林業用大型機械の走行による土壌攪乱低減に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13760110
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 有賀 一広 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (60313079)
• Keywords: 林業機械走行管理システム / 許容走行回数 / Shorea Selanica / GPS / GIS / 個別要素法 / コーン指数 / 接地圧

Research Abstract

土壌撹乱を低減させるためには、機械が走行する場所を限定して、撹乱面積を減少させるとともに、機械が同一地点を走行する回数を規制して、撹乱強度を抑えることが重要となる。機械の走行経路の管理を行うためには、適切な情報に基づいた作業計画の立案、現場での計画の実行、実行後の評価が重要となる。本研究では、まず作業計画を立案するために必要となる樹木の生長に影響を与えない走行回数(許容走行回数)を決定する方法について検討した。次に走行管理システムの構築に向けて、走行管理システムの基本となるGPS、データ通信装置について検討した。
1.Shorea selanica苗木の生長試験結果から土壌単位体積重量の増加により生長量は減少する傾向が確認され、苗木の生長に影響を与えない土壌単位体積重量が決定された。また、日本における林業用大型機械の走行が土壌撹乱、樹木の生長へ与える影響について整理した。
2.ある回数走行した後の土壌単位体積重量はコーン指数と車両の接地圧によって推定することができるため、これを使って許容走行回数を決定することができる。走行回数、土壌単位堆積重量、コーン指数の関係を明らかにするために、機械重量、土壌条件を変えて走行実験を行うことができる履帯模型の実験装置を製作した。
3.様々な機械、土壌条件でシミュレーションを行うことによって、機械走行跡地の土壌撹乱を予測できるシステムを構築するために、3次元個別要素法を用いた土壌モデルの精度について検証した。
4.GPSデータ通信実験結果からトンネルや沢沿いの林道など携帯電話の電波が届かない場所が一部分あったものの、大部分で送信可能であったので、GIS、GPS、携帯電話を用いることによって、走行管理システムを構築できる可能性が示された。

Research Products

• [Publications] 有賀 一広: "林業と環境問題"テラメカニックス. 21. 89-94 (2001)
• [Publications] 有賀 一広: "林業機械の走行管理による土壌攪乱の低減化"日本林学会大会講演集. 112. 232-23 (2001)
• [Publications] Kazuhiro Aruga: "The dynamic analysis of soil deformation caused by a semi-legged vehicle"Proc.of a Symposium organized by IUFRO Group 3.11.00 at the XXI IUFRO World Congress. 1-7 (2001)
• [Publications] 吉岡 拓如: "わが国における森林系未利用バイオマス資源としての林地残材の収穫システム"日本エネルギー学会大会講演集. 10. 377-380 (2001)
• [Publications] 有賀 一広: "脚動作によって生じる土壌変形への個別要素法の適用"第1回オーガナイズド・テラメカニックス・ワークショップin仙台講演論文集. 28-35 (2001)
• [Publications] Kazuhiro Aruga: "The Role of Logging Roads in Water and Soil Conservation"Journal of Forest Research. (発表予定).