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空と陸の次世代レーザセンシング統合による立木の高精度な品等区分技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H03025
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分40010:森林科学関連
研究機関信州大学

研究代表者

加藤 正人  信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (40345757)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワードレーザセンシング / 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
研究開始時の研究の概要

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。

研究成果の概要

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ている。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

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) 産業財産権 (3件)

  • [国際共同研究] Finnish Geospatial Institute/Arbonaut Ltd(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Finnish Geospatial Institute(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      加藤正人
    • 雑誌名

      日本林業経営者協会 季報杣径

      巻: 66 ページ: 10-22

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Terrestrial laser scanning intensity captures diurnal variation in leaf water potential2021

    • 著者名/発表者名
      Samli Junttila, T. Holtta, E. Puttonen, M. Katoh, M. Vastaranta, H. Kaartinen, M. Holopainen, H. Hyyppa
    • 雑誌名

      Remote Sensing of Environment

      巻: 255 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.rse.2020.112274

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      光門舞花・加藤正人
    • 学会等名
      第134回 日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] UAV 画像を用いたクマ剥ぎ被害木の自動分 類2023

    • 著者名/発表者名
      陌間芳野・加藤正人
    • 学会等名
      第134回 日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] UAV を用いたクマ剥ぎ被害の把握と被 害木の自動分類(2)2022

    • 著者名/発表者名
      陌間芳野・加藤正人
    • 学会等名
      第 12 回中部森林学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] リモートセンシングを用いた丸太の材積 推定モデル作成2022

    • 著者名/発表者名
      光門舞花・加藤正人
    • 学会等名
      第 12 回中部森林学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] UAV画像を用いた造林木位置推定手法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      中川太人・加藤正人・ ・トウソウキュウ
    • 学会等名
      第133日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] SfM解析を用いた広葉樹立体モデル作成時のブレ画像除去による精度変化2022

    • 著者名/発表者名
      中川真海・加藤正人 ・トウソウキュウ
    • 学会等名
      第133日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] DEMデータを用いた高性能林業機械使用基準マッピング2022

    • 著者名/発表者名
      唐澤亮・加藤 正人・トウソウキュウ
    • 学会等名
      第133日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] レーザ計測による樹木の直径と材積の誤差検証2022

    • 著者名/発表者名
      殷暁・トウソウキュウ・加藤正人
    • 学会等名
      第133日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] UAVを用いた広葉樹天然林の資源調査2022

    • 著者名/発表者名
      竹中悠輝・トウソウキュウ・加藤正人
    • 学会等名
      第133日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 拡張現実感(AR)を応用した単木情報表示技術の検討2022

    • 著者名/発表者名
      藤平光希・トウソウキュウ・加藤正人
    • 学会等名
      第133日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アルゴリズムの違いによる造林木位置推 定結果の比較検証2021

    • 著者名/発表者名
      中川太人・藤平光 希・加藤正人 ・トウソウキュウ
    • 学会等名
      第 11 回中部森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ドローンを用いたクマ剥ぎ被害の把握と 被害木の自動抽出2021

    • 著者名/発表者名
      陌間芳野・加藤正人・鄧送求・ 岩塚伸人
    • 学会等名
      第 11 回中部森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ドローンを用いた森林境界明確化の検討2021

    • 著者名/発表者名
      志鎌大成・加藤正人・トウソウ キュウ
    • 学会等名
      第 11 回中部森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      殷暁・トウソウキュウ・加藤正人
    • 学会等名
      第 11 回中部森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      唐澤亮・加藤 正人・トウソウキュウ・堀澤正彦・南都寛
    • 学会等名
      第 11 回中部森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      中川真海・加藤正人 ・トウソウキュウ
    • 学会等名
      第 11 回中部森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 森林被害木自動検出方法およびプログラム2022

    • 発明者名
      加藤正人、藤平光希、トウソウキュウ、竹中悠輝
    • 権利者名
      国立大学法人信州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-006647
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 森林資源情報算定装置、算定方法およびプログラム2021

    • 発明者名
      加藤正人、トウ ソウキュウ、竹中悠輝
    • 権利者名
      国立大学法人信州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-105040
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 植栽木自動検出装置、検出方法及びプログラム2021

    • 発明者名
      加藤正人、中川太人、藤平光希、トウ ソウキュウ、竹中悠輝
    • 権利者名
      国立大学法人信州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-070641
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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