(57)【要約】【課題】専門家でなくとも植物の経年変化を考慮した適切な植栽計画を立案できる植栽計画支援方法及びプログラムを提供する。【解決手段】コンピュータ１に植物４１の種類別に導出した植物齢と三次元形状との関数１００を記憶し、植物４１毎に植栽地４０上の位置と種類と三次元形状とを入力する入力手段３、植物４１毎の位置と種類と三次元形状とが記録された植栽計画図Ｉｇａを作成する計画図作成手段５、及び関数１００に基づき植栽計画図Ｉｇａ上の植栽の経年変化を算出する経年変化算出手段６を設ける。記憶手段２に植物４１の種類別に導出した三次元形状に応じた材積推定式１０１と材積に応じた含有炭素量推定式１０２とを記憶し、経年変化算出手段６により植栽による大気中二酸化炭素（ＣＯ２）の固定量を算出する。また、記憶手段２に植物のＣＯ２固定量と大気汚染物質吸収量との関係式１０３を記憶し、経年変化算出手段６により植栽による大気汚染物質の吸収量を算出する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物の種類別に植物齢と三次元形状との関数を導出してコンピュータに記憶し、植栽する植物毎の植栽地上の位置と種類と三次元形状とが記録された植栽計画図をコンピュータに入力し、前記関数に基づき前記計画図上の植栽の経年変化を算出してなる植栽計画支援方法。
【請求項２】
請求項１の方法において、前記植栽計画図に植栽地上の構造物の位置と種類と三次元形状との記録を含めてなる植栽計画支援方法。
【請求項３】
請求項１又は２の方法において、前記植物の種類別に三次元形状に応じた材積推定式と材積に応じた含有炭素量推定式とを導出してコンピュータに記憶し、前記関数と前記両推定式とに基づき植栽による大気中二酸化炭素の固定量を算出してなる植栽計画支援方法。
【請求項４】
請求項３の方法において、前記植物の二酸化炭素固定量と大気汚染物質吸収量と大気汚染物質濃度との関係式をコンピュータに記憶し、所定大気汚染物質濃度と前記二酸化炭素の固定量と前記関係式とに基づき植栽による大気汚染物質の吸収量を算出してなる植栽計画支援方法。
【請求項５】
請求項１から４の何れかの方法において、前記植物の種類別及び前記植栽地の表面被覆別に表面温度を日射量から求める表面温度計算式を導出してコンピュータに記憶し、前記植栽計画図を植物毎の三次元形状により植物被覆域と植物非被覆域とに分け且つ所定日射量と前記表面温度計算式とに基づき植栽地の表面温度分布図を作成し、前記関数に基づき前記表面温度分布図の経年変化を算出してなる植栽計画支援方法。
【請求項６】
請求項５の方法において、日射量を日射角から求める日射量計算式と前記植物毎の日射透過率とをコンピュータに記憶し、前記植栽計画図を植物毎の三次元形状と所定日射角とにより植物被覆域と植物非被覆日向域と植物非被覆日影域とに分け、所定日射角と前記日射量計算式及び日射透過率とに基づき前記被覆域と日向域と日影域との日射量をそれぞれ算出し、算出した日射量と前記表面温度計算式とに基づき植栽地の表面温度分布図を作成してなる植栽計画支援方法。
【請求項７】
請求項６の方法において、前記植栽地の日射角を日時から求める日射角計算式をコンピュータに記憶し、日時に応じた前記植栽地の表面温度分布図を作成してなる植栽計画支援方法。
【請求項８】
請求項５から７の何れかの方法において、前記植栽地の気温と前記表面温度分布図とから当該植栽地の表面温度と気温との差の面積平均値をヒートアイランドポテンシャルとして算出し、前記関数に基づき植栽地のヒートアイランドポテンシャルの経年変化を算出してなる植栽計画支援方法。
【請求項９】
請求項１から８の何れかの方法において、前記植栽計画図を所定視点から見た所定視線向き及び視野角度の景観図を作成し、前記関数に基づき前記景観図の経年変化を算出してなる植栽計画支援方法。
【請求項１０】
請求項９の方法において、前記景観図を二次元とし且つ植物と非植物とに識別し、前記関数に基づき景観図中に占める植物の割合の経年変化を算出してなる植栽計画支援方法。
【請求項１１】
請求項９の方法において、前記景観図を二次元とし且つ人工構造物とそれ以外とに識別し、前記関数に基づき景観図中に占める人工構造物の割合の経年変化を算出してなる植栽計画支援方法。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れかの方法において、前記植物の種類別及び前記植栽地の表面被覆別に防火性得点を導出してコンピュータに記憶し、前記植栽計画図を植物毎の三次元形状により植物被覆域と植物非被覆域とに分け且つ当該被覆域及び非被覆域を水平面上に投影して防火性得点別に識別した二次元防火力図を作成し、前記関数に基づき前記防火力図の経年変化を算出してなる植栽計画支援方法。
【請求項１３】
請求項１から１２の何れかの方法において、野生動物毎に当該動物が生息可能な植物の種類と当該生息可能植物の群落の規模、密度及び／又は形状と立地条件とを導出してコンピュータに動物・植物群落対応表として記憶し、前記植栽計画図から植物種類別の群落の規模、密度及び／又は形状を求め且つ前記植栽地の所定立地条件と前記動物・植物群落対応表とに基づき当該植栽地で生息可能な動物一覧表を作成し、前記関数に基づき前記一覧表の経年変化を算出してなる植栽計画支援方法。
【請求項１４】
請求項１３の方法において、前記動物・植物群落対応表に野生動物毎に生息可能な水域又は湿原の規模、流量、流速及び／又は水辺状態を含め、前記植栽計画図に植栽地上の水域又は湿原の規模、流量、流速及び／又は水辺状態の記録を含めてなる植栽計画支援方法。
【請求項１５】
植栽計画のためにコンピュータを、植物の種類別に導出した植物齢と三次元形状との関数を記憶する記憶手段、植物毎に植栽地上の位置と種類と三次元形状とを入力する入力手段、前記植物毎の位置と種類と三次元形状とが記録された植栽計画図を作成する計画図作成手段、及び前記関数に基づき前記計画図上の植栽の経年変化を算出する経年変化算出手段として機能させる植栽計画支援プログラム。
【請求項１６】
請求項１５のプログラムにおいて、前記入力手段により植栽地上の構造物の位置と種類と三次元形状とを入力し、前記計画図作成手段により構造物の位置と種類と三次元形状の記録を含む植栽計画図を作成してなる植栽計画支援プログラム。
【請求項１７】
請求項１５又は１６のプログラムにおいて、前記記憶手段に植物の種類別の三次元形状に応じた材積推定式と材積に応じた含有炭素量推定式とを記憶し、前記経年変化算出手段により前記関数と両推定式とに基づき植栽による大気中二酸化炭素の固定量を算出してなる植栽計画支援プログラム。
【請求項１８】
請求項１７のプログラムにおいて、前記記憶手段に植物の二酸化炭素固定量と大気汚染物質吸収量と大気汚染物質濃度との関係式を記憶し、前記経年変化算出手段により所定大気汚染物質濃度と前記二酸化炭素の固定量と前記関係式とに基づき植栽による大気汚染物質の吸収量を算出してなる植栽計画支援プログラム。
【請求項１９】
請求項１５から１８の何れかのプログラムにおいて、前記記憶手段に前記植物の種類別及び前記植栽地の表面被覆別の表面温度を日射量から求める表面温度計算式を記憶し、前記経年変化算出手段に、前記植栽計画図を植物毎の三次元形状により植物被覆域と植物非被覆域とに分け且つ所定日射量と前記表面温度計算式とに基づき植栽地の表面温度分布図を作成する分布図作成手段と、前記関数に基づき前記表面温度分布図の経年変化を算出する表面温度変化算出手段とを設けてなる植栽計画支援プログラム。
【請求項２０】
請求項１９のプログラムにおいて、前記記憶手段に日射量を日射角から求める日射量計算式と前記植物毎の日射透過率とを記憶し、前記分布図作成手段により、前記植栽計画図を植物毎の三次元形状と所定日射角とにより植物被覆域と植物非被覆日向域と植物非被覆日影域とに分け、所定日射角と前記日射量計算式及び日射透過率とに基づき前記被覆域と日向域と日影域との日射量をそれぞれ算出し、算出した日射量と前記表面温度計算式とに基づき植栽地の表面温度分布図を作成してなる植栽計画支援プログラム。
