令和6年度砂防学会研究発表会概要集

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砂防分野における森林３次元計測システム OWL の有用性について―立木サンプリング調査から流出流木量の算出まで―
国際航業株式会社

１．はじめに〇真庭志歩、小段應司、西村佳苗、坂下晴佳、岩間翔平

３．検証方法令和５年８月、国土交通省が『土砂・洪水氾濫時に流コドラート法（OWL）による計測とコドラート法（従出する流木の対策計画の基本的な考え方（試行版）（案）』来の手法）による計測を実施し、『①計測精度』と『②を公表したこと受け、全国的に土砂・洪水氾濫における作業のしやすさ』を検証した。

流木対策検討が実施されている。

計測精度は、OWL による計測結果、従来の手法によ土砂・洪水氾濫で対象となるような中小流域の流木量を高精度に推定するためには、地質・林相別により多る計測結果、LP データより算出した樹高値を取得し、データの比較を行った。

くの立木サンプリング調査を効率的に実施し、LP デー

作業のしやすさは、OWL による計測、従来の手法にタを併用して流木量を推定することが望ましい。本検よる計測を実施し、調査およびデータ整理にかかった討では、中小流域においても高精度かつ効率的に調査時間や手間を比較した。

を実施できる方法として、森林３次元計測システム
OWL（Optical Woods Ledger、通称：アウル）を活用

４．調査地域した事例を紹介する。

【紫尾川】
スギ１地点

２．３次元計測システム OWL について

ヒノキ２地点OWL とは、赤外線レーザを使用した軽量・コンパク

広葉樹１地点トな森林計測装置である。レーザースキャナにより屋【狩川】

外の空間情報を３次元データとして取得し、得たデー

スギ２地点タを概ね自動的に解析・変換・集計することができる。

ヒノキ２地点OWL の操作方法の特徴について以下に概説する。

広葉樹１地点①周辺樹木の樹高・胸高直径を短時間かつ一括で計測【汐見川】

図２ 調査地域位置図②10m 程度の間隔をあけて数か所で計測し、それらのデータを結合させることで３次元モデルを作成

スギ１地点

鹿児島県内の土砂・洪水氾濫対策を検討する流域に③GPS 搭載のため、LP データとの位置合わせが容易おいて立木サンプリング調査を実施した。

④調査終了後も、データの確認および設定区画位置を微調整することが可能

５．計測精度についての評価
計測結果を表 1 に示した。狩川の広葉樹の調査地点においては、林相状況が悪く、OWL によるスキャンデータを結合させることができなかった。

表 1 ３手法の計測結果
現地調査
地点名

紫尾
川

図１ 計測方法の特徴②③

OWLによる計測

LPデータ

本数

樹高平均

[本]

[ｍ]

胸高直径

胸高直径

本数

樹高平均

[本]

[ｍ]

[cｍ]

[本]

[ｍ]

スギ0次谷

716.030.28

716.30ヒノキ0次谷①1814.67

0.22

1916.17

ヒノキ0次谷②2114.480.22

1914.01

平均
[cｍ]

平均

本数

樹高平均

広葉樹0次谷1510.50.21

1411.800.29スギ0次谷

1522.490.32

1419.890.32

1417.15

スギ1次谷

2014.00

0.212012.91

0.212110.58

狩

ヒノキ0次谷（雨天時）

1213.480.26

1215.330.24

1213.47

川

ヒノキ0次谷（晴天時）

1213.480.26

1215.180.24

1213.47

ヒノキ1次谷820.440.27

817.250.26

817.17

広葉樹0次谷98.06

0.11---

1518.500.36

1221.42

汐見川- 441 -①
従来の手法による計測

スギ0次谷

樹高平均は、「LP データ」と「従来手法」、「OWL 手①下層植生や倒木が多く視界が悪い場合、データの結法」を比較すると、全体的に類似する値であったが、若合ができないため、OWL を用いる地点の選定には注干「OWL 手法」の方が「LP データ」に近い値となっ意が必要である（図３）。

た。これは、OWL による自動計測が従来手法の手動計測より精度よく計測できたことが要因と考えられる。
胸高直径平均は、「従来手法」と「OWL 手法」でほとんど差は生じない結果となった。なお、紫尾川の広葉樹
は OWL による計測結果が大きくなったが、これは樹木の曲がりや下草の影響で、実際よりやや太く算出されたことが考えられる。
ただ、全体的に計測結果の差異は少ないことから、LP

図３ 調査地点ごとの計測しやすさ

データを用いた流木の発生量の推定に OWL による計②赤外線レーザを用いるため、強雨時や霧の発生時は、測は適用可能と考えられる。

調査を実施することができない。
③胸高付近に下層植生があるなどにより、胸高直径が６．作業のしやすさについての評価

太く計測される場合がある。計測結果を鵜呑みにせ「従来手法」と「OWL 手法」について、『計測時間』、ず、OWL で記録される 3 次元モデルや改良版モデル『データの品質』、『調査環境条件の自由度』の３項目をに搭載された 360°カメラ等を利用して林内状況を比較した。計測時間の面では、「OWL 手法」は、「従来確認し、調査後の補正が適宜必要である。

手法」と比較して半分程度の作業時間で終えることが④OWL による計測が可能な地点であっても植林地等できた。データの品質の面では、「OWL 手法」は機械で樹木の生育状況が一様である場合、流出流木量をでの計測のため林内状況の 3 次元データが残り、調査算出するにあたって適切な樹高－胸高直径の関係式実施後においてもデータの見直しや整理が可能である。

を作成できない恐れがある。可能な限り、一斉同齢林

また、機械による計測のため、調査者による計測誤差がではなく自然状態に近い調査地点を選定することが生じにくい。調査環境条件の自由度の面では、OWL は必要である。

下草が繁茂する場合や雨天時（小雨を除く）に使用が限８．総括（今後の課題）

定的なため、「従来手法」の方が自由度は高い。
以上から、「従来手法」は調査条件の自由度というメ

土砂・洪水氾濫対策における流木対策のため、広大なリットがある一方で、「OWL 手法」には、時間短縮と流域面積で流木の発生量を推定する必要があった。今品質向上に寄与するメリットが挙げられる。

回、OWL を用いることで精度向上および作業がしやすくなり、今後の土砂・洪水氾濫対策の流木調査において

表 2 従来の手法と OWL による計測の比較
従来の手法による計測

計測時間

データの品質△〇約30～60分/箇所（約4箇所/日）

約10～30分/箇所（約7箇所/日）

樹木を1本ずつ計測するため時間がかかる

樹高や胸高直径を一括で計測可能△〇

調査者によって計測誤差が生じるも有効活用が期待できる結果が得られた。

OWLによる計測

ただし、広葉樹は一本一本の樹高を LP データで計測することが不可能であり、OWL を用いた調査も比較的難しいことから、より効率的かつ高精度な調査実施の調査者による計測誤差は生じにくい
調査実施後もデータの確認が可能である

ためにはデータ取得の方法や調査地点の選定などに関

調査環境

〇

△

条件の・どのような生育環境でも計測可能

・下草が繁茂している場合は利用不可

自由度

・天候に左右されない・悪天候の場合は利用不可（少雨なら可）

７．OWL を使用するにあたっての留意事項
OWL を用いることで、時間短縮と品質向上が期待できる結果となったが、より効率的に調査を実施できるよう、使用にあたっての留意点を以下に整理した。

して、今後も検討を続けていく必要がある。
９．謝辞
本調査の実施および学会で発表するにあたって、鹿児島県土木部砂防課の方より了承をいただいた。この場を借りて感謝申し上げます。

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