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レーザー計測技術を活用した
風倒木予防に関する研究

はじめに• 岐阜県の特徴• 現状と課題• 研究の目的• ＩＣＴ技術で道路維持の効率化• レーザ計測• レーザ計測結果の検証 詳細調査
• 計測結果の分析と課題• 今後の進める方向

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レーザー計測技術を活⽤した⾵倒⽊予防に関する研究2岐阜県の特徴
地形及び植生の特徴と風倒木の発生• 岐阜県は全面積の約8割を豊かな森林が占める• 海抜0mの平野部から3,000m以上の山間地まで変化に富んだ地形と多様な植生を有する• 山間地の道路際や道路横の斜面には、自然林や人工林が多い• 都市部の道路沿道は街路樹や花街道事業により樹木が多く古木も存在• 台風や大雨、雪により風倒木が道路側に発生し通行の支障、
交通災害の原因となっている

調査地• 倒木は樹木の病気や枯損により晴天でも発生し事前の予測が困難
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レーザー計測技術を活⽤した⾵倒⽊予防に関する研究3

現状と課題○現状
本県は全面積の約8割を豊かな森林が占めていることから、管理道路には多くの切土法面と樹木が存在
適切な管理がされていない山林が増えている事により樹木の生育不良、枯損の発生、病変の進行で倒木が発生、道路の通行阻害など道路維持管理に支障
県は、このような樹木に対し、沿道修景事業で伐採を補助し風倒木の発生予防を実施○課題
現状の樹木の健全度は専門技術者で毎木調査で確認実施知識を持つ技術者数が限定的なため、広範囲で行う場合、多大な労力と時間が必要な作業
管理者側も予算の確保、技術者の確保と人材育成など多くの課題を抱えている

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研究の目的○効果的・効率的な点検手法の検討
・新たな計測手法の試行
レーザ計測の反射率結果と目視点検結果および打音点検結果等（確認できる範囲で実施）を比較検討
樹木の健全度の評価で危険木の伐採計画を作成及び計画的な伐採
効果的かつ効率的な道路維持管理の手法を見いだす
・調査対象箇所の選定条件
樹木の多様な状況がある森林を研究フィールドに選定
樹木の状況を直接確認するため伐木が可能な森林
土地所有者が明確で、立入、計測、伐木作業の許可を得られる事• 研究成果は市町村の技術支援に有効に利活用を図る

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ＩＣＴ技術で道路維持の効率化
維持管理にICT技術を運用中• 道路管理の状況(2017年）
全県道を週に1回以上パトロール
道路状況の把握と軽微な補修• GISで可視化し維持の効率化
道路パトロール管理システムで異常個所と処理状況をデータで保管

岐⾩県
⾯積（k㎡）

10,620

⼈⼝（万⼈）

207

延⻑(km)

4,140

路線数

320

道路の特徴

パトロール
状況

国道・県道のみ＝幹線道路が多い

全路線を週に１回
13台で職員が点検（⼀部外部委託）
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レーザー計測技術を活⽤した⾵倒⽊予防に関する研究

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レーザ計測レーザ計測と反射率
地上型レーザ機器の主なスペックと特徴
TOF（タイム・オブ・フライト）方式

計測方式
パルス繰返しレート
PRR(peak)

100kHz300kHz

測定レート( 測定/秒)42,000125,000

自然物目標

p ≧80%

500m

300m

自然物目標

p ≧10%

160m

1000m

最短測定距離

1.5 m

精度

5 mm

レーザー波長1550 nm

点群編集ソフトRiSCAN PRO

カメラ

レーザ計測データ：３次元座標,反射強度,反射率等を出力反射率に注目
反射強度/ 受光強度 (Intensity) に距離要素を付加
同一対象物＝同一反射率で表示
カラーバーの設定で 3 次元表示で可視化
レーザ波長に注目
波長1550nm光は水分の吸収スペクトルに特異点※自然物目標p＝反射強度