【請求項２１】
請求項１９又は２０のプログラムにおいて、前記記憶手段に植栽地の日射角を日時から求める日射角計算式を記憶し、前記入力手段により日時を入力し、前記分布図作成手段により入力日時の植栽地の表面温度分布図を作成してなる植栽計画支援プログラム。
【請求項２２】
請求項１９から２１の何れかのプログラムにおいて、前記入力手段により植栽地の気温を入力し、前記分布図作成手段により表面温度分布図から当該植栽地の表面温度と気温との差の面積平均値をヒートアイランドポテンシャルとして算出し、前記表面温度変化算出手段により植栽地のヒートアイランドポテンシャルの経年変化を算出してなる植栽計画支援プログラム。
【請求項２３】
請求項１５から２２の何れかのプログラムにおいて、前記入力手段により視点と視線向きと視野角度とを入力し、前記経年変化算出手段に、前記植栽計画図を入力視点から見た入力視線向き及び視野角度の景観図を作成する景観図作成手段と、前記関数に基づき前記景観図の経年変化を算出する景観変化算出手段とを設けてなる植栽計画支援プログラム。
【請求項２４】
請求項２３のプログラムにおいて、前記景観図作成手段により植物と非植物とが識別された二次元景観図を作成し、前記景観変化算出手段により景観図中に占める植物の割合の経年変化を算出してなる植栽計画支援プログラム。
【請求項２５】
請求項２３のプログラムにおいて、前記景観図作成手段により人工構造物とそれ以外とが識別された二次元景観図を作成し、前記景観変化算出手段により景観図中に占める人工構造物の割合の経年変化を算出してなる植栽計画支援プログラム。
【請求項２６】
請求項１５から２５の何れかのプログラムにおいて、前記記憶手段に前記植物の種類別及び前記植栽地の表面被覆別の防火性得点を記憶し、前記経年変化算出手段に、前記植栽計画図を植物毎の三次元形状により植物被覆域と植物非被覆域とに分け且つ当該被覆域及び非被覆域を水平面上に投影して防火性得点別に識別した二次元防火力図を作成する防火力図作成手段と、前記関数に基づき前記防火力図の経年変化を算出する防火力変化算出手段を設けてなる植栽計画支援プログラム。
【請求項２７】
請求項１５から２６の何れかのプログラムにおいて、前記記憶手段に野生動物毎の生息可能な植物の種類と当該生息可能植物の群落の規模、密度及び／又は形状と立地条件とを動物・植物群落対応表として記憶し、前記経年変化算出手段に、前記植栽計画図から植物種類別の群落の規模、密度及び／又は形状を求め且つ前記植栽地の所定立地条件と前記動物・植物群落対応表とに基づき当該植栽地で生息可能な動物一覧表を作成する一覧表作成手段と、前記関数に基づき前記一覧表の経年変化を算出する生息動物変化算出手段とを設けてなる植栽計画支援プログラム。
【請求項２８】
請求項２７のプログラムにおいて、前記動物・植物群落対応表に野生動物毎に生息可能な水域又は湿原の規模、流量、流速及び／又は水辺状態を含め、前記入力手段により植栽地上の水域又は湿原の規模、流量、流速及び／又は水辺状態を入力し、前記計画図作成手段により水域又は湿原の規模、流量、流速及び／又は水辺状態の記録を含む植栽計画図を作成してなる植栽計画支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は植栽計画支援方法及びプログラムに関し、とくに植栽の有する環境保全機能を考慮した植栽計画を支援する方法及びプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から都市部では、都市の環境条件に対する耐性がある植物材料を用い、全体の景観や植物材料毎の機能・配植等を考慮した植栽（緑地開発）が進められている。また最近では植栽の環境保全機能、例えば火災の延焼防止や避難広場となる公益的機能、野鳥・昆虫等の動物の生息を図る生物多様性保全機能（自然との共生機能）、水分の蒸発散により都市全体の気象を緩和する機能（ヒートアイランド現象を抑制する機能）、二酸化炭素（ＣＯ２）の固定による地球温暖化防止機能等が重視され、環境耐性や景観の観点だけからでなく環境を保全する観点からの植栽計画が求められている。
【０００３】
【数１】
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【０００４】
例えば非特許文献１は、自然との共生や防災を考慮した植栽計画の一例として、ビオトープの創生や人工地盤緑化（建物の屋上緑化・壁面緑化を含む。以下同じ。）等の植栽の考え方を提示している（非特許文献１の３５〜３９頁参照）。また非特許文献２及び３は、ヒートアイランド現象を抑制するために人工地盤緑化や街路樹等の植栽シミュレーション方法を提案している。ヒートアイランド現象の主な要因は都市の表面被覆の人工化による顕熱の増加（日射等で暖められた地表面や建物表面から周囲の大気中に放出される熱の増加）や潜熱の減少（暖められた地表面の含水分が大気中に蒸発する際に奪う熱の減少）にあると考えられており、例えば（１）式に示すヒートアイランドポテンシャル（Ｈｅａｔ  Ｉｓｌａｎｄ  Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ；都市の水平投影面積Ａに対する都市の表面温度Ｔｓと気温Ｔａとの差（Ｔｓ−Ｔａ）の面積算値の割合。以下、ＨＩＰということがある。）によってヒートアイランド現象が起こり得る度合を一定程度評価できる。非特許文献２は、ＨＩＰが低下するように街路樹の本数や樹高、建物の屋上・壁面の緑化割合（緑被率）をコンピュータ・シミュレーションにより評価する植栽計画を提案している（非特許文献２の１２０頁、１２６〜１２７頁、１３１頁、１３６〜１３７頁等を参照）。
【０００５】
更に特許文献１及び２は、都市部の人工地盤緑化（屋上緑化）の具体的手法として、建物の屋根に植生用の軽量人工土壌材又は地震に対する同調質量の土壌を敷設することにより自然との共生やヒートアイランド対策を図る建物の屋上緑化方法を開示している。特許文献１及び２が開示するように、屋上緑化では薄い土壌厚等で対応できる植物材料等を選択することにより、できるだけ荷重を軽くすることが望ましい。また特許文献３は、景観の向上やヒートアイランド現象の緩和を目的とした人工地盤緑化（壁面緑化）の具体的手法として、建物の壁に緑化植物が植栽された自然環境ユニットを着脱自在に配備する自然環境復元壁体を開示している。
【０００６】
【非特許文献１】建築環境技術研究会編著「建築環境エンジニアリング１  環境からみた建築計画」１９９９年９月２５日発行、ｐｐ．１４０〜１４６
【非特許文献２】「平成１２年度ヒートアイランド現象の実体解析と対策のあり方について報告書（増補版）」環境省発行、平成１３年１０月
【非特許文献３】「平成１３年度ヒートアイランド対策手法調査検討業務報告書」環境省発行、平成１４年３月
【非特許文献４】株式会社プレック研究所編「大気浄化植樹マニュアル−きれいな大気をとりもどすために−」公害健康被害補償予防協会発行、平成７年３月
【非特許文献５】社団法人日本建築学会編集「拡張アメダス気象データ」丸善株式会社、２０００年１月２５日第１版
【非特許文献６】福嶋司他「樹木の構成と配置からみた都市公園の防火機能に関する研究」森林立地、森林立地懇話会、１９８９年１２月３０日、第３１巻第２号、ｐｐ．３５〜４５
【特許文献１】特開２００２−３６４１３０号公報
【特許文献２】特開２００１−３３６３０７号公報
【特許文献３】特開２００２−２６６４２２号公報
【特許文献４】特開２０００−３３４０５７号公報
【特許文献５】特開平１０−１９８２６９号公報
【特許文献６】特開２００２−０２４３２４号公報
【特許文献７】特許第３０４７０７５号公報
【特許文献８】特開２００２−１８３２４０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、一人の技術者が植栽の有する様々な環境保全機能を全て適切に評価することは困難であり、環境保全の観点から植栽を計画するには多くの専門家を必要とする問題点がある。例えばヒートアイランド対策効果についてはある程度統一的な評価手法が提案されているが（例えば、非特許文献３の第５章１３５〜１８４頁参照）、ヒートアイランド対策と共に生物多様性保全や地球温暖化防止等を考慮する場合には、野鳥や昆虫等に関する専門技術者、地球温暖化に関する専門技術者等が必要とされる場合がある。
