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Development of high-precision classification technology for standing trees by integrating next-generation airborne and ground based laser scanning

Research Project

Project/Area Number 20H03025
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 40010:Forest science-related
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

Katoh Masato  信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (40345757)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) トウ ソウキュウ  信州大学, 先鋭領域融合研究群山岳科学研究所, 研究員 (00772477)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Keywordsレーザセンシング / ドローン / スマート林業 / リモートセンシング / レーザ計測 / レーザ計 / レーザセンンシンング / 森林科学 / 品等区分
Outline of Research at the Start

日本の国土の約70%は森林である。しかし、森林資源を十分に活用できていないのが 我が国の現状である。林野庁、自治体、林業事業体は広域の森林について、その資源量と品等区 分の両方の価値情報を求める声が高い。既存の森林調査法は人手に頼った標本調査であり、バラ ツキや見落としによって、調査コストに対して得られる情報量や精度が低く、正確に資源量を評価で きないことが問題とされといる。本研究では空(ドローン)と陸(地上携帯)からの次世代レーザセンシ ングを統合することで、樹冠と幹の3D情報から高精度な品等区分を可能にする技術開発を進め、森 林全体の資源量と価値を算定し、林業成長産業化への突破口とする。

Outline of Final Research Achievements

About 70% of Japan's land area is forest. However, the current situation in Japan is that forest resources are not fully utilized. The Forestry Agency, local governments, and forestry business entities are highly demanding information on the value of both the amount of resources and product categories for wide-area forests. The existing forest survey methods are sample survey that rely on manual labor due to variations in accuracy among surveyors and oversight of trees, the amount of information and accuracy obtained relative to the survey cost is low, and the amount of resources cannot be accurately evaluated. is considered a problem.
In this research, by integrating next-generation laser scanning from drone and ground mobile, we will promote the development of technology that enables highly accurate product classification from 3D information on tree crowns and trunks. Calculating the amount and value of resources will be a breakthrough for turning forestry into a growth industry.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本技術は、レーザ計測から高精度な樹冠と幹の樹幹抽出から、単木区分と幹の細り(任意の直径、曲がり)を算出して、価値の高い建築用構造材(A材丸太)
の丸太の立木品等区分が可能になった。極めて有効な自動分類技術であると共に 、国際的にオリジナルな研究開発であり、特許出願を予定している。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (16 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Int'l Joint Research] Finnish Geospatial Institute/Arbonaut Ltd(フィンランド)

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  • [Journal Article] 日本の林業経営を考えるスマート林業の現状と今後の展望2022

    • Author(s)
      加藤正人
    • Journal Title

      日本林業経営者協会 季報杣径

      Volume: 66 Pages: 10-22

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Terrestrial laser scanning intensity captures diurnal variation in leaf water potential2021

    • Author(s)
      Samli Junttila, T. Holtta, E. Puttonen, M. Katoh, M. Vastaranta, H. Kaartinen, M. Holopainen, H. Hyyppa
    • Journal Title

      Remote Sensing of Environment

      Volume: 255 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.rse.2020.112274

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  • [Presentation] ドローンおよびモバイル型レーザースキャナを 用いた相対幹曲線式の作成2023

    • Author(s)
      光門舞花・加藤正人
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      第134回 日本森林学会大会
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      第134回 日本森林学会大会
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      陌間芳野・加藤正人
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      光門舞花・加藤正人
    • Organizer
      第 12 回中部森林学会大会
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      中川太人・加藤正人・ ・トウソウキュウ
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      中川真海・加藤正人 ・トウソウキュウ
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      第133日本森林学会大会
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      第133日本森林学会大会
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      殷暁・トウソウキュウ・加藤正人
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      第133日本森林学会大会
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  • [Presentation] UAVを用いた広葉樹天然林の資源調査2022

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      竹中悠輝・トウソウキュウ・加藤正人
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      第133日本森林学会大会
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      第133日本森林学会大会
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      第 11 回中部森林学会大会
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  • [Presentation] ドローンを用いた森林境界明確化の検討2021

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      志鎌大成・加藤正人・トウソウ キュウ
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      第 11 回中部森林学会大会
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  • [Presentation] 地上レーザデータによる計測した樹木の 直径と材積の誤差検証2021

    • Author(s)
      殷暁・トウソウキュウ・加藤正人
    • Organizer
      第 11 回中部森林学会大会
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  • [Presentation] DEM データを活用した高性能林業機械 使用基準マッピング2021

    • Author(s)
      唐澤亮・加藤 正人・トウソウキュウ・堀澤正彦・南都寛
    • Organizer
      第 11 回中部森林学会大会
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  • [Presentation] SfM解析を用いた広葉樹立体モデル作成 時におけるブレ画像の除去による精度変 化2021

    • Author(s)
      中川真海・加藤正人 ・トウソウキュウ
    • Organizer
      第 11 回中部森林学会大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 森林被害木自動検出方法およびプログラム2022

    • Inventor(s)
      加藤正人、藤平光希、トウソウキュウ、竹中悠輝
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人信州大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2022-006647
    • Filing Date
      2022
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      2021 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 森林資源情報算定装置、算定方法およびプログラム2021

    • Inventor(s)
      加藤正人、トウ ソウキュウ、竹中悠輝
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人信州大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2021-105040
    • Filing Date
      2021
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      2021 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 植栽木自動検出装置、検出方法及びプログラム2021

    • Inventor(s)
      加藤正人、中川太人、藤平光希、トウ ソウキュウ、竹中悠輝
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人信州大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2021-070641
    • Filing Date
      2021
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      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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