カメラ

レーザ照射口操作パネル

操作パネル面レーザ照射面
写真2-2

RIEGL VZ-400

操作パネル部

斜め側面
写真2-3

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RIEGL VZ-400
側面

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レーザ計測レーザ計測と反射率
レーザ波長に注目
波長1550nm光は水分の吸収スペクトルと特徴を持つ
水分の吸収スペクトルが1500nm付近の特徴
水分が多い →吸収が多い
水分が少ない→吸収が少ない

波長1550nm

樹木の生育に水分が関係
正常＝活発な生育 →水分が多い
不良＝不活発な生育→水分が少ない

水の吸収
スペクトル

参考文献
Evaluation of the Range Accuracy and the Radiometric
Calibration of Multiple Terrestrial Laser Scanning Instruments
f or Data Interoperability

写真2-2

反射率はレーザ光の吸収に関係する反射率の比較で水分の多寡を比較→生育状況の比較を試行※特定物の抽出, 分析に利活用事例多数

RIEGL VZ-400

操作パネル部

写真2-3

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RIEGL VZ-400
側面

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レーザ計測調査個所の選定• 県道323号 主要地方道県道 鹿倉白山線
郡上市 美並町 白山地内
• 選定条件
複数の検証項目で分析可能

樹種

スギ植林、一部ヒノキ混植

地形
斜面方向（日照状況）
地権者の承諾

平坦地、傾斜地
北向き斜面、南向き斜面
県道改良事業で境界画定ずみ

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レーザ計測調査箇所の特徴
土地所有者・地番毎に3ブロックを抽出
調査箇所の特徴：多様な生育状況• 台風・豪雪による倒木等の有無及び目視で健全・不健全の判断が可能• 斜面方向が道路を挟み南向き・北向
きと大きく異なる• 斜面の傾斜が平坦及び急傾斜と大きく異なる• 森林の管理状況が大きく異なる

面積

風雪害

斜面の傾斜

斜面方向

Ａブロック

0.04ha

あり

急傾斜

南向き

樹木本数
スギ
ヒノキ
9本
6本

Ｂブロック

0.0285ha

無し

平坦

平坦地

16本

Ｃブロック

0.103ha

無し

緩傾斜

北向き

計

0.171ha

損傷木

管理状況

多い

放置

-

少ない

中程度

16本

-

少ない

良好

41本

6本
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レーザ計測調査箇所の特徴
1）Ａブロック

Ａブロック

面積

風雪害

斜面の傾斜

斜面方向

0.04ha

あり

急傾斜

南向き

樹木本数
スギ
ヒノキ
9本
6本

損傷木

管理状況

多い

放置

南向きの急傾斜地,日当たりは良好,コケの被覆は少ない
平成30年の台風21号・平成28年の豪雪により倒木や先端の折れた樹木が多い
管理程度は良好ではない,間伐が未実施,
下草が繁茂
胸高直径は20～50cm程度とばらつきが大きい,完満な形状は少ない
主林木はスギ,ヒノキが混在
伐採及び搬出作業による受傷痕及び腐食の進行を確認ConstructionResearchCenter of Gifu Prefecture

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レーザ計測調査箇所の特徴
2）Ｂブロック

Ｂブロック

面積

風雪害

斜面の傾斜

斜面方向

0.0285ha

無し

平坦

平坦地

樹木本数
スギ
ヒノキ
16本
-

損傷木

管理状況

少ない

中程度

斜面の谷部で比較的日当りの悪い平坦地,
湿気が多くほとんどの樹木の根元にはコケの被覆
管理程度は中程度,間伐及び枝打ちの実
施済み
胸高直径は50cm程度と大きい,目視で健全と判断
積雪による先端の折れ及び巻き込み傷が散見
水田跡のため水はけが悪い,根元が膨らむスギが散見ConstructionResearchCenter of Gifu Prefecture