【０００８】
また、植栽の計画は植物の経年変化を考慮して立案しなければならない困難性もある。例えば公園等の植栽では各植物材料の生長に応じて環境保全機能も変化するが、様々な植物材料の生長を考慮して植栽全体の環境保全機能の経年変化を予想することは容易でない。植栽全体の生長が適切に予想できなければ、植栽後の植物の生育によって獲得される機能の向上を評価することができない。建物では建設時のイニシャルコストだけでなく維持管理等に要するランニングコストを含めたライフサイクルコストを考慮した設計が進められており、植栽においても植物材料の生長を考慮して所望の環境保全機能を確実に達成できる設計手法が必要である。更に最近では、設計段階で施主や住民等がその内容を客観的に評価して合意できることが要求されており、環境保全機能の経年的変化を考慮した適切な植栽計画を分り易く提示できる技術の開発が求められている。
【０００９】
そこで本発明の目的は、専門家でなくとも植物の経年変化を考慮した適切な植栽計画を立案できる植栽計画支援方法及びプログラムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
図９の流れ図を参照するに、本発明の植栽計画支援方法は、植物４１の種類別に植物齢と三次元形状との関数１００を導出してコンピュータ１に記憶し、植栽する植物４１毎の植栽地４０上の位置と種類と三次元形状とが記録された植栽計画図Ｉｇａ（図５及び図６参照）をコンピュータ１に入力し、関数１００に基づき植栽計画図Ｉｇａ上の植栽の経年変化を算出してなるものである。好ましくは、植栽計画図Ｉｇａに植栽地４０上の構造物４２の位置と種類と三次元形状との記録を含める。
【００１１】
また、図１のブロック図を参照するに、本発明の植栽計画支援プログラムは、植栽計画のためにコンピュータ１を、植物４１の種類別に導出した植物齢と三次元形状との関数１００を記憶する記憶手段２、植物４１毎に植栽地４０上の位置と種類と三次元形状とを入力する入力手段３、植物４１毎の位置と種類と三次元形状とが記録された植栽計画図Ｉｇａ（図５及び図６参照）を作成する計画図作成手段５、及び関数１００に基づき植栽計画図Ｉｇａ上の植栽の経年変化を算出する経年変化算出手段６として機能させるものである。好ましくは、入力手段３により植栽地４０上の構造物４２の位置と種類と三次元形状とを入力し、計画図作成手段５により構造物４２の位置と種類と三次元形状との記録を含む植栽計画図Ｉｇａを作成する。
【００１２】
更に好ましくは、記憶手段２に植物４１の種類別に導出する三次元形状に応じた材積推定式１０１と材積に応じた含有炭素量推定式１０２とを記憶し、経年変化算出手段６により関数１００と両推定式１０１、１０２とに基づき植栽による大気中二酸化炭素（ＣＯ２）の固定量を算出する。また、記憶手段２に植物のＣＯ２固定量（固定速度）と大気汚染物質量（吸収速度）と大気汚染物質濃度との関係式１０３を記憶し、経年変化算出手段６により所定大気汚染物質濃度と前記算出したＣＯ２の固定量と関係式１０３とに基づき植栽による大気汚染物質の吸収量を算出する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による植栽計画支援プログラムが内蔵されたコンピュータ・システムの一実施例のブロック図を示す。図示例のコンピュータ１は、植栽する植物４１毎の植物齢と三次元形状との関数１００その他を記憶する記憶手段２と、植栽計画図Ｉｇａの作成プログラムである計画図作成手段５と、植栽計画図Ｉｇａ上の植物４１毎の種類や位置、三次元形状等を計画図作成手段５に入力するマウス・キーボード等の入力手段３と、植栽計画図Ｉｇａを表示するディスプレイ・プリンタ等の出力手段４とを有する。またコンピュータ１は、後述するプログラム群からなる経年変化算出手段６を有する。
【００１４】
計画図作成手段５の一例は３次元ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）プログラムであり、例えば図５のように出力手段４にｘｙ平面として植栽地４０を表示し、入力手段３から植栽地４０上の植物４１毎の二次元座標（ｘ，ｙ）とその植物４１の高さＨ・直径Ｄ・葉張Ｗ等の三次元形状とその植物４１の種類その他の属性とを入力することにより、図６に示すような三次元植栽計画図Ｉｇａを作成する。同図の計画図作成手段５は、入力手段３から植栽地４０上の構造物４２（例えばコンクリート構造物・コンクリート被覆地・木造構造物等の人工構造物や、池や湿地等の水域等）の位置と種類と三次元形状とを入力することにより、構造物４２の記録を含む植栽計画図Ｉｇａを作成することができる。また植栽計画図Ｉｇａには植栽地４０の地形や面積、日射量、表面被覆別の領域や面積、属性（物性値）等を記録することができる。
【００１５】
植栽計画図Ｉｇａのデータ構成の一例を図２に示す。同図の植栽計画図Ｉｇａは、植物４１毎の植栽データから構成されており、コンピュータ１の記憶手段２に記憶することができる。図示例の植栽データは、植物４１毎の位置及び三次元形状に関するＣＡＤデータと、植物４１毎の種類・絶乾比重・幹に対する枝葉根等の幹以外の重量比（以下、幹以外重量比ということがある。）・株立数等の属性を示すデータとを含む。図示例の三次元形状データは、植物４１の高さ（例えば樹高）Ｈ、胸高直径Ｄ（通常は地上１．２ｍの幹直径）、幹周Ｃ（通常は地上１．２ｍの幹周り長さ）、葉張Ｗ（四方に伸長した枝葉の幅。枝張ともいう。）を含む。但し、胸高直径Ｄは幹周Ｃから演算（Ｄ＝Ｃ／π）により算出可能であり、幹周Ｃが不明である場合は植物４１の種類別に導出した（１１）式（単幹の場合。この場合はスギ。）や（１２）式（株立の場合）の胸高直径−高さ（樹高）関係式を用いて高さＨから推定できる。（１２）式のａ及びｂは植栽地４０の気候等に応じて植物４１の種類別に定まる定数である。また、葉張Ｗは胸高直径Ｄ又は幹周Ｃから演算（Ｗ＝Ｄ×１０）により推定できる。
【００１６】
【数２】
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【００１７】
図示例では植栽計画図Ｉｇａの植栽データに上述した植物４１毎の三次元形状で定まる植物外観形状、例えば図７に示す複数の図式的形状から選択した植物外観形状を含めている。同図はドーム型、球型、楕円形型、逆円錐型、円錐型及び円柱型の６種類の外観形状（図示例では樹形）を示し、各外観形状の大きさＡ、Ｂ、Ｃは同図に示す計算式により植物４１の高さＨ及び葉張Ｗから算出できる。植栽データに図式的植物外観形状を含める理由は、後述する表面温度算出処理（図１３参照）や景観図作成処理（図１４参照）における計算負荷を軽減することができ、且つ、図式的形状でも表面温度や景観の経年変化を十分精確に予想できるからである。但し、計算負荷が問題とならない場合は、図式的形状に代えて実際の植物４１に近似した形状を用いてもよい。
【００１８】
図示例の植栽データの種類欄には、後述する関数１００等との対応付けのために必要な識別子、例えば植物４１の名称等を記録する。絶乾比重と幹以外重量比とは、植物４１の材積から重量を算出する際に使用する。必要に応じて分類欄を設けて植物４１の分類に必要な識別子、例えば針葉樹、落葉広葉樹、常緑広葉樹等の分類を記録し、例えば絶乾比重や幹以外重量比は種類別でなく分類別に記録することも可能であるが、分類欄は本発明に必須のものではない。植物齢（例えば樹齢）の欄には、後述する関数１００に基づく演算結果を記録する。算出用データ及び動物親和度の欄には後述する経年変化の算出の際に使用する推定式やパラメタ等を記憶するが、詳細は後述する。
【００１９】
