森林施業情報の評価手法と施業指針の作成

• 課題番号: 2003004391
• 研究機関名: 森林総合研究所
• 研究分担: 森林総合研究所
• 研究期間: 継続2001～2005
• 年度: 2003
• 摘要: 森林施業情報の評価手法と施業指針の作成当年度の試験研究方法：森林総合研究所内ヒノキ林において森林の動画像を取得し、フレーム画像のピクセル情報から立木輪郭の情報を抽出する手法を解明した。茨城県真壁町国有林においてのＧＰＳ受信機、内界センサ、磁気センサ等を組み合わせた路線位置計測装置の精度検証を行った。モデル団地において施業履歴のデータベース化を進めるとともに、森林作業のための立地条件を解析した。機械化作業情報のデータベースの構築に資するため、北海道、岩手、山梨、長野、島根、山口、高知、大分県のヒノキ林、天然林等を対象に、過去３～５年内に機械化施業が行われた79事業地を抽出し、作業システム、林分現況に関する実態調査を行った。当年度の研究成果：デジタル画像を用いた林分条件把握手法、およびGPS、慣性センサを併用した地理・地形条件の把握手法を解明した。モデル林の伐出作業に関する立地条件が評価され、１道７県において機械化作業情報の現地調査が実行された。画像処理による林分の自動計測手法として、固定カメラから移動する被写体を撮影、動画像を構成するフレーム画像を解析する手法に着目し、被写体の通過前後におけるRGB平均値と標準偏差から立木の輪郭を抽出する手法を考案した。この手法を用いて、森林総研構内のヒノキ林内で実験した結果、距離20ｍ以内における立木輪郭を自動的に抽出できることが判明し、動画像から立木位置を測定する手法の有効性が確認された。また、GPSと自立センサを用いた路線位置計測装置の誤差補正方法を検討した結果、GPSの測位精度を表すRMS値と計測時の走行速度によるフィルタリングと走行前後の静止状態を基準とした補正を行えば、良好な結果が得られることが確認された。延長距離誤差は概ね5％以下と良好な結果が得られたものの、高度の誤差は5ｍ程度となり精度向上のためには、走行経路から得られたDEMによる補間が必要であることが判明した。モデル林の地形・地理的情報に基づいて、林小班の伐出作業に関する立地条件の解析を行った。林小班毎の地形の急峻度、林道・作業道までの距離、搬出経路の方向性についての分布特性から、各林分における集材距離の予測や集材方向の上荷・下荷区分の判別が可能となった。栃木県内のモデル団地を対象に解析した結果、90％の林小班が道から200ｍ以内に存在すること、90％の林小班が傾斜50％以内であることが判明し、車両系適地であることが確認された。機械化作業が行われた伐採跡地の現地調査を、ヒノキ林、広葉樹林を中心に行った結果、樹種別ではスギ39、ヒノキ12、その他針葉樹20、広葉樹8事例、作業システム別には車両系が32事例、架線系が47事例となった。伐採跡地の植生多様性、土壌保全性に関する主観的評価と伐採方法との関係を分析した結果、統計的に有意なレベルで両者は独立ではなく、間伐よりも皆伐跡地に低い評価が与えられる傾向があることが判明した。
• カテゴリ: 画像処理 機械化 経営管理 GPS 自動計測 データベース ブロッコリー