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レーザ計測調査箇所の特徴
3）Ｃブロック

Ｃブロック

面積

風雪害

斜面の傾斜

斜面方向

0.103ha

無し

緩傾斜

北向き

樹木本数
スギ
ヒノキ
16本
-

損傷木

管理状況

少ない

良好

北向きの緩斜面,日当たりは良好,川の影
響で湿気が多い,コケの被覆が散見
管理程度は良好,間伐・枝打ちが実施
胸高直径は平均30cmでほぼ一様
倒木が無い,目視では健全と判断

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レーザ計測計測スケジュール
計測は夏期１回、冬期1回の計2回
異なる気象及び林内の水分条件で実施
天候・気温：大きく異なる
林内の状況：大きく異なる
1回目の計測：前日の降雨で全体が水分を多く含んだ状態
2回目の計測：連続した晴天で全体が乾燥した状態

計測日

1回目計測

2回目計測

2019年 8月21日

2019年11月26日

計測時間
現場

10時～15時
岐阜県郡上市美並町白山地内

県道 鹿倉白山線の沿線

天候

曇り（前日は雨）

晴れ

気温25～30℃

12～22℃

計測順

Ａブロック→Ｂブロック→Ｃブロック

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レーザ計測レーザ計測の事前準備
LSは４点の反射ターゲットが必要 事前に19点を設定（○）

調査箇所（詳細）（紫点：スキャナ設置位置）
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レーザ計測レーザ計測の準備
写真撮影用カメラ項目

内容

TLSを反射ターゲットを4点以上確認できる箇所に設置設置の条件 TLSの位置は後方交会法で自動計算

作業手順

レーザ計測の対象範囲を確認
レーザ光の照射と写真撮影
TSLにノートPCを接続しデータ計測結果を確認
オペレーター用PC

注意事項

デリネータ対策
・距離が反射ターゲットより短い場合はターゲットと誤認
・反射強度が強いため回路を損傷
措置：テープで覆い反射しない状態

写真3-4

TLSによるレーザ計測の様子

ガムテープで覆う

反射ターゲット（遠景）反射ターゲット（近景）ノートPCによる計測結果の現地確認

デリネータの反射を防ぐ
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レーザ計測レーザスキャナ設置位置
1）第1回目
計測対象林内全体にレーザを照射するためLSを11点設置（○）
背景図はLSのRPGデータによる写真画像

Ａ

Ｂ

Ｃ

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レーザ計測レーザスキャナ設置位置
2）第2回目
受傷痕があるスギ（A-21.22.23）を詳細に計測するため1箇所増設し12点設置（追加箇所：ScanPos005(○)）

Ａ

Ｂ

Ｃ

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レーザ計測計測結果 ３つの画像の比較
画像の種類

作成機器又はデータ

特徴

写真画像

カメラ

写真色表示

点群RPGデータ

点群で合成された範囲内,範囲外はデータが無いため黒色で表示

反射率

点群反射率データ

反射率の色設定で可視化,データの範囲外は黒色で表示

撮影方向の距離制限はなく遠方まで表示

反射率低Ａブロック 写真画像

反射率高←反射率値-2.0から-10.0の
間で色分け
単位：ｄＢ

Ａブロック 点群データ/夏期（反射率表示）

反射率の表示：Rieglの点群編集ソフト(RiSCAN PRO)を使用
反射率の閾値＝-2.0～-10.0㏈で設定
反射率が高いものを赤、低いものを青で表示
点群データ（写真色表示）
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レーザ計測計測結果
１) 反射率と閾値の設定
内容

項目
反射率

反射強度を距離に依存しない値に補正した数値

単位

㏈で表示

閾値の設定 表示の色分け範囲は反射率の設定範囲を比較調整し各色の違いが明確になるよう設定

設定範囲（-2～-10㏈）

設定範囲（-1～-10㏈）

設定範囲（0～-10㏈）
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レーザ計測計測結果
2) 夏期/冬期の結果の比較：Ａブロック
冬期