植物齢と三次元形状との関数１００の一例を、スギを例として（２１）式及び（２２）式に示す。（２１）式は植物４１の種類別（この場合はスギ）の植物齢ｘと高さ（樹高）Ｈとの関数１００、（２２）式は植物４１の種類別の植物齢ｘと胸高直径Ｄとの関数１００の例である。これらの関数１００は、東京営林局現実林分収穫予測表（昭和５４年編）より抽出した樹木の実測データに基づいて、植物齢ｘを独立変数とし樹高Ｈ又は胸高直径Ｄを従属変数とする二次関係式を設定し、回帰分析により樹木の種類別に係数を定めたものである。例えば（２１）式の寄与率Ｒ２は０．９７８、（２２）式の寄与率Ｒ２は０．９７９３であり、十分実用的な精度の関係式であることを確認できた。すなわち、この関係式により少なくとも東京及びその周辺地域において植物４１（この場合はスギ）の植物齢ｘからその高さ（樹高）Ｈ及び胸高直径Ｄを算出でき、逆に植物４１の高さ（樹高）Ｈ及び胸高直径Ｄから植物齢ｘを算出できる。なお、（１１）式の胸高直径−高さ（樹高）関係式は（２１）式及び（２２）式の関数１００から導出したものである。
【００２０】
【数３】
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【００２１】
（２１）式及び（２２）式は東京及びその周辺地域の植物４１に適用可能な関数１００を示すが、他の地域の植栽地４０及び他の植物４１についても適当な実測データに基づき関数１００を導出することができる。一般に樹木では植物齢の増加に応じて生長速度が徐々に減少するので二次式回帰モデルにより関数１００を導出できると考えられるが、他の適当な回帰モデルを用いて関数１００を導出してもよい。また、植栽地４０毎に樹高Ｈ又は胸高直径Ｄを複数年に亘り実測し、その実測値に基づいて植栽地４０毎に関数１００を導出又は補正することも可能である。植物齢ｘと胸高直径Ｄとの関数１００に代えて又は加えて、植物齢ｘと葉張Ｗ又は幹周Ｃとの関数１００を導出してもよい。
【００２２】
本発明による植栽計画方法の流れ図の一例を図９に示す。先ずステップＳ００１において植栽対象の植物４１別に植物齢と三次元形状との関数１００を導出して記憶手段２に記憶する。植栽地４０の地域や地形、気候等に応じて植物４１の光合成能力が変化するので、関数１００は植栽対象の植栽地４０毎に導出することが望ましい。但し、地域毎の光合成補正係数（地域補正係数）等を導出して記憶手段２に予め記憶しておき、後述する経年変化の算出時に地域補正係数を選択して全地域共通の関数１００から地域毎の関数１００を導出してもよい。ステップＳ００２において、植栽の経年変化の算出に必要な他の計算式・関係式・パラメタ等を植物４１別に導出する。後述するように、導出すべき計算式・関係式・パラメタ等は、算出すべき経年変化の種類に応じて異なる。
【００２３】
次にステップＳ００３〜Ｓ００４において、入力手段３により植栽する植物４１の位置及び三次元形状と種類等の属性データとをコンピュータ１に入力し、計画図作成手段５により植栽計画図Ｉｇａを作成する。作成した植栽計画図Ｉｇａを経年変化算出手段６に取り込み、経年変化算出手段６により関数１００に基づいて植栽計画図Ｉｇａ上の植栽の経年変化を算出する。図１に示すように経年変化算出手段６は植栽の様々な経年変化を算出するプログラムの集合体とすることができ、図示例の算出手段６は、（Ａ）植栽の三次元形状の経年変化を算出する植栽状態図作成手段７と、（Ｂ）植栽による大気中のＣＯ２固定量を算出するＣＯ２固定量算出手段８と、（Ｃ）植栽による大気中の汚染物質吸収量を算出する大気汚染物質吸収量算出手段９とを含む。必要に応じて算出すべき経年変化の種類の選択画面を出力手段４に表示し、入力手段３で選択されたプログラムを起動することができる。
【００２４】
（Ａ）植栽の三次元形状の経年変化算出処理
図９のステップＳ００５は植栽状態図作成手段７による植栽の三次元形状の経年変化を算出する処理を示す。その詳細な流れ図を示す図１０を参照するに、植栽状態図作成手段７は植栽計画図Ｉｇａを入力し（ステップＳ１０１）、植栽計画図Ｉｇａの植物４１毎の種類と三次元形状、例えば樹高Ｈと胸高直径Ｄとを検出する（ステップＳ１０２）。検出した樹高Ｈ及び胸高直径Ｄを、対応する種類の植物４１の関数１００（（２１）〜（２２）式参照）に代入し、樹高Ｈから見た植物齢ｘと胸高直径Ｄから見た植物齢ｘとをそれぞれ算出する（ステップＳ１０３）。両算出結果はは必ずしも一致していなくてもよい。対応する植物４１の関数１００は、植栽データ（図２参照）に含めることができる。
【００２５】
次いで、算出した植物４１毎の植物齢ｘにｙ年を加えた植物齢（ｘ＋ｙ）を、対応する植物４１の関数１００（（２１）〜（２２）式参照）へ代入することにより、ｙ年後の植物４１毎の樹高Ｈ及び胸高直径Ｄを算出する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０５において、植栽計画図Ｉｇａの植物４１毎の位置に、ｙ年後の樹高Ｈ及び胸高直径Ｄの三次元形状を記入することにより、ｙ年後の植栽状態図Ｉｇｂを作成することができる。作成した植栽状態図Ｉｇｂは、植栽計画図Ｉｇａと対比可能に出力手段４へ表示することができる。また、期間（ｙ年）の問い合わせ処理を植栽状態図作成手段７に含め、指定された任意期間後の植栽状態図Ｉｇｂを作成することができる。
【００２６】
（Ｂ）植栽によるＣＯ２固定量の算出処理
図９のステップＳ００６は、植栽による大気中のＣＯ２固定量を算出するＣＯ２固定量算出手段８の処理を示す。ＣＯ２固定量を算出する場合は、ステップＳ００２において植物４１の種類別に三次元形状に応じた材積の推定式１０１を導出し、また植物４１の材積に応じた含有炭素量の推定式１０２を導出し、それぞれ記憶手段２に記憶しておく（図１参照）。（４１）〜（４４）式に示す植物４１（この場合はスギ）の材積推定式１０１の一例は、林野庁関東営林局の樹木の実測データに基づいて、幹材積Ｖを独立変数とし樹高Ｈ及び胸高直径Ｄを従属変数とする推定式を設定し、樹木の種類別の重回帰分析により係数を定めたものである。この例では推定式１０１の精度を上げるため、植物４１の種類が同一であっても胸高直径Ｄに応じて複数の材積推定式１０１を導出しているが、本発明で用いる推定式１０１はこの例に限定されない。（６１）式は植物４１の含有炭素量推定式１０２の一例を示す。（６１）式における炭素率は、植物の全重量に占める含有炭素重量（含有炭素量）の割合（例えば０．５）である。（６１）式は植物４１の種類に依存しない推定式１０２であるが、植物４１の種類別に推定式１０２を導出してもよい。
【００２７】
【数４】
2004305069.tif 000006
【００２８】
【数５】
2004305069.tif 000007
【００２９】
ＣＯ２固定量算出手段８による処理の詳細を図１１に示す。同図を参照するに、ＣＯ２固定量算出手段８は植栽計画図Ｉｇａを入力し（ステップＳ２０１）、植栽計画図Ｉｇａの植物４１毎に種類と高さ（樹高）Ｈ・胸高直径Ｄと絶乾比重・幹以外重量比とを検出する（ステップＳ２０２）。検出した植物４１の種類及び胸高直径Ｄに応じた材積推定式１０１を選択し（ステップＳ２０３、（４１）〜（４４）式参照）、その推定式１０１に、検出した樹高Ｈ及び胸高直径Ｄを代入して植物４１毎の幹材積Ｖを算出する。選択した材積推定式１０１は、植栽データ（図２参照）に含めることができる。ステップＳ２０４において、算出した材積Ｖと検出した絶乾比重及び幹以外重量比とを（６１）式へ代入することにより、植物４１毎の含有炭素量を算出する。植栽計画図Ｉｇａの全ての植物４１の含有炭素量を合計すれば、計画時点における植栽全体の累積炭素量を算出できる。
【００３０】
