2021 Fiscal Year Research-status Report

樹木の3次元形状からみた都市緑化樹木の風倒危険性評価手法の開発

Research Project

Project/Area Number	20K06110
Research Institution	Osaka Prefecture University
Principal Investigator	中村彰宏大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (20264814)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	木全卓大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (60254439)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	都市緑化樹木 / 台風 / 幹折れ / 生材の曲げ強度 / 材密度 / 3次元計測 / 樹冠の3次元形状 / 樹冠面積
Outline of Annual Research Achievements	今年度は、強風時の風倒の危険性評価として、樹種ごとの幹折れ特性の評価、強風時の風圧モーメント評価のための樹冠形状の計測と評価、幹折れ評価のための幹折れの予備実験を行った。樹種ごとの幹折れ特性の評価としては、2018年第21号台風によって風倒被害が大きかった都市緑地の被害データをまとめた。地下部の根系のデータの計測は困難であり、さらに既存の根系強度に関するデータも少ないために幹折れ被害に着目して評価した。樹種ごとの総被害個体のうちの幹折れ被害の割合を算出し、この幹折れ被害の割合をロジスティック回帰したところ、樹種ごとの生材の曲げ強度と有意な回帰式が得られたが、樹種ごとの材の密度では有意な回帰式は得られなかった。さらに曲げ強度の小さな樹種では、植栽個体に対する幹折れ数である幹折れ比率が高い傾向にあり、生材の曲げ強度が幹折れ被害を説明する重要なパラメータであり、幹折れ被害を実測した樹種以外でも、材の曲げ強度データを用いて幹折れの発生を評価できる可能性を明らかにした。樹冠形状評価として、都市緑地内の孤立木を対象に地上設置型レーザスキャナを数地点に設置して樹冠形状を計測し、胸高直径や樹高、樹冠幅や樹冠面積などの樹冠パラメータを算出することができ、いくつかの条件下での風圧モーメントの試算を行うことができた。幹折れ評価の予備実験として、数種の樹種の生枝を用いて簡易な曲げ強度試験を行い、樹種やサイズによる強度の違いについて考察も行った。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 本研究の目的は、①．既存の台風によって発生した風倒特性を樹種ごとに明らかにすること、②．強風時における都市緑化樹木の幹の変位量、樹冠や樹幹形状、風速計測による抵抗係数を算出すること、③．幹の曲げ強度試験によって幹の強度の実測データを取得すること、模擬根系を用いた実験によって根系の抵抗力を実測すること、これらの結果をまとめて都市緑化樹木の樹形や根系形状などを考慮した風倒危険性を評価する手法を開発することである。①については概ね終了できたが、②の実測データと①のデータを組み合わせて評価し直す課題が残っている。②の形状計測などは昨年度にできたが強風時の幹の変位量計測ができておらず遅れている。また、昨年度に実施する予定だった模擬根系の実験もできなかった。それゆえ、研究全体の進捗状体はやや遅れている。
Strategy for Future Research Activity	2022年度は本研究の最終年度であるため、研究全体のまとめを行う。現在、遅れている強風時の変位計測、模擬根系を用いた実験を重点的に行い、これらの結果を用いて、都市緑地に実際に生育する個体を対象に風倒の可能性評価を行う。具体的には、昨年度に3次元計測した個体を対象に樹幹に測器を設置して、弱風時に荷重と変位量の関係を求め、台風などの強風時に変位計測を行い、さらに、昨年度に得られた樹冠面積データなどから強風時の風圧モーメントの算出および幹折れの危険性の評価を行う。また、模擬根系としては根量、根系分布と根返り抵抗力の関係を求める。これらの結果から、代表的な緑化樹種数種を対象にいくつかのサイズ（樹高や胸高直径）ごとの樹冠面積、抵抗係数を用いてごとの強風時の風倒可能性、根系状態についてのいくつかの仮想条件を設定し、根返りの可能性を算出し、これらの結果から都市緑地の樹種特性、土壌と根系条件が風倒可能性を評価する手法を検討する。
Causes of Carryover	研究スケジュールがやや遅れ、予定していた根系実験などができなかったために新たな機材の購入ができなかったこと、調査補助をつけることができなかったために使用額が予定より低かったためなどによって、次年度使用が生じた。。