森林GISフォーラム 2019年度 東京シンポジウム
ワークショップセッション
森林クラウドとモニタリング情報が導く新しい業務サイクル

2020/2/5

本セッションがめざすところ

森林クラウドとモニタリング情報が導く
新しい業務サイクル
森林GISフォーラム 2019年度 東京シンポジウム
ワークショップセッション

株式会社パスコ ⼭本⾥美

●本格的な利用期を迎えた森林資源、利用と抑制のバランス、皆伐と再造林の確実な実施●全国森林計画• 森林の状況を適確に把握するための森林資源のモニタリングの適切な実施• リモートセンシング及び森林ＧＩＳの効果的な活用

恒常的継続的な森林モニタリング
1© PASCO CORPORATION© PASCO CORPORATION

森林モニタリングの現状と課題

今回のワークショップの目的

現状
森林は広域• 森林モニタリング技術開発⇒行政ニーズと開発シーズのマッチング（ギャップ）• モニタリング情報を森林管理業務で活用するには⇒アイデアを出す⇒技術的課題・制度的課題の洗い出し⇒実現までのプロセスを考える

問題
放置森林
申請→実行→検査の負担大・滞り課題
導入しやすいモニタリング
モニタリング継続性→現地調査や画像判読は費用や手間がかかる森林の変化は緩やかで、期間が長い→忘れがち人的リソースの不足→市町村職員→専門技術者→林業従事者

導入しやすい森林モニタリング技術の開発
モニタリング情報と森林管理業務の融合© PASCO CORPORATION

2© PASCO CORPORATION

3

ワークショップの進め方① 話題提供• 株式会社パスコ• 株式会社コマツ• 大分県林務管理課• 島根大学

山本
田中様
荒木様
米様

② フリートーク③ 会場からの質問© PASCO CORPORATION

41森林GISフォーラム 2019年度 東京シンポジウム
ワークショップセッション
森林クラウドとモニタリング情報が導く新しい業務サイクル

2020/2/5

１．森林管理業務と情報の流れ【業務と情報の構造イメージ】
業務の流れ

衛星による森林モニタリングと森林クラウドへの展開

①計画

②実施
森林GISフォーラム 2019年度 東京シンポジウム
ワークショップセッション

③検査確認

情報の流れ

地域森林計画編成

森林簿・森林計画図

市町村森林整備計画〃 利用

森林経営計画〃 利用

伐採再造林届出

伐採・再造林造林補助申請施業情報（林地開発許可）

編入・転用

各制度に基づく検査

現地確認

基本情報
更新情報

実施情報
根拠情報

現地情報

【現状】

株式会社パスコ ⼭本⾥美

• 現地情報：現地確認はコスト(時間・労力)がかかり、あまり行われていない。
• 実施情報：伐採造林届出は紙で管理。それぞれの管理主体(部署、市町村)でクローズ。
• 基本情報：森林の現況が必ずしも反映されているとは限らない。
十分な情報連携による更新がなされていない。
6© PASCO CORPORATION© PASCO CORPORATION

２．情報更新の課題

３．衛星画像とAI判読による森林モニタリング

情報精度と情報連携に課題がある• 衛星画像の広域性と周期性• 判読技術の向上• 衛星画像利用の一般化• アーカイブ充実• AIの利用、オブジェクト分類
分類精度︓80〜85％