次いで、上述した植栽状態図Ｉｇｂの作成の場合と同様に、植栽計画図Ｉｇａから検出した植物４１毎の樹高Ｈ及び胸高直径Ｄを、対応する種類の植物４１の植物齢・形状関数１００（（２１）〜（２２）式参照）に代入して植物齢ｘを算出し（ステップＳ２０５）、算出した植物４１毎の植物齢ｘにｙ年を加えた植物齢（ｘ＋ｙ）を、対応する植物４１の関数１００へ代入してｙ年後の樹高Ｈ及び胸高直径Ｄを算出する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０７〜Ｓ２０８において、算出したｙ年後の胸高直径Ｄに応じた材積推定式１０１を選択し（（４１）〜（４４）式参照）、その推定式１０１にｙ年後の樹高Ｈ及び胸高直径Ｄを代入してｙ年後の幹材積Ｖを算出し、算出した材積Ｖと植物４１の絶乾比重及び幹以外重量比とを（６１）式へ代入して植物４１毎のｙ年後の含有炭素量を算出する。但し、絶乾比重と幹以外重量比とはｙ年後も計画時点と同一であると仮定した。ステップＳ２０９において、ｙ年後の全ての植物４１の含有炭素量を合計することにより、ｙ年後における植栽全体の累積炭素量を算出し、計画時点の累積炭素量とｙ年後の累積炭素量との差を（６２）式へ代入することにより、植栽全体によるｙ年間の大気中のＣＯ２固定量を算出することができる。この場合も、ＣＯ２固定量算出手段８に期間（ｙ年）の問い合わせ処理を含め、求めたＣＯ２固定量を植栽状態図Ｉｇｂと共に出力手段４へ表示することができる。
【００３１】
（Ｃ）植栽による大気汚染物質の吸収量の算出処理
更に植栽による大気汚染物質の吸収量を算出する場合は、図９のステップＳ００７へ進む。大気汚染物質吸収量を算出する場合は、ステップＳ００２において植物４１のＣＯ２固定量（固定速度）と大気汚染物質吸収量（吸収速度）と大気汚染物質濃度との関係式１０３を導出して記憶手段２に記憶する（図１参照）。非特許文献４は、植物４１による年間の大気汚染物質吸収量がその植物４１の年間ＣＯ２固定量と大気中の汚染ガス濃度とから推定できることを記載し、大気中の二酸化イオウ（ＳＯ２）の吸収量として（７１）式の関係式１０３、大気中の二酸化窒素（ＮＯ２）の吸収量として（７２）式の関係式１０３を提案している（非特許文献４の６９〜７５頁参照）。
【００３２】
【数６】
2004305069.tif 000008
【００３３】
ＣＯ２固定量と大気汚染物質吸収量との関係式１０３も光合成能力により変化するため、植栽対象の植栽地４０毎に導出することが望ましいが、（７１）及び（７２）式は光合成補正係数（地域補正係数）により様々な地域に適用可能である。但し、ＣＯ２固定速度を地域別に算出した場合は、（７１）及び（７２）式の地域補正は不要である。地域補正係数は予め検出して記憶手段２に記憶しておくことができ、地域補正係数を選択するための問い合わせ処理（図１２のステップＳ３０２参照）を後述の大気汚染物質吸収量算出手段９に含めることができる。（７１）及び（７２）式は植物４１の種類に依存しない関係式１０３であるが、植物４１の種類別に関係式１０３を導出してもよい。また、ＳＯ２やＮＯ２以外の大気汚染物質についても同様の関係式１０３を導出することが可能である。
【００３４】
ステップＳ００７における処理の詳細を図１２に示す。同図を参照するに、大気汚染物質吸収量算出手段９は植栽計画図Ｉｇａを取り込むと共に（ステップＳ３０１）、入力手段３から植栽地４０の地域とその大気中の汚染物質濃度（例えば、ＳＯ２濃度やＮＯ２濃度）とを入力する（ステップＳ３０２）。ステップＳ３０３において上述した図９の流れ図に従ってｙ年間のＣＯ２固定量を算出し、ステップＳ３０４において入力地域に応じた地域補正係数を選択する。ステップＳ３０５において、算出したｙ年間のＣＯ２固定量と大気中の汚染物質濃度と地域補正係数とを（７１）式又は（７２）式へ代入することにより、植物４１毎のｙ年間の大気汚染物質（ＳＯ２又はＮＯ２）の吸収量を算出する。植栽計画図Ｉｇａの全ての植物４１の吸収量を合計することにより、植栽全体によるｙ年間の大気汚染物質吸収量を算出することができる。
【００３５】
図９の流れ図のステップＳ０１２〜Ｓ０１３は、ステップＳ００５〜Ｓ００７で算出した植栽の経年変化すなわち植栽状態図ＩｇｂやＣＯ２固定量、大気汚染物質吸収量を検討する処理を示す。例えば、経年変化の算出結果と、ＣＯ２固定量や汚染物質吸収量の目標値とを対比し、計算結果が目標値に達していない場合はステップＳ０１３からステップＳ００３へ戻り、植栽計画の植物４１の種類や数、高さ（樹高）や胸高直径等の三次元形状を修正してステップＳ００３〜Ｓ００７を繰り返す。また、経年後の植栽状態図Ｉｇｂから植物４１の日影部分が大きくなり過ぎると判断した場合は、光合成能力が低下して目標値が達成できないおそれがあるのでステップＳ００３へ戻り、植物４１の植栽位置等を修正してステップＳ００３〜Ｓ００７を繰り返す。このステップＳ００３〜Ｓ００７の繰り返しにより、目標値を確実に達成できる植栽計画を立案することができる。
【００３６】
本発明によれば、植物材料の経年変化を考慮しつつ所望の目標値を確実に達成できる植栽を設計することができる。とくに、植栽の有する大気中のＣＯ２固定や大気汚染物質吸収といった環境保全機能の経年変化を適切に予想できるので、従来は多くの専門家による検討が必要であった環境保全の観点からの植栽を素人でも簡単に計画することが可能となる。また、植栽の三次元形状の経年変化から重量の経年変化を算出し、人工地盤緑化、例えば建物の屋上緑化等に際して経年後においても植栽荷重が所定範囲内に収まるような計画を立案することも可能である。更に、植栽の三次元形状や環境保全機能の経年的変化を分り易く提示できるので、植栽計画に対する施主や住民等との合意を形成する際のツールとして有効利用が期待できる。本発明は、新たな植栽を計画する場合だけでなく既存緑地の評価等にも利用することができ、その評価結果に基づき緑地の適切な変更提案を立案することも可能である。また本発明において、例えば（４１）〜（４４）式等の材積推定式１０１、（６１）式等の含有炭素量推定式１０２、（７１）〜（７２）式等のＣＯ２固定量と大気汚染物質吸収量と大気汚染物質濃度との関係式１０３を用いて、現段階での三次元形状の実測値と任意年数経過後の三次元形状の実測値とから実際のＣＯ２固定量や大気汚染物質吸収量を求めることもできるので、既存の緑地の一層正確な評価を行うことも可能である。
【００３７】
こうして本発明の目的である「専門家でなくとも植物の経年変化を考慮した適切な植栽計画を立案できる植栽計画支援方法及びプログラム」の提供を達成することができる。
【００３８】
【実施例】
図１の経年変化算出手段６は、上述したＣＯ２固定量や大気汚染物質吸収量の算出プログラムに加えて、（Ｄ）植栽による植栽地４０の表面温度分布の経年変化を算出するプログラム群、（Ｅ）植栽の景観の経年変化を算出するプログラム群、（Ｆ）植栽による防火力の経年変化を算出するプログラム群、及び（Ｇ）植栽による生物多様性保全機能の経年変化を算出するプログラム群を有する。以下、各経年変化の算出プログラム群を詳細に説明する。
【００３９】
（Ｄ）植栽による植栽地４０の表面温度の経年変化算出処理
図９のステップＳ００８は、植栽地４０の表面温度分布の経年変化を算出する処理を示す。表面温度分布を算出する場合は、ステップＳ００２において植物４１の種類別及び植栽地４０の表面被覆別の表面温度を日射量から求める表面温度計算式１０８と表面温度計算用パラメタ１０７とを導出し、記憶手段２に記憶する（図１参照）。またステップＳ００３〜Ｓ００４において、植栽地４０の地表面上に表面被覆別の領域（例えば裸地域、砂地域、芝生域、水面域、コンクリート域、アスファルト域等）の位置と形状（拡がり）と種類とを入力し、表面被覆の記録を含む植栽計画図Ｉｇａを作成する。植栽地４０上に構造物４２がある場合は、その構造物４２毎に表面被覆別の領域（窓域、コンクリート域、屋上緑化域、壁面緑化域等）の位置と形状と種類とを記録する。
【００４０】
一般に地表面又は被覆表面ｉの表面温度は関連する短波放射Ｓと赤外放射Ｉと対流顕熱Ｈと蒸発潜熱Ｌと表面下への熱伝導Ｇとのエネルギーバランスにより決定され、地表面又は被覆表面ｉにおける熱収支は（８１）式のように表わすことができる（非特許文献３の１４０〜１４２頁参照）。定常状態では前記エネルギー量の収支合計（蓄熱量）＝０となり、地表面又は被覆表面ｉの蓄熱がある場合は熱収支が非定常の関数となる。同式においてアルベドαｉ、蒸発散係数βｉ、赤外放射率εｉ、熱伝導率λｉ、比熱Ｃｐｉ、及び比重ρｉは被覆表面ｉ毎の属性値（物性値）であり、これらの属性値と表面下の熱伝導率・比熱等と大気の気温・風速・湿度等とを計算用パラメタとして与えれば、（８１）式を日射量から表面温度を求める計算式１０８と考えることができる。
