全地球測位システムを用いた森林資源モニタリング調査支援システムの開発

• Project/Area Number: 15780116
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 林学・森林工学
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 吉村 哲彦 京都大学, 情報学研究科, 助手 (40252499)
• Project Period (FY): 2003 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2005: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2004: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2003: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: GPS / PDA / 森林資源モニタリング調査 / GPSアンテナポール / アンテナ高 / 測位精度 / 全地球測位システム

Research Abstract

本研究では森林資源モニタリング調査を支援するシステムをGPSとPDAとパソコンを用いて開発している。このシステムは、森林資源モニタリング調査の調査員を安全かつ効率的に目的地まで誘導するためのものである。さらに、位置情報に加えて画像や文字情報によって、調査員の経験を後任者に引き継ぐことが可能になっている。しかし、森林内では樹冠や斜面の影響でGPSの測位精度が大幅に低下することが知られている。そこで、本研究ではネットワーク型DGPSとGPSアンテナポールを用いることによって測位精度の改善を試みた。ネットワーク型DGPSを用いることによって、森林内でも安定して高い測位精度か得られることが示されたが、この方式はリアルタイムで利用することができない。そこで、GPSのアンテナ高を上げることにより、森林内でも樹冠の影響を緩和しながら安定的に測位が可能になると考え、軽量で可搬性の高いカーボンを素材にしたGPSアンテナポールを試作した。京都大学上賀茂試験地でGPSアンテナポールを利用した測位実験を行った結果、森林内でもGPSの測位精度が大幅に向上することが示された。特に、安価なナビゲーション用のGPS受信機を用いた場合に、樹冠下における測位精度の向上が顕著であった。逆に、高価な測量用のGPS受信機を用いた場合には、樹冠の下でも安定的に高い測位精度が得られるため、必ずしもアンテナポールは必要ではないという結果になった。本研究で開発したGPSアンテナポールについては、鉛直性の確保や突風に対する対応が課題として残された。

Research Products

• [Journal Article] Improvement of GPS positional accuracy in canopy conditions by changing antenna height (2006)
  • Author(s): Tetsuhiko Yoshimura
  • Journal Title: Proceedings of the Seminar on IT Application to Natural Resources and the Environment in Southeast Asia (CD-ROM)
• [Journal Article] High-end GPS vs. low-end GPS : comparing GPS positional accuracy in the forest environment (2006)
  • Author(s): Tetsuhiko Yoshimura et al.
  • Journal Title: Proceedings of the International Precision Forestry Symposium Pages: 429-436
• [Journal Article] Design and evaluation of a GPS-based navigation system for forestry workers (2005)
  • Author(s): Tetsuhiko Yoshimura et al.
  • Journal Title: International Scientific Conference "Ecological, Ergonomic and Economical Optimization of Forest Utilization in Sustainable Forest Management" Pages: 83-88
• [Journal Article] Accuracy enhancement of GPS positioning by changing antenna height (2005)
  • Author(s): Tetsuhiko Yoshimura et al.
  • Journal Title: The 26th Asian Conference on Remote Sensing (CD-ROM)
• [Journal Article] Development of a highly accurate navigation system for forestry vehicles and workers (2005)
  • Author(s): Tetsuhiko Yoshimui, Naoto Hasegawa
  • Journal Title: Austro 2003 : High Tech Forest Operations for Mountainous Terrain (CD-ROM)
• [Journal Article] 森林における歩行時のGPS測位精度評価 (2004)
  • Author(s): 立木靖之, 吉村哲彦, 長谷川尚史, 酒井徹朗, 尾張敏章, 三田友則, 中村太士
  • Journal Title: 日本林学会誌 86 Pages: 5-11
  • NAID: 110006279019
• [Publications] Tetsuhiko Yoshimura, Naoto Hasegawa: "Development of a highly accurate navigation system for forestry vehicles and workers"Austro 2003 : High Tech Forest Operations for Mountainous Terrain. (CD-ROM). (2003)