航空写真

SPOT6/7 解像度1.5m

AI判読

情報精度の課題⇒森林モニタリング情報の利用
情報連携の課題⇒森林クラウドの利用

⽬視判読

森林モニタリングの省力化が可能な状態に© PASCO CORPORATION7４．森林変化情報提供サービス© PASCO CORPORATION

8

５．森林変化情報提供サービス 専用サイト• 衛星画像とAIを用いた自動判読• 皆伐地、新植地、崩壊地をモニタリング• 継続的な情報提供を実施

来年6月からサービス開始

ブースにてデモを展示しています。

導入しやすいモニタリング方法を実現© PASCO CORPORATION

9

衛星による森林モニタリングと森林クラウドへの展開（山本里美）© PASCO CORPORATION

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６．森林クラウドの進化

７．森林クラウドによる情報連携• 利用者拡大• 役割変化• 県・市町村・森林組合が利用可能• 各種計画支援機能• オンライン申請により申請情報が集約

利⽤者

情報共有
プラットフォーム

森林クラウド

森林GIS

行政手続き支援
伐採造林届出等のオンライン申請

・オープンデータ
・川中・川下との情報連携
・衛星モニタリング情報

・森林林業関係者を対象
・情報共有
・業務支援

・庁内職員を対象・森林簿・森林計画図の閲覧、管理・森林基本図、航空写真の閲覧

役割

地域森林経営管理のプラットフォームへ
11© PASCO CORPORATION© PASCO CORPORATION

12８．森林モニタリングと森林クラウドの可能性
森林クラウドへ森林変化情報を搭載⇒森林変化情報を用いた伐採跡地等の確認⇒「申請→実施→検査」による情報連携と更新⇒情報精度の向上と情報連携の実現
各種情報閲覧
経営計画⽴案

森林簿・森林計画図更新

基本情報
実施情報

林業事業体

経営計画認定請求
伐採届提出

現地情報

森林変化情報衛星画像•••

どのような森林変化情報のニーズがあるのか？
現地確認の代用となる情報精度は？
ニーズに対応した技術開発やサービスを考えたい。

県・市町村

経営計画の樹⽴状況や進捗の可視化

造林補助申請

新たな業務サイクルの構築へ© PASCO CORPORATION

13

衛星による森林モニタリングと森林クラウドへの展開（山本里美）© PASCO CORPORATION

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コマツが考える⽇本におけるスマート林業
 ICT、IoTを⽤いて、林業サプライチェーンの⾒える化を図り、⽇本の林業の⽣産性の向上、安全性の向上、持続的な森林資源の利⽤を実現。

コマツの考えるスマート林業

造林集材

伐倒・⽊寄せ・造材

保育・管理

森林・林業データ

⾒える化アプリ(プロバイダー開発)

オープンプラットフォーム

ドローン・ 空撮画像
・ SfM-MVS
ハーベスタ• 造材指⽰• 造材報告データ• 稼働時間・燃費

2020年2⽉5⽇

コマツ林業機械事業部
⽥中A

A

P

P

I

フォワーダ
• 集材指⽰• 集材報告データ• 稼働時間・燃費

⼀⽣

川中・川下運材

 森林・林業データを収集、オープンプラットフォームを⽤いてアプリと連携して⾒える化を⾏う。

IAPP
⾒える化アプリ(コマツ開発)造材⾒える化APP

ユーザ毎のデータの保管需要情報、⽊材価格などの情報

現在進めているコマツのスマート林業の取組み

CTL⼯法とStanForD
 最新の林業機械には、コンピュータが搭載されており、様々なソフトウェアにより、施業を⽀援。
林業サプライチェーンの⾒える化が実現。
 コマツフォレストの林業機械は、データフォーマットのスタンダードであるStanForDに準拠。
●伐採現場の⽣産管理

造材指⽰(pin)
対象エリア地理的指⽰(ogi)
集材エリア・⽅法指⽰(foi, fdi)

●原⽊の⽣産報告

造材報告(hpr)
集材報告(fpr)
対象エリアの地理的報告(ogr)●採材精度管理と校正
ハーベスタ(hpc)
フォワーダ(fqc)●作業状況モニタリング

 森林ドローンシステム
 国内の森林の⾒える化を進めるため。
 ⼭林の管理、施業地の現況確認、資源量確認、⽇々の進捗管理、森林防災への貢献、各種検査などへの利⽤を想定。
 スマートコンストラクションで使⽤されている測量⽤ドローン(Explore 1)とエッジコンピュータ(EdgeBox)を合わせて貸出(空撮画像を⽤いて3D点群処理、オルソ画像の作成が可能)。
 ソフトウェアは、森林資源⾒える化に適したものを開発。
 2019年8⽉より⽯川県での効果確認後に全国の森林・林業団体等に向けて貸出を開始。
 ランドログアプリとして森林材積の推定が可能であるForestScopeを⽤意。