【００４１】
【数７】
2004305069.tif 000009
【００４２】
表面温度計算用パラメタ１０７のデータ構成の一例を図３に示す。図３の表面温度計算用パラメタ１０７は、植栽地４０の気象データ１０７ａと、植栽地４０の表面被覆別の熱物性パラメタ１０７ｂと、表面下の地中又は建物内の熱物性パラメタ１０７ｃと、その他の計算パラメタ１０７ｄとを有する。気象データ１０７ａは植栽対象の植栽地４０毎に導出した気温・風速・湿度・日射量（直達日射量及び天空日射量）等である。表面被覆別の熱物性パラメタ１０７ｂは、図４に示すように、植栽地４０に存在する表面被覆別及び植物４１の種類別に導出した物性値である。図４は水平面被覆別、垂直面被覆別、及び植物種類別の熱物性パラメタを含むが、植物４１の種類別の熱物性パラメタ１０７ｂは植栽データ（図２参照）に含めてもよい。表面下の熱物性パラメタ１０７ｃは被覆表面下の土壌や建材等の種類別に導出した物性値であり、例えば表面下に表面素材−建材−断熱材−内装材等の複数層からなる建物壁がある場合は各層毎の厚みと物性値とを記録する。その他の計算パラメタ１０７ｄは植栽地４０の緯度や経度のデータを含む。
【００４３】
図１の経年変化算出手段６は、植栽地４０の表面温度分布の経年変化を算出するプログラム群として、分布図作成手段１０と表面温度変化算出手段１１とを有する。分布図作成手段１０は、植栽計画図Ｉｇａを植物４１毎の三次元形状により植物被覆域Ｉｓａ１と植物非被覆域Ｉｓａ２とに分け、例えば気象データ１０７ａに記録された所定日射量と例えば（８１）式の表面温度計算式１０８と表面温度計算用パラメタ１０７とに基づき植栽地４０の表面温度分布図Ｉｇｃを作成する。作成した表面温度分布図Ｉｇｃを表面温度変化算出手段１１へ入力し、表面温度変化算出手段１１が例えば（２１）〜（２２）式の植物齢・三次元形状関数１００に基づき表面温度分布図Ｉｇｃの経年変化を算出する。
【００４４】
好ましくは、気象データ１０７ａに記録された所定日射量から表面温度分布図Ｉｇｃを作成するのではなく、コンピュータ１の記憶手段２に日射量を日射角から求める日射量計算式１０５と植物４１毎の日射透過率１０６とを記憶し、分布図作成手段１０により植栽計画図Ｉｇａを植栽地４０の所定日射角と植物毎４１の三次元形状とにより植物被覆域Ｉｓａ１と植物非被覆日向域Ｉｓａ２と植物非被覆日影域Ｉｓａ３とに分け、植栽地４０の所定日射角と日射量計算式１０５と植物４１毎の日射透過率１０６とに基づき被覆域Ｉｓａ１と日向域Ｉｓａ２と日影域Ｉｓａ３との日射量をそれぞれ算出し、算出した日射量と例えば（８１）式の表面温度計算式１０８と表面温度計算用パラメタ１０７とに基づき植栽地４０の表面温度分布図Ｉｇｃを作成する。
【００４５】
日射量計算式１０５の一例を（９１）式に示す。同式は、所定日射角から演算により求まる大気外水平面日射量を代入して全天日射量（＝直達日射量＋天空日射量）を算出するものである。同式のａ及びｂは、植栽地４０の日平均気温（空気透過率等の影響）と日別日照率（雲量等の影響）と太陽高度（光路長の影響）等とから導出される係数である（非特許文献５の２９７〜３０４頁参照）。植物４１の日射透過率１０６は図２に示すように植栽データに含めることができ、落葉期の日射透過率１０６と非落葉期の日射透過率１０６とに分けて記録することができる。更に、コンピュータ１の記憶手段２に植栽地４０の日射角を日時から求める日射角計算式１０４を記憶し、入力手段３により日時を入力し、分布図作成手段１０により入力日時の植栽地４０の表面温度分布図Ｉｇｃを作成することができる。日射角計算式１０４の一例は、例えば図３の計算パラメタ１０７ｄに記録された植栽地４０の緯度及び経度と日時に応じた太陽位置とから植栽地４０の日射角を計算するものである。
【００４６】
【数８】
2004305069.tif 000010
【００４７】
分布図作成手段１０と表面温度変化算出手段１１とによる表面温度経年変化算出処理の詳細な流れ図を図１３に示す。同流れ図を参照するに、先ず分布図作成手段１０に植栽計画図Ｉｇａを取り込み（ステップＳ４０１）、植栽計画図Ｉｇａの植物４１毎の三次元形状である植物外観形状（図７参照）と日射透過率１０６とを検出する（ステップＳ４０２）。また、入力手段３から植栽地４０の地域と日時とを入力し（ステップＳ４０３）、日射角計算式１０４により入力された日時の植栽地４０の日射角を算出する（ステップＳ４０４）。図示例ではステップＳ４０３において植栽地４０の気温も入力しているが、植栽地４０の気温は植栽地別気象データ１０７ａ（図３参照）に記録されたデータを用いてもよい。
【００４８】
次に図１３のステップ４０５において、植栽計画図Ｉｇａを植物毎４１の外観形状と入力日時の日射角とに応じて植物被覆域Ｉｓａ１と植物非被覆日向域Ｉｓａ２と植物非被覆日影域Ｉｓａ３とに分割する。また、例えば（９１）式の日射量計算式１０５により入力日時の日射角に応じた日射量を算出し、入力日時に応じて植物４１毎に落葉期か否かを判断して日射透過率１０６を選択し、算出した日射量と選択した日射透過率１０６とに基づき植物被覆域Ｉｓａ１と植物非被覆日向域Ｉｓａ２と植物非被覆日影域Ｉｓａ３との日射量をそれぞれ算出する（ステップＳ４０６）。なお簡単のため、建物の垂直な壁面に対する天空日射量は、水平面に対する天空日射量の１／２とすることができる。更に、例えば図４に示す表面被覆別の熱物性パラメタ１０７ｂから、植物被覆域Ｉｓａ１と植物非被覆日向域Ｉｓａ２と植物非被覆日影域Ｉｓａ３との表面被覆に応じた熱物性パラメタαｉ、βｉ、εｉ、λｉ、Ｃｐｉ、ρｉ等の表面温度計算用パラメタ１０７を選択する（ステップＳ４０７）。算出した日射量と選択した表面温度計算用パラメタ１０７とを例えば（８１）式の表面温度計算式１０８へ代入することにより、植物被覆域Ｉｓａ１と植物非被覆日向域Ｉｓａ２と植物非被覆日影域Ｉｓａ３との表面温度Ｔｉをそれぞれ算出する（ステップＳ４０８）。植栽地４０の全体について植物被覆域Ｉｓａ１と植物非被覆日向域Ｉｓａ２と植物非被覆日影域Ｉｓａ３との各々の表面温度Ｔｉをそれぞれ適当に識別可能に表示、例えば色分けして表示することにより植栽地４０の表面温度分布図Ｉｇｃを作成し、作成した表面温度分布図Ｉｇｃを表面温度変化算出手段１１へ入力する。
【００４９】
表面温度変化算出手段１１は、経年後の表面温度分布図Ｉｇｃが作成済みであるか否かを判断し、未作成である場合は植栽状態図作成手段７により経年（ｙ年）後の植栽状態図Ｉｇｂを作成し、上述したステップＳ４０２〜Ｓ４１０を繰り返すことにより経年（ｙ年）後の表面温度分布図Ｉｇｃを作成する（ステップＳ４１２）。また、図９のステップＳ０１２〜Ｓ０１３において植栽時及び経年後の表面温度分布図Ｉｇｃを比較・検討することにより、表面温度分布図Ｉｇｃの経年変化を求める。
【００５０】
なお、図１３の流れ図のステップＳ４１０では、分布図作成手段１０により、植栽計画図Ｉｇａの表面温度分布図Ｉｇｃと、経年後の植栽状態図Ｉｇｂの表面温度分布図ＩｇｃとからそれぞれヒートアイランドポテンシャルＨＩＰを算出している。上述したようにＨＩＰはヒートアイランド現象が起こり得る度合を評価する環境指標であり、ＨＩＰの算出により植栽の経年変化によってヒートアイランド現象を抑制する機能がどの程度変化するかを簡単に評価できる。例えば経年後に所望のヒートアイランド現象の抑制機能が得られない場合は、植栽計画の植物４１の種類や位置・三次元形状を修正して図１３の流れ図を繰り返すことにより、所望のヒートアイランド現象の抑制機能を確実に達成できる植栽を計画できる。また、図１３の流れ図では計算負荷低減のため植物４１は影を落とすのみで植物４１への影の当りを判断していないが、植物被覆域Ｉｓａ１についても日向域と日影域とに分割して表面温度分布図Ｉｇｃを作成することも可能である。従って、植物４１への影の当りを考慮しながら上述したＣＯ２固定量や大気汚染物質量の算出を行うことも可能であり、ヒートアイランド現象を抑制しつつ所望のＣＯ２固定量等が得られる植栽計画等の立案に寄与できる。
