE) is an academic field that quantitatively analyses land use and cover patterns to elucidate ecological systems and interpret human sociocultural and economic activities. This study aims to apply the Natural Language Processing (NLP) methodology in the LE. LE analyses a) spatial arrangements of landscape elements within unit spaces, b) landscapes as aggregates of these units, and c) their significance in natural and social-ecological systems. This is similar to NLP’s approach: a’) sentences as word aggregates, b’) texts as sentence aggregates, and c’) document and contextual meanings. While NLP has evolved from count-based methods to advanced techniques like word embeddings and large language models, LE has primarily relied on count-based analyses of landscape elements. This limitation has made it challenging to capture the full spectrum of nature’s values, particularly the relational value between humans and nature, one of the important values of nature (intrinsic, instrumental, and relational). To address this gap, this study reviewed spatial representation learning techniques developed primarily in transportation and explored their potential applications in LE. Then, the hex2vec algorithm, a word2vec-based representation learning using OpenStreetMap, was selected to embed the landscape structure of the entire Japan and tested some downstream tasks of LE. From the results, limitations of the current spatial representation learning and future directions were discussed.

Date
Oct 6, 2024
Location
Kyushu Institute of Technology, Japan

10月上旬に福岡県北九州市で開催されたICLEE2024に学生と参加してきました。 ICLEEは東アジアを中心とした自然環境の保全・管理・再生に関する学協会が共同で設立したコンソーシアムで、今年は設立から20周年の記念大会でした。国際会議では初の実行委員(ほぼ見習い)を務めました。

特に印象的だったのは、立ち上げに関わった研究者の皆さんの記念講演でした。それぞれの国で、景観生態学の立ち上げ〜国際的な交流の立ち上げに関わった経緯やその後についてのメッセージを直接お聞きできました。国際交流若手WGもIALE2027に向けて頑張ります。

今回は初めて単著でポスター発表を行い、Young Researchers Awardを受賞しました。OSM等々の地理空間情報を埋め込む技術を景観生態学に応用する研究です。まだしばらく継続する研究ですので、必ず論文にしていきます。

九州工業大学は大変素敵なキャンパスで、空き時間や早朝にはあちこち散策して過ごしました。ホストの環境デザイン研究室の皆さんの精力的&ホスピタリティ溢れるサポートで、とても記憶に残る学会となりました。関係者の皆さま、ありがとうございました。