 造材データ⾒える化 ヘッドコンピュータに蓄積されている造材データ(hpr)の⾒える化。
 ⽇々の造材量報告、将来的な受給マッチングシステムへの利⽤を想定。
 携帯電話回線を⽤いて、造材データをランドログにアップロード。
ランドログアプリを⽤いて、PCで閲覧可能に。

 川中・川下の需要に応じた採材を⾏うことで、材の価値を最⼤化。
 適切な作業管理による現場⽣産性の向上。

コマツフォレストパンフレットより

森林ドローンシステム

Forest Scopeによる森林資源の⾒える化 2019年夏より、国内の森林・林業関係団体(地⽅公共団体、事業体等)に森林ドローンシステムの貸出を開始。

 ドローンシステムで作成した3D点群データから、樹頂点の抽出、樹⾼、樹冠投影⾯積を計測し、林分材積を推定。
樹頂点の抽出EXPLORE 1 (コマツ専⽤カスタムドローン)

局所最⼤フィルター法を使⽤。⼀定サイズのメッシュに区分し周辺8メッシュと⽐較• ⾶⾏時間︓約15分(概ねバッテリー残量30％で離陸地点へ帰還。)• 撮影写真の位置情報は、PPK処理により精度を⾼めることが可能。

樹⾼(DCHM)

地盤⾼を国⼟地理院基盤地図情報数(DTM)として、樹頂点(3D点群データ)から地盤⾼を引いたもの。
樹⾼(DCHM)

Edgeコンピュータ (Edge Box)

• ⾃⾝の位置をネットワーク型リアルタイムキネマティック測位(RTK, LTE回線使⽤)を利⽤し瞬時に補⾜。
• ⾼性能GPUにより3D点群処理が可能。
3D点群データ 森林ドローンシステムで3D点群データ、オルソ画像を作成。
3D点群データ

オルソ画像

国⼟地理院
基盤地図情報数値標⾼モデル
(DTM)

50 m
間伐前

拡⼤図

コマツの考えるスマート林業（田中一生）

間伐後

樹冠投影⾯積⼭登り法を使⽤。樹頂点
候補を起点として放射⽅向に再下点を探索。起点と樹冠構成点からなる三⾓形の⾯積を算出。

材積推定密度管理理論モデルを使⽤。
現在は、裏東北・北陸杉モデル(⽯川県補正)を使⽤。

1

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2020/2/5

Forest Scopeの機能と活⽤

Forest Scopeによる樹頂点抽出の例

 オルソ画像、林分材積推定結果を重ねて表⽰し、現況の把握、⽐較が可能
 クラウドサービスであり、インターネットさえあればどこからでもアクセス可能。
Forest Scopeの主な機能

エリア毎の集計

傾斜区分の表⽰

３D画像の確認(境界表⽰可)

⽴⽊毎のパラメータ確認

その他機能︓ベース地図・オルソ画像表⽰、簡単な計測・作図機能、印刷、データダウンロード
Forest Scopeの活⽤
 ⽴⽊材積の推定精度の信頼が得られれば、皆伐時の収穫調査の代替として。
 ⽴⽊材積や3D画像を⽤いて、施業集約化や⼭主への施業提案を実施。
 オルソ画像、傾斜区分、⽴⽊材積の情報を⽤いて、施業計画を⽴案。
施業地間の森林資源量の⽐較が可能。
No

施業地名⾯積(ha)

主要構成種

合計材積
(m3)

合計本数
(本)

平均樹⾼(m)

平均直径(cm)