全体的に反射率が高い傾向

夏期

反射率の高いものは周囲と同程度まで低い傾向

部位別

葉：夏期と冬期の変化は小さい傾向
幹部及び倒木：変化は大きい傾向

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Ａブロック 点群データ／夏期（反射率表示）

Ａブロック 点群データ／冬期（反射率表示）

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レーザ計測計測結果
2) 夏期/冬期の結果の比較：Ｂブロック
冬期

全体的に反射率が高い傾向

夏期

顕著な反射率の相違は見られない,幹の位置で反射率に違いが見られた

Ｂブロック 点群データ／夏期（反射率表示）

Ｂブロック 点群データ／冬期（反射率表示）
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レーザ計測計測結果
2) 夏期/冬期の結果の比較：Ｃブロック
冬期

全体的に反射率が高い傾向,夏期の反射率と相違が大きい傾向

夏期

Ａ・Ｂと比較して全体的に低い傾向

Ｃブロック 点群データ／夏期（反射率表示）

Ｃブロック 点群データ／冬期（反射率表示）
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レーザ計測計測結果
7) 地形条件
南向きの斜面（Ａブロック）、北向きの斜面（Ｃブロック）、平坦地（Ｂブロック）で比較→夏期の計測結果：地形別の相違
南向き斜面 Ａブロック 全体的に反射率が高い樹木が多い,反射率の相違が大きい傾向
平坦地
Ｂブロック Ａブロックと比較で反射率が低い,道路側に比較的反射率の高い樹木が散見
北向き斜面 Ｃブロック Ａ・Ｂブロックと比較で全体的に反射率が低い傾向

Ａブロック 点群データ／夏期（反射率表示）

Ｂブロック 点群データ／夏期（反射率表示）

Ｃブロック 点群データ／夏期（反射率表示）

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レーザ計測計測結果
4) 生育状況で比較
生育が良好な樹木
目視で生育が良好と判断できる樹木の反射率→夏期は低く冬期は高くなる傾向

Ｃブロック Ｃ１８

胸高直径が60cm程度

点群データ／夏期（反射率表示）

点群データ／冬期（反射率表示）
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レーザ計測計測結果
4)

生育状況で比較

樹幹頭部の枯損木
目視で生育が不良と判断出来る枯損木は他の樹木と比較して高い反射率→夏期・冬期の結果で同様の傾向
頭部枯損

頭部枯損

頭部枯損

Ａブロック 写真画像

点群データ／夏期（反射率表示）

点群データ／冬期（反射率表示）
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レーザ計測
計測結果
受傷痕の幹

A21

A22

A23

A-21.22.23の集材時の受傷痕の反射率→盛り上がった部分が高い傾向

A21

A22

A23

Ａブロック A21,22,23

A21

Ａブロック 点群データ／冬期（反射率表示）

A22

写真画像

A23

Ａブロック 点群データ／冬期（写真色表示）
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レーザ計測計測結果
コケの被覆の影響
夏期
冬期

有り：無し 「無し」より低い反射率の傾向
有り：無し 有無の差が小さい傾向

Ｂブロック B19

点群データ／夏期（反射率表示）

点群データ／冬期（反射率表示）
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レーザ計測計測結果
コケの被覆（倒木・枯れた木）
倒木も前述の立木と同様の傾向
夏期
冬期

有り：無し 「無し」より低い反射率の傾向
有り：無し 有無の差が小さい傾向

Ａブロック Ａ８

点群データ／冬期（反射率表示）

点群データ／夏期（反射率表示）

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• 岐阜県の特徴• 現状と課題• 研究の目的• ＩＣＴ技術で道路維持の効率化• レーザ計測• レーザ計測結果の検証 詳細調査
• 計測結果の分析と課題• 今後の進める方向

