kan09202

飯濱真人

航空機レーザスキャナデータを用いた樹木の三次元パラメータの抽出

力丸厚、高橋一義

近年、樹木の自然環境における効用が社会的に重要視されている。ARD活動（新規植林・再植林・森林減少）に加え、ダムなどといった人工物を使わずに雨水を貯蓄することができる森林の貯蓄能力など、樹木に対する需要が多様化したことが要因と考えられる。それに伴い、市街地及び森林において、林分因子（胸高直径、樹高、密度、材積など）を対象とし、計測学的な測定項目である樹木資源量のモニタリングが活発に行われている。
資源量を調査する際に、広域を短時間で正確にモニタリングすることが求められる。これまで航空機レーザ測量による樹木資源量調査が行われていたが、調査対象領域を森林全域とするものが多く、単木でのモニタリングを行っている事例は少ない。そのため、航空機レーザ測量により取得された航空機レーザスキャナデータについてはまだ十分な検討が行われていないのが現状である。
本研究では、航空機レーザ測量に着目した。航空機レーザスキャナデータを使用することにより、平野部における樹木に対する三次元形状特性を把握するための形状に関するパラメータの抽出を検討した。本研究では鉛直方向の樹冠の変化に着目し、樹木の輪郭形状を表現する樹木輪郭パラメータと樹木の内部を表現する樹冠内部パラメータを設定した。
解析対象領域は新潟県長岡市中沢地区に設定し、ユリノキ、サクラ、スギを研究対象木と設定して樹木三次元パラメータの抽出を行った。樹木パラメータは樹木の輪郭形状を表現する樹木輪郭パラメータと樹木の内部形状を表現する樹冠内部パラメータの二つに分けて設定した。
本論文では樹木輪郭パラメータを抽出するために数値標高モデルを作成し、落葉樹、針葉樹の輪郭の形状特性を表現した。樹冠内部パラメータは、樹木内の反射パルス分布特性を抽出することにより、樹木それぞれの特性を把握することができた。また、反射パルスの分布特性及びBeer-Lambert則から樹木の遮蔽能力を抽出することにより、樹木の特性の違いによる差を検出することができた。そして、推定葉面積を抽出することにより、高さごとの推定葉面積を抽出することができた。
以上のことからLiDARデータを使用することにより、樹木の三次元形状パラメータを抽出することが可能であることがわかった�

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