【００５１】
（Ｅ）植栽の景観の経年変化算出処理
図９のステップＳ００９は、植栽地４０の景観の経年変化を算出する処理を示す。図１の経年変化算出手段６は、植栽地４０の景観の経年変化を算出するプログラム群として、景観図作成手段１２と景観変化算出手段１３とを有する。景観図作成手段１２は、入力手段３により視点と視線向きと視野角度とを入力し、植栽計画図Ｉｇａに基づいて入力視点から見た入力視線向き及び視野角度の景観図Ｉｇｄ（図８参照）を作成する。作成した景観図Ｉｇｄを景観変化算出手段１３へ入力し、景観変化算出手段１３において例えば（２１）〜（２２）式の植物齢・三次元形状関数１００に基づき景観図Ｉｇｄの経年変化を算出する。
【００５２】
図１４に示す景観経年変化算出処理の詳細な流れ図を参照するに、先ず植栽計画図Ｉｇａを景観図作成手段１２に取り込み（ステップＳ５０１）、植栽計画図Ｉｇａの植物４１毎の三次元形状である植物外観形状（図７参照）と構造物４２毎の三次元形状とを検出する（ステップＳ５０２）。入力手段３から視点と視線向きと視野角度とを入力し（ステップＳ５０３）、入力された視点と視線向きと視野角度とに基づき二次元の景観図Ｉｇｄを作成する（ステップＳ５０４）。次に二次元景観図Ｉｇｄを植物４１とそれ以外とに識別、例えば色分けや模様分けし（ステップ５０５）、景観図Ｉｇｄ中に占める植物４１の割合、例えば色の割合（緑視率）を算出する。また、二次元景観図Ｉｇｄを人工構造物（コンクリート構造物等）とそれ以外（池や湿地等の水域等）とに識別、例えば色分けや模様分けすることにより、景観図Ｉｇｄ中に占める人工構造物の割合、例えば色の割合（人工物率）を算出することができる。作成した景観図Ｉｇｄを景観変化算出手段１３へ入力する。
【００５３】
景観変化算出手段１３は、経年後の景観図Ｉｇｄが作成済みであるか否かを判断し、未作成である場合は植栽状態図作成手段７により経年（ｙ年）後の植栽状態図Ｉｇｂを作成し、上述したステップＳ５０２〜Ｓ５０６を繰り返すことにより経年（ｙ年）後の景観図Ｉｇｄを作成する（ステップＳ５０８）。更に、図９のステップＳ０１２〜Ｓ０１３において植栽時の景観図Ｉｇｄと経年後の景観図Ｉｇｄとを比較・検討する。例えば公園の歩道等に植物の苗木を植栽する場合等に、経年後には歩行者の視野内に常に植物が一定割合以上入るような植栽計画が望まれる場合がある。また、人工物率は一種の不快視率と考えることができ、植物の生長に応じて歩行者の視野内に入る人工構造物の割合を減らすような植栽計画が望まれる場合もある。図１４の流れ図によれば、経年変化後の景観を確認しながら植栽計画を立案できるので、経年後に所望の緑視率が確実に達成できるような植栽又は経年後に人工物率が確実に低下するような植栽を簡単に計画できる。
【００５４】
（Ｆ）植栽による防火力の経年変化算出処理
図９のステップＳ０１０は、植栽地４０の植栽による防火力の経年変化を算出する処理を示す。植栽の防火力を算出する場合は、ステップＳ００２において植物４１の種類別及び植栽地４０の表面被覆別の防火性得点１０９、１１０を導出して記憶手段２に記憶する。例えば、常緑広葉樹のように葉肉の厚い植物は一般に防火性の高いものが多く、枝葉に樹脂を多く含むマツ類やスギ・幹に油を含み薄い葉を持つタケやササ類等は燃焼しやすく危険であることが知られている（非特許文献６参照）。例えば既存文献等から植物４１毎の防火性得点１０９を導出して植栽データ（図２参照）に記録する。
【００５５】
一般に植物４１の防火性は季節（夏季又は冬季）により変化すると考えられ、火の粉等の飛散防止等には植物４１が高いほど有効であると考えられるので、植物４１毎の防火性得点は図２に示すように季節別（夏冬別）及び高さ別（高木・亜高木・低木別）に導出することが望ましい。また、植栽地４０の構造物４２が含まれる表面被覆を裸地・コンクリート面・水面・落ち葉堆積地・イネ科草地・その他の草地・可燃性構造物・不燃構造物等に分類してそれぞれ防火性得点１１０を記録する。図４に示す表面被覆別の熱物性パラメタ１０７ｂと防火性得点１１０とを一体化したデータベースを設けてもよい。
【００５６】
図１の経年変化算出手段６は、防火力の経年変化を算出するプログラム群として、防火力図作成手段１４と防火力変化算出手段１５とを有する。防火力図作成手段１４は、植栽計画図Ｉｇａを植物４１毎の三次元形状で定まる植物形状により植物被覆域Ｉｓａ１と植物非被覆域Ｉｓａ２とに分け、被覆域Ｉｓａ１と非被覆域Ｉｓａ２とを水平面上に投影して防火性得点別に識別、例えば色分けや模様分けした二次元防火力図Ｉｇｅを作成する。作成した防火力図Ｉｇｅを防火力変化算出手段１５へ入力し、防火力変化算出手段１５が例えば（２１）〜（２２）式の植物齢・三次元形状関数１００に基づき防火力図Ｉｇｅの経年変化を算出する。
【００５７】
図１５に示す防火力経年変化算出処理の詳細な流れ図を参照するに、先ず植栽計画図Ｉｇａを防火力図作成手段１４に取り込み（ステップＳ６０１）、植栽計画図Ｉｇａの植物４１毎の三次元形状である高さＨと植物外観形状（図７参照）とを検出する（ステップＳ６０２）。また、植栽計画図Ｉｇａを植物毎４１の外観形状に応じて植物被覆域Ｉｓａ１と植物非被覆域Ｉｓａ２とに分割する（ステップＳ６０４）。更に、入力手段３から季節を入力し（ステップＳ６０３）、入力された季節と検出した高さＨとに応じた植物４１毎の防火性得点を検出し、植物非被覆域Ｉｓａ２の各々について防火性得点を検出する（ステップＳ６０５）。被覆域Ｉｓａ１と非被覆域Ｉｓａ２とを水平面上に投影した投影図を作成し（ステップＳ６０６）、被覆域Ｉｓａ１及び非被覆域Ｉｓａ２の投影図を防火性得点別に識別、例えば色分けや模様分けした防火力図Ｉｇｅを作成する（ステップＳ６０７〜Ｓ６０８）。この場合、高さＨの異なる植物４１が層状に重なり複層となっている部分の防火力は大きいと考えられるので、異なる高さＨの植物被覆域Ｉｓａ１の重なり部分の防火性得点を重なる植物４１の防火性得点の合計として色分けすることが望ましい。作成した防火力図Ｉｇｅを防火力変化算出手段１５へ入力する。
【００５８】
防火力変化算出手段１５は、経年後の防火力図Ｉｇｅが作成済みであるか否かを判断し、未作成である場合は植栽状態図作成手段７により経年（ｙ年）後の植栽状態図Ｉｇｂを作成し、上述したステップＳ６０２〜Ｓ６０８を繰り返すことにより経年（ｙ年）後の防火力図Ｉｇｅを作成する（ステップＳ６１０）。更に、図９のステップＳ０１２〜Ｓ０１３において植栽時の防火力図Ｉｇｅと経年後の防火力図Ｉｇｅとを比較・検討する。この防火力の経年変化の算出処理は、例えば公園や避難場所において、所望の防火力が長期間維持できる植栽計画を立案する際などに利用できる。
【００５９】
（Ｇ）植栽による生物多様性保全機能の経年変化算出処理
図９のステップＳ０１１は、植栽地４０による生物多様性保持機能（自然との共生機能）の経年変化を算出する処理を示す。この場合は、ステップＳ００２において野生動物（例えば昆虫・鳥・小動物等）毎にその動物が生息可能な植物４１の種類とその生息可能植物４１の群落の規模、密度及び／又は形状と立地条件とを導出し、動物・植物群落対応表１１１として記憶手段２に記憶する（図１参照）。植物４１の種類別に親和度の高い動物を植栽データ（図２参照）に含め、その植栽データを動物・植物群落対応表１１１に含めてもよい。望ましくは、動物・植物群落対応表１１１に野生動物毎の生息可能な地域を含める。更に望ましくは、動物・植物群落対応表１１１に野生動物毎に生息可能な水域又は湿原の規模、流量、流速及び／又は水辺状態を含め、入力手段３により植栽地４０上の水域又は湿原の規模、流量、流速及び／又は水辺状態を入力し、計画図作成手段５により水域又は湿原の規模、流量、流速及び／又は水辺状態の記録を含む植栽計画図Ｉｇａを作成する。