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レーザ計測結果の検証

詳細調査

詳細調査
受傷痕のスギ

Aブロック（毎木調査番号：21,22,23）

搬出作業による受傷痕部のレーザ３D断面図→内部状況は確認出来ない

A21

A22

A23

A21

A22

A23

外観
断面図

表面に受傷痕跡
受傷痕を巻き込んで生育の状況

赤枠：巻き込み部

A22

A23

A21

赤枠：受傷痕

赤枠：受傷痕ConstructionResearchCenter of Gifu Prefecture

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レーザ計測結果の検証

詳細調査

詳細調査
森林研究所による健全度調査：間接調査手法
受傷痕のスギ 外観で変状を確認
幹内部の状態を調査 → 強度が劣化した状況を推定
打音調査

周波数分布で判定

ﾚｼﾞｽﾄｸﾞﾗﾌ 穿孔圧力を計測

周波数高い：高密度な材質＝正常な中央部＝心材部は高い傾向
周波数低い：低密度な材質→間隙が多い、強度が弱い
圧力が高い：高密度な材質＝正常な中央部＝心材部は高い傾向
圧力が低い：低密度な材質→間隙が多い、強度が弱い

A23

打音の分布結果：
中央部の周波数が低い
心材部に変状の存在が推定

スマホで計測打音調査

ﾚｼﾞｽﾄｸﾞﾗﾌの分布結果
急に低下＝空洞が存在
中央部の圧力が低い＝変状

胸高直径= cm

A22
中央部＝低い数値

中央部＝低い数値
胸高直径=31cm

レーザー計測技術を活⽤した⾵倒⽊予防に関する研究

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レーザ計測結果の検証

詳細調査

詳細調査
森林研究所による健全度調査：直接調査手法
対象木：ヒノキ 外観は正常, 変状は見られない
反射率画像で抽出 → 伐採し断面を直接確認 → 中心に空洞を確認
夏期：周囲より高い
冬期：周囲と同程度

反射率画像

伐採して直接確認⇒

腐朽菌による空洞

H=1.3m
H=0.3m

H=0.8m387

387
R1.12..24

打音調査

レジストグラフを使用した調査

横断面：明確な空洞
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夏期(反射率表示)

冬期(反射率表示)

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計測結果の分析と課題
分析
1）水分と反射率の関係とコケの被覆の影響
夏期

冬期
推定内容

表面の状況

表面の水分状況

反射率

表面の水分状況

反射率

コケが無い

湿潤

高い

乾燥

高い

コケで被覆

湿潤著しい

低い

乾燥

高い

生育良好（目視判断）

コケが無い

湿潤

高い

乾燥

高い

水分が少ない
→反射率は高い

生育不良（専門家評価）

コケが無い

湿潤

高い

乾燥

高い

水分が多い
→反射率は高い

スギの状態

倒木

水分が少ない
→反射率は高い

水分条件が大きく異なる場合の反射率
夏期：降雨後のため表面は湿潤状態
冬期：連続した晴天後のため表面は乾燥状態→夏期は同程度の湿潤状態でも生育不良は反射率が高い傾向を示す
コケの被覆の影響：計測値は被覆の反射率を示すため樹木表面の状況の判断が困難
被覆の無い箇所の反射率で評価が必要
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レーザー計測技術を活⽤した⾵倒⽊予防に関する研究

34

計測結果の分析と課題
分析
２）樹木の健全状況と反射率の関係
夏期
スギの状態

表面の状況

生育しているスギ

コケが無い

A21,22,23の樹皮と木部
樹冠頭部が枯損
枯れたスギ＝生育無し

冬期
推定内容

表面の水分状況

反射率

表面の水分状況

反射率

湿潤

低い

乾燥

高い

健全

湿潤

高い

乾燥

高い

不健全

-

-

-

乾燥

高い

不健全

コケが無い

湿潤

低い

乾燥

高い

不健全

コケが無い

湿潤

高い

乾燥

高い

枯れ

コケで被覆

湿潤著しい

低い

乾燥

高い

枯れ

健全状況が大きく異なる場合の反射率
健全：湿潤状態で反射率は高低両方が見られる
不健全：湿潤状態で反射率は高低両方が見られる
枯木：湿潤状態で反射率は高い傾向が見られる
コケの被覆の影響：計測値は被覆の反射率を示すため樹木表面の状況の判断が困難
被覆の無い箇所の反射率で評価が必要
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レーザー計測技術を活⽤した⾵倒⽊予防に関する研究35

