精度の高い伐採計画の作成をサポートします

タイトル 精度の高い伐採計画の作成をサポートします
担当機関 (独)森林総合研究所
研究期間
研究担当者 鹿又 秀聡
細田 和男
高橋 與明
発行年度 2015
要約 木材共同販売組織の設立や強化が進む欧州の実態調査を通じて、小規模な所有者の森林から生産される木材を大規模な製材工場等へ安定的、効率的に販売する仕組みを築く際に重要となる3 つの鍵を明らかにしました。
背景・ねらい 伐採計画の立案に必要な情報は森林簿※に頼っていますが、森林簿には立木密度(混み具合)の記載がなく、材積等の情報も林齢から画一的に推定してあるなどの問題がありました。そこで、森林簿では不十分であった立木密度と樹高に関する情報をデジタル空中写真の画像解析によって推定することにより、情報を補完する手法を開発しました。こうして補完された森林簿データをもとに、森林成長や伐採における生産性やコストを予測するモデルを組み合わせることによって、間伐率や伐採林齢、丸太の採材方法を選ぶと、伐採本数や収穫材積、伐採の生産性とコスト、新規の林道開設量等を予測できるプログラムを作成しました。

※森林簿
民有林の小班ごとに、所在地、面積、樹種、林齢、材積、機能区分などが記載されたデータベースで、都道府県庁が管理している。
成果の内容・特徴 森林経営計画
現在、間伐施業の多くは森林経営計画のもとで実施されています。森林経営計画とは、5年を1期として、数十ha 以上のまとまった面積の森林を対象として立てる施業や保護に関する計画です。認定を受けるためには、適正かつ確実な実施にむけた計画立案の正確性が要求されますが、森林データの精度を確保しようとしても、広範囲の森林の現地調査をするには膨大な時間と労力が必要であり、限界があります。

森林資源の把握
森林簿は、伐採計画の作成にとって基本となる情報です。しかし、実際には、立木密度が記載されていない、材積も林齢からの大まかな推定値であるといった欠点があります。そこで、デジタル化された航空写真(デジタル空中写真)の画像解析から、個々のスギ人工林の立木密度を広範囲で推定する技術を開発しました。また、国土地理院が公開している10m メッシュの標高から得られる地形条件と、森林簿に記載されている林齢から、スギ人工林ごとの平均樹高を推定するモデルを作成しました。森林簿に欠けていた立木密度や樹高情報を補完することで、丸太の収穫量をより正確に推定するプログラムが開発できました(図1)。このプログラムを使うと、間伐率や伐採林齢、丸太の採材方法等の計画に応じて、伐採木の本数や立木材積はもちろん、丸太の長さや直径別の丸太材積を予測することができます。

伐採にかかる費用や労働力の把握
森林の伐採にあたっては、林道の開設、立木の伐採、丸太への造材(図2)、運搬といった作業が必要です。伐採計画を作成するためには、こうした作業の経費や労働力を知る必要があります(図3)。このプログラムでは、伐採に際して新たに開設する林道の距離や丸太の運搬距離を、GIS(地理情報システム)※を活用して推定します。また、伐採面積、伐採木の大きさ、林業機械による丸太の運搬距離、使用する林業機械の種類等を決めれば、伐採にかかる費用や必要となる労働力を計算できます。さらに、このプログラムでは作業ごとの費用や生産性の推定も可能です。また、木材価格や労賃、補助金等を反映させることができるので、様々な伐採シミュレーションを行い適切な伐採計画を立てることが可能となります(図4)。

今後の課題

今回開発したプログラムは、伐採適期を迎えた日本の人工林の効率的な伐採計画づくりに活用できるものです。プログラムでの試算の妥当性については、福島県および群馬県の一部地域のスギ林ですでに検証していますが、今後は適用する地域や樹種、さらには異なる伐採方法等、地域の状況に即したより多くの現場に対応できるようプログラムの改良にも取り組む必要があります。

本研究は、森林総合研究所交付金プロジェクト「国産材安定供給体制構築のための森林資源供給予測システム及び生産シナリオ評価手法の開発」による成果です。

※GIS(地理情報システム)
地理的位置を手がかりに、位置に関する情報を持ったデータ(空間データ)を総合的に管理・加工して、視覚的に表示し、高度な分析や迅速な判断を可能にするシステム。
図表1 236933-1.jpg
図表2 236933-2.jpg
図表3 236933-3.jpg
図表4 236933-4.jpg
図表5 236933-5.jpg
研究内容 http://www.ffpri.affrc.go.jp/pubs/seikasenshu/2015/documents/p16-17.pdf
カテゴリ 加工 経営管理 コスト データベース

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