1

A市B地区

22.8

スギ

13,994

14,808

23.2

21.5

2

C市D地区

17.2

スギ

7,1028,520

20.1

20.9

3

E市F地区

12.4

スギ

4,555

5,772

20.6

20.6

ICTハーベスタによる造材量⾒える化

造材データの⾒える化(ICTハーベスタ350.1の機能)
造材データ(hpr)の内容

オープンプラットフォーム

ハーベスタによる造材

PC 138US

データ移動（アップロード）

 ベースマシン

 ハーベスタ造材⻑さデータと実測データの差は、1.8cm(0.32%), σ＝0.83cm (N=43)。

モデム
開発中

 最⼤⽟切り径60 cm

 最⼤枝払い径
52 cm

有線接続

 ヘッド重量980 kg

カラーマーキング機能(等級)
32

樹種情報

スギ
単位

12

3

45総計

実測⻑さcm

413

413

412

413

213

1864

設定⻑さcm

410

410

410

410

210

1850

111111237

⻑さカテゴリわけ
直径樹⽪除くmm

371325

284

202

142

直径樹⽪込み

mm

371

325

284

202

142

直径⻑さmm

360

320

280

200

140

17151396B 410

A 410

B 410

CC

212

33

直径カテゴリわけ
価格表わけ
等級
材積(実測径換算)

m3

0.554

0.398

0.301

0.210

0.054

1.516

材積(末⼝2乗法)

m30.444

0.332

0.254

0.130

0.033

1.193

99999

造材⽅法(マニュアル)

コマツの考えるスマート林業（田中一生）

末⼝側に吹き付け

幹 番号

 仕分け時の末⼝、元⼝の確認が容易に。
 オペレータの判断により、材の等級、出荷先毎で、造材時に仕分けが可能。

伐採を計画していない⼭主へ、データに基づいて施業集約化を提案。

造材データ(hpr形式)
コンピュータヘッド︓350.1
ベースマシン︓PC138US-11

造材データ⾒える化

閉域網(3G)

造材データを保存
データ利⽤

LANDLOGへ転送された造材データをWebアプリで⾒える化• HPRデータから丸太１本毎の末⼝径
⻑さ、材積、グレード
造材位置（緯度経度）等を集計して表⽰• 抽出機能により、項⽬毎に集計。データは、CSV形式、PDF形式でダウンロード可能

ユーザは、ランドログ登録後に初期設定項⽬(機械名、オペレータ名、カラーマーキングに対するグレード、外⽪の厚さ、材積計算⽅法など)の設定を⾏い、利⽤開始。

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森林クラウドとモニタリング情報が導く新しい業務サイクル

2020/2/5

2020.2.5 森林GISフォーラムワークショップ

2020.2.5 森林GISフォーラムワークショップ

大分県の森林・林業

どのくらい持っている？
森林面積453千ha（71％）のうち民有林面積 402千ha（89%）

大分県がICT技術に期待することのうち人工林面積 ２０６千ha（51%）
人工林蓄積 88百万m3※

国土調査進捗率 62％

大分県

大分県

2020.2.5 森林GISフォーラムワークショップ

大分県の森林・林業

2020.2.5 森林GISフォーラムワークショップ

森林資源情報とはどのくらい使っている？
間伐面積 約3,000ha
主伐面積？？？？ha
造林面積 約1,000ha
素材生産量 1,080千m3

森林
G
IS
シス
テム

（国有林含む）

伐採届 約5,000件
森林経営計画 166件
173千ha

種類

内容

更新頻度

課題

森林基本図

森林の地形を表す地図

低（H29～R1 等高線修正）

－

森林計画図

森林基本図に、筆界を加えた図面

中
国土調査＆林相区分図の（森林計画区ごと５年に１回） 反映

正射写真図

航空写真のひずみ等を修正した図

森林簿

地番、所有者、林況等を記した台帳

施業履歴図

植栽と間伐が行われた箇所を示す図面

そ伐採届が提出されの 伐採届管理図 た箇所を示す図面
他（航空レーザ （林相区分や資源量測量の成果） の推定など）※※〃

撮影単価の上昇

高更新方法（簡素化省力化）（５年に１回 所有者は随時）
高（年度ごと）〃高（年度ごと）〃－

既存取得分（H29～R1）の解析

森林GISシステムはクラウドサーバ上で運用（県および９市が接続）
これらに搭載しているデータはG空間情報センターに登録し公開している
この他に、保安林や治山・林道施設、森林営計画対象森林などを示す台帳や図面が数多く存在