計測結果の分析と課題
分析
３）冬期の健全状況と反射率の関係
スギの状態

目視の状況

反射率（冬期）

倒木

生育していない

高い

損傷木

生育が悪い

高い

健全木（外観）顕著な病変は見られない（専門家の評価）高い

冬期の健全状況の相違と反射率
生育状態に関わらず反射率が高い→冬期は樹木が休眠状態で水分が少ない状態のため反射率が一様に高い傾向を示すと思われる
季節の変化が反射率に影響を与えていると考えられる

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計測結果の分析と課題
分析４）管理状況・地形条件と反射率の関係
夏期
ブロック名

傾斜

斜面方向

管理状況

Aブロック

傾斜地

南向き

不良

Bブロック

平坦地

－

やや良好

Cブロック

傾斜地

北向き

良好

土壌の種類 表面の水分状況

褐色森林土

冬期
反射率

表面の水分状況

反射率

湿潤

高い

乾燥

高い

湿潤

低い

乾燥

高い

湿潤

低い

乾燥

高い

夏期の森林の管理状況と反射率→管理状況が良好なブロックは枯損木等が少ないため反射率が低い傾向を示すと思われる
夏期の地形条件の相違と反射率
日照の多い南向き斜面の反射率が高い→南向きのブロックは管理状況の不良による枯損木が存在し他のブロックには枯損木等が見られない
日照状況の相違が反射率の相違に強く影響する関係は不明確

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レーザー計測技術を活⽤した⾵倒⽊予防に関する研究

37

計測結果の分析と課題
分析
まとめ• 夏期は生育状況が悪い樹木と枯損木の反射率が高い傾向を示す• 冬期は生育状況が良い樹木でも成長活動が不活発なため反射率が高い傾向を示す• 枯損木は生育条件に無関係だが夏期は不健全木と同程度の高い反射率を示し冬期は健全木と同程度の高い反射率の傾向を示す
以上の事から反射率が高い樹木は樹皮付近の水分が少ないため、赤外線の吸収が少ないと思われる
この事からく反射率が高い樹木は健全な成長をしていない状況にあると思われる

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レーザー計測技術を活⽤した⾵倒⽊予防に関する研究38

計測結果の分析と課題
課題仮定した推論の検証
仮定は調査した箇所独特の事象
又は他の林分でも推論が成立する

林分条件を変えて計測推論を検証• 樹木が健全でない状況と反射率が高い傾向の関係• 健全な樹木でも日照が多いと反射率が高い傾向の関係

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レーザー計測技術を活⽤した⾵倒⽊予防に関する研究

39

２年次の研究
レーザ計測で反射率を分析• 調査個所の選定,特徴• レーザ計測結果• 計測結果の分析と課題• 今後の進める方向

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レーザー計測技術を活⽤した⾵倒⽊予防に関する研究40

２年次の研究
調査個所の選定,特徴• 選定条件
複数の検証項目で分析可能
１年次のＡブロックを比較対象
2地区を追加し3地区で調査

樹種

スギ植林、ヒノキ植林

地形
斜面方向（日照状況）
地権者の承諾

平坦地、傾斜地

県道改良事業等で境界画定ずみ

管理状況

中程度、良好北向き斜面、南向き斜面

揖斐川町 天皇林

郡上市 美並町
白山地内

美並町
山田地内

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レーザー計測技術を活⽤した⾵倒⽊予防に関する研究

41

２年次の研究
調査個所の選定,特徴
計測場所

美並町白山地内

美並町山田地内

揖斐川町天皇林

対象樹種

スギ

ヒノキ

スギ

スギ
33本
ヒノキ 70本

スギ53本
モミジ 12本

本数

スギ

3本

地形状況

斜面
南向き

緩斜面
南東向き

平坦地

管理状況

不良

中程度

良好

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２年次の研究
調査個所の選定,特徴
1)郡上市 美並町 白山地内
1年次の計測実施個所。道路に面した斜面。
受傷痕を確認したスギ3本を継続して計測