【００６０】
図１の経年変化算出手段６は、生物多様性の経年変化を算出するプログラム群として、生息可能動物一覧表作成手段１６と生息動物変化算出手段１７とを有する。一覧表作成手段１６は、植栽計画図Ｉｇａから植物４１の種類別の群落の規模、密度及び／又は形状を求め、また必要に応じて植栽地４０上の水域又は湿原の規模、流量、流速及び／又は水辺状態を求め、植栽地４０の所定立地条件と動物・植物群落対応表１１１とに基づき植栽地４０で生息可能な動物一覧表Ｉｇｆを作成する。作成した動物一覧表Ｉｇｆを生息動物変化算出手段１７へ入力し、生息動物変化算出手段１７が（２１）〜（２２）式の植物齢・三次元形状関数１００に基づき動物一覧表Ｉｇｆの経年変化を算出する。
【００６１】
図１６に生物多様性の経年変化算出処理の詳細な流れ図を示す。同図を参照するに、先ず植栽計画図Ｉｇａを生息可能動物一覧表作成手段１６に取り込み（ステップＳ７０１）、植栽計画図Ｉｇａの植物４１毎の種類と位置と三次元形状とを検出し、植栽地４０上の水域又は湿原の規模、流量、流速及び／又は水辺状態を検出する（ステップＳ７０２）。検出した植物４１毎の種類と位置と三次元形状とから植物４１の種類別の群落の規模、密度及び／又は形状を求める（ステップＳ７０４）。また、入力手段３から植栽地４０の地域と立地条件とを入力し（ステップＳ７０３）、入力された地域及び立地条件で生息可能な野生動物のみを動物・植物群落対応表１１１から抽出し、そこから植栽地４０上の植物４１の種類別の群落規模、密度及び／又は形状で生息可能な野生動物のみを抽出し、更にそこから植栽地４０上の水域又は湿原の規模、流量、流速及び／又は水辺状態で生息可能な野生動物のみを抽出して生息可能動物一覧表Ｉｇｆを作成する（ステップＳ７０５〜Ｓ７０６）。入力された地域及び立地条件で生息可能な野生動物全てを動物一覧表Ｉｇｆに含め、植栽地４０上の植物４１の群落状態等で生息可能なものに下位の優先順位を付し、植栽地４０上の水域又は湿原の状態で生息可能なものに上位の優先順位を付し、優先順位に応じて並べた動物一覧表Ｉｇｆを作成することも可能である。作成した動物一覧表Ｉｇｆを生息動物変化算出手段１７へ入力する。
【００６２】
生息動物変化算出手段１７は、経年後の動物一覧表Ｉｇｆが作成済みであるか否かを判断し、未作成である場合は植栽状態図作成手段７により経年（ｙ年）後の植栽状態図Ｉｇｂを作成し、上述したステップＳ７０２〜Ｓ７０６を繰り返すことにより経年（ｙ年）後の動物一覧表Ｉｇｆを作成する（ステップＳ７０８）。更に、図９のステップＳ０１２〜Ｓ０１３において植栽時の動物一覧表Ｉｇｆと経年後の動物一覧表Ｉｇｆとを比較・検討する。この植栽地４０による生物多様性保持機能の経年変化の算出処理は、複数の植栽計画に対する野生動物の生息状況評価の比較・検討を可能とし、例えば公園等の環境アセスメントへの利用も期待できる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による植栽計画支援方法及びプログラムは、植物の種類別に植物齢と三次元形状との関数を導出してコンピュータに記憶し、植栽する植物毎の植栽地上の位置と種類と三次元形状とが記録された植栽計画図をコンピュータに入力し、前記関数に基づき前記計画図上の植栽の経年変化を算出するので、次の顕著な効果を奏する。
【００６４】
（イ）植物材料の経年変化を考慮しつつ所望の機能を確実に達成できる植栽を設計できる。
（ロ）従来は多くの専門家による検討が必要であった環境保全の観点からの植栽を、素人でも簡単に計画することが可能となる。
（ハ）植栽の三次元形状の経年変化から重量の経年変化を算出し、建物の人工地盤緑化等において経年後に植栽荷重が所定範囲内に収まるような計画を立案できる。
（ニ）植栽による環境保全機能の経年的変化を分り易く提示できるので、植栽計画に対する施主や住民等との合意形成の円滑化に寄与できる。
【００６５】
（ホ）新たな植栽を計画する場合だけでなく既存の緑地の評価にも利用することができ、その評価結果に基づき緑地の適切な変更を提案することができる。
（ヘ）植物の種類別の三次元形状に応じた材積推定式と材積に応じた含有炭素量推定式とを導出しておけば、植栽による大気中ＣＯ２（二酸化炭素）の固定量を算出して植栽計画に寄与できる。
（ト）植物のＣＯ２（二酸化炭素）固定量と大気汚染物質吸収量と大気汚染物質濃度との関係式を用いることにより、植栽による大気汚染物質の吸収量を算出できる。
（チ）植物毎の三次元形状の経年変化に基づき、植栽地の表面温度分布の経年変化を算出できる。
【００６６】
（リ）表面温度分布の経年変化に基づき、植栽計画によるヒートアイランド現象を抑制する機能の経年変化を評価できる。
（ヌ）植物毎の三次元形状の経年変化に基づき、植栽の景観図の経年変化を算出して植栽計画に寄与できる。
（ル）植物毎の三次元形状の経年変化に基づき、植栽の有する防火力の経年変化を算出し、更にこれを視覚的に表現することにより植栽計画に寄与できる。
（ヲ）植物毎の群落の規模や密度の経年変化に基づき、野生動物の生息可能性の経年変化を算出して植栽計画に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明の植栽計画支援プログラムを含むシステムのブロック図である。
【図２】は、本発明で用いる植栽データの一例である。
【図３】は、本発明で用いる植栽地の表面温度算出用パラメタの一例である。
【図４】は、図３の植栽地の表面被覆別の熱物性パラメタの一例である。
【図５】は、本発明で用いる植栽計画図の一例の平面図である。
【図６】は、本発明で用いる植栽計画図の一例の斜視図である。
【図７】は、図６の植栽計画図における植物毎の三次元形状の一例である。
【図８】は、本発明で用いる植栽地の景観図の一例である。
【図９】は、本発明による植栽地の植栽計画支援プログラムの流れ図の一例である。
【図１０】は、図９における植栽状態図作成プログラムの流れ図の一例である。
【図１１】は、図９におけるＣＯ２（二酸化炭素）固定量算出プログラムの流れ図の一例である。
【図１２】は、図９における大気汚染物質吸収量算出プログラムの流れ図の一例である。
【図１３】は、図９における表面温度分布経年変化算出プログラムの流れ図の一例である。
【図１４】は、図９における景観経年変化算出プログラムの流れ図の一例である。
【図１５】は、図９における防火力経年変化算出プログラムの流れ図の一例である。
【図１６】は、図９における生物多様性経年変化算出プログラムの流れ図の一例である。
【符号の説明】
１…コンピュータ        ２…記憶手段
３…入力手段            ４…出力手段
５…計画図作成手段      ６…経年変化算出手段
７…植栽状態図作成手段
８…ＣＯ２（二酸化炭素）固定量算出手段
９…大気汚染物質吸収量算出手段
１０…分布図作成手段      １１…表面温度変化算出手段
１２…景観図作成手段      １３…景観変化算出手段
１４…防火力図作成手段    １５…防火力変化算出手段
１６…生息可能動物一覧表作成手段
１７…生息動物変化算出手段
１００…植物齢と三次元形状との関数
１０１…材積推定式        １０２…含有炭素量推定式
１０３…ＣＯ２（二酸化炭素）固定量（固定速度）と大気汚染物質吸収量（吸収速度）と大気汚染物質濃度との関係式
１０４…日射角計算式      １０５…日射量計算式
１０６…植物日射透過率    １０７…表面温度計算用パラメタ
１０８…表面温度計算式    １０９…植物防火性得点
１１０…植栽地の表面被覆防火性得点
１１１…動物・植物群落対応表
Ｉｇａ…植栽計画図        Ｉｇｂ…植栽状態図
Ｉｇｃ…表面温度分布図    Ｉｇｄ…景観図
Ｉｇｅ…防火力図          Ｉｇｆ…生息可能動物一覧表
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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