Developing tree competition index using 3D terrestrial laser scanner

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K07771
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Forest science
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: Kato Akira 千葉大学, 大学院園芸学研究科, 准教授 (70543437)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 3次元 / 階層構造 / レーザー / リモートセンシング / フラクタル / 垂直分布 / 自己間引き / ボクセル

Outline of Final Research Achievements

Tree competition is evaluated by 3D data using terrestrial laser scanner (TLS). Under forest canopy 3D data is acquired by TLS and analyzed to understand the spatial complexity of forest for tree competition. The data taken over different species and different age stands were compared relative to their vertical strata. There was a relationship between the number of fractal and forest complexity irrelevant to forest species through the voxelizaion process which generates different size of voxels and applied the voxels on 3D discrete points. As a result, this research found the fractal dimension is a useful indicator to understand the state of forest competition.

Free Research Field

森林科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

競争指標は地域や樹種に特化しない汎用性の高い指標が望まれている。本研究で3次元データを用いた汎用的な競争指標を確立したことで、得られた知見をそのまま現場で実装できる。さらに、枝打ちや間伐等による樹木管理の効果を評価できるため、学術的意義も高い。従来の経験則に基づいた森林管理よりも、より確かな情報による森林計画を行うことができる。3次元データは地上レーザー以外にもドローンなど様々な方法で容易に取得できるようになっているため、今後3次元データの利用拡大に伴い、本研究の成果の社会的意義が高まる。