A21

A23

A22

A22

A23

A21

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２年次の研究
調査個所の選定,特徴
2)郡上市 美並町 山田地内
管理程度は中程度
山側の斜面のヒノキを調査対象

川側

山側

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２年次の研究
調査個所の選定,特徴
3)揖斐川町 天皇林
平坦な地形
管理状況は良好
スギの植林地、モミジが点在

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２年次の研究
レーザ計測で反射率を分析
調査個所の選定,特徴• レーザ計測結果
計測スケジュール
計測結果 計測結果の分析と課題• 今後の進める方向

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レーザ計測計測スケジュール
計測は夏期１回実施、冬期1回予定の計2回
異なる気象及び林内の水分条件で実施予定
林内の状況：大きく異なる
1回目の計測：連続した晴天の状態

1回目計測
計測日

2020年 8月24日

計測時間

10時～15時
郡上市美並町白山地内
郡上市美並町山田地内
県道 鹿倉白山線の沿線
揖斐川町 天皇林現場

2020年 8月25日

天候

晴れ

晴れ

気温

25～30℃

25～30℃

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レーザ計測計測結果
1) 美並町 白山地内
1年次の計測結果と比較：3回目の計測は高い反射率(赤色)が多い傾向

A‐21

A‐21

A‐21
A‐22

A‐22

A‐22
A‐23

写真色表示

A‐21

A‐23
反射率表示2020-0825

A‐22
A‐23

反射率表示2019－０821

A‐23
反射率表示2019－1126
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レーザ計測計測結果
２) 美並町 山田地内
樹種の異なる白山地内と比較

反射率表示(山田地内）：大きな相違は見られない
全体的に反射率は高い傾向を示す

反射率表示(白山地内)
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レーザ計測計測結果
3) 揖斐川町 天皇林
白山地内の同一樹種のスギと比較：天皇林の反射率が若干低い傾向を示す

A21

A22

A23

反射率表示(天皇林)
反射率表示(白山地内)

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レーザ計測計測結果
5) 受傷痕のスギ(白山地内)
1年次の計測で確認したA21,22,23の受傷痕のスギと周囲の樹木を比較：大きな相違は見られない

反射率表示 (白山地内)

A21

A22

A23
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レーザ計測計測結果
6)樹皮の傷(天皇林)
スギの樹皮の剥がれがある部分のぼ反射率が低い

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反射率表示(天皇林)

反射率表示(天皇林)

写真画像

天皇林

レーザー計測技術を活⽤した⾵倒⽊予防に関する研究

写真画像天皇林(該当箇所拡大)

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レーザ計測計測結果
7)伐採木
川側の放置された伐採木と立木を比較：立木が高い傾向を示す→1年次の白山地区と異なる傾向を示した
白山地内2019年11月

写真画像

山田地内

反射率表示(山田地内)
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レーザ計測計測結果
8)根の露出部
山田地区はヒノキの根が露出したものが多い：幹と根に異なる傾向は確認できなかった。

山田地内

山田地内

反射率表示(山田地内)
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54

レーザ計測計測結果
２年次1回目計測まとめ• 山田地区及び天皇林地区は管理状況が中程度以上の良好なため枯損木が少ない• 不健全な樹木が少ないため水分が大きく異なる樹木の状況は見られないと思われる• ヒノキとスギの樹種の相違による反射率の相違は見られない• 山田地区と天皇林地区は日照状況に相違があるが健全性に大きな相違が見られないため反射率に日照状況の相違は見られない以上のことから健全な林分の樹木では反射率に大きな相違はない傾向と思われる

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55

最後に：今後の進め方
２年次の計測により健全な樹木では反射率の大きな相違が見られないと考えられる
１．今後は下記の条件で計測が必要と考えられる
・白山地区の様に枯損木が多い管理状況が良好では無い林分を調査対象とする・乾燥が強くない水分状況の夏期で計測する
２．高度な分析手法の導入
・反射率の分布を客観的に集計し可視化する
・可視化した反射率データで統計的な分析を行い水分と反射率の関係を推定する

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56

最後に：今後の課題① 全周囲画像の課題
近接目視点検と一致 6割
・低解像度
・確認が困難な頂部の損傷
・表面上に変状の無い損傷の抽出

新技術の検討＊レーザ計測② UAV画像の使い方と課題＊高解像度カメラ

近接目視点検の補測技術
・点検技術者が現地で使用・双眼鏡で確認が困難な頂部の確認
・表面上に変状の無い損傷の抽出＊AIによる画像抽出の試行＊他新技術の検討

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57参考：ＩＣＴ技術で点検作業の効率化
維持管理にICT技術を運用中
・全周囲画像MMSマッピングシステムで県道を撮影
撮影期間

2014年～2017年

撮影延長

3200km／4200km

約8割を撮影済み

・道路台帳の補正に使用補正結果をGISに反映し県道の最新の状況を可視化
道路の維持管理に利用
・新しい利活用の研究＝画像で点検
全周囲カメラ
２台

鉛直センサ

画像の例

撮影の死角範囲

高精度
GNSS

データ収録用ＰＣ
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58

参考文献：反射率と1550nm吸収レーザ計測と反射率
近赤外線波長と水分の吸収スペクトルの特徴
波長1550nm

参考文献

IEEE TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING,
VOL. 55, NO. 5, MAY 2017
Evaluation of the Range Accuracyand the Radiometric
Calibration of Multiple Terrestrial Laser Scanning
Instruments for Data Interoperability
Kim Calders, Mathias I. Disney, John Annston, Andrew Burt,
Benjamin Brede, Niall Origo, Jasmine Muir, and JoanneNightingale

水の吸収
スペクトル

写真2-2

RIEGL VZ-400

操作パネル部

写真2-3

レーザー計測技術を活⽤した⾵倒⽊予防に関する研究

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RIEGL VZ-400
側面59【参考】レーザ計測結果の検証

詳細調査

2.計測結果(参考）森林研究所による健全度調査
今回の調査箇所（Ａブロック）にて、令和元年12月24日に森林研究所による打音調査（ヒノキ）が実施された。
現地は郡上市により伐倒が行われたが、依頼のあった402・388については伐倒後そのままの状態とし、地面側から約30cm、50cｍ、130cmの位置で玉切りして、腐朽の有無と面積を確認する調査を実施した。 調査結果については後日。

R112.24

打音調査

R2.3.24

ヒノキ387

レジストグラフを使用した調査

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60【参考】レーザ計測結果の検証

詳細調査

2.計測結果(参考）森林研究所による健全度調査
今回の調査箇所（Ａブロック）にて、令和元年12月24日に森林研究所による打音調査（ヒノキ）が実施された。
現地は郡上市により伐倒が行われたが、依頼のあった402・387については伐倒後そのままの状態とし、地面側から約30cm、50cｍ、130cmの位置で玉切りして、腐朽の有無と面積を確認する調査を実施した。 調査結果については後日。

R1.12..24

387

打音調査

レジストグラフを使用した調査

387
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387 点群データ/夏期(反射率表示) 387 点群データ/冬期(反射率表示)

R2.3.24

ヒノキ387

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61

【参考】レーザ計測結果の検証

詳細調査

詳細調査
受傷痕のスギ

Aブロック（毎木調査番号：21,22,23）
令和元年12月24日A-23の打音調査を実施。（森林研究所による）

樹木中央に腐朽を確認。

令和2年3月24日A-2２のレジストグラフによる調査を実施。（森林研究所による）調査位置は、H=1.3m 直径=0.31m

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