大分県

大分県

2020.2.5 森林GISフォーラムワークショップ

森林資源情報とは2020.2.5 森林GISフォーラムワークショップ

森林資源情報とは
森林基本図

森林計画図

正射写真図

施業履歴図
伐採届管理図大分県

大分県がICT技術に期待すること
（大分県）

大分県

1

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森林クラウドとモニタリング情報が導く新しい業務サイクル

2020/2/5

2020.2.5 森林GISフォーラムワークショップ

森林・林業行政の事務 ～大分県の場合～
県
森林計画
関係

地域森林計画作成（４）

市町村

林業事業体など

（閲覧）

（閲覧）

（森林簿、森林計画図）（交付（1,000））

協議作成（18）

森林経営計画認定（8）認定（158）

作成（166）

伐採及び伐採後の造林の届出

とりまとめ

確認

提出

林地台帳

作成・公開

森林経営管理制度

運用

造林補助金

交付

…

許可

A

保安林台帳

C県庁

保安林
伐採許可

造林補助金
申請

森林を相続したけど…

所有者
届

森林簿

B市役所

施業履歴

B市役所
林地台帳

経営計画
伐採届

D森林組合
森林簿

A

保安林台帳

申請（8,000）

森林経営
計画

主伐・再造林をしよう！

②

どこにどんな森林が…？

確認・申請

※

③

誰かに管理を頼みたい！

B市役所

A

森林簿
森林計画図

委託

D森林組合

C県庁
森林経営計画

森林経営
計画

数字はおおよそ大分県

大分県

2020.2.5 森林GISフォーラムワークショップ

2020.2.5 森林GISフォーラムワークショップ（おまけ）大分県のスマート林業のこれまでとこれから新たな技術とこれからの森林管理

情報の見える化

期待１ 情報の精緻化（森林モニタリング）
・ 航空レーザ（１点/m2以上）

・ 空中写真（・ 衛星）

ﾘﾓｰﾄｾﾝｼﾝｸﾞ技術の活用による森林資源情報の精緻化

保有(見込)
データ

得たい情報

① 伐採地
（その後の更新）② 樹種区分③ 資源量④ 境界（国調未了地）④

C県庁（5,000）

保安林許認可林地開発①
登記済

市町村森林整備計画

その他

2020.2.5 森林GISフォーラムワークショップ

森林・林業行政の事務 ～ケーススタディ「木を伐りたい」～○地上型ﾚｰｻﾞｽｷｬﾅによる収穫表
改訂○航空レーザ測量による森林資源情報の取得○衛星画像とAIを活用した伐採地の抽出→ 森林簿や森林計画図の修正→ 市町村におけるｿﾞｰﾆﾝｸﾞ→ 事業体における計画作成

期待２ 森林クラウドシステムの導入

森林ｸﾗｳﾄﾞｼｽﾃﾑの導入による情報管理○森林クラウドの導入＋ 森林簿等の基礎情報が、許認可や申請によって更新？ 資源情報から森林簿を修正できるか？ 既存のデータを搭載できるか→ 各種申請事務等が省力化→ 県、市町村、事業体が同じﾃﾞｰﾀをﾘｱﾙﾀｲﾑで共有

コストと利益のバランスは？？

作業の省力化・効率化

再造林→保育作業の機械化

LPWAを活用した有害鳥獣捕獲○ドローンによる造林資材の運搬○造林作業等を行う機械実用化○低ｺｽﾄ造林のためのﾄﾞﾛｰﾝ測量○LPWAを活用したICT付き
わなの設置→ 作業の省力化＆生産性向上→ 減少する作業者への対応
労働安全性の向上や技術の早期習得○ｱｲｶﾒﾗによる熟練技術者の動作解析○VRを活用した高性能林業機械ｼﾐｭﾚｰﾀの導入→ 新規参入者等の技術向上
路網設計の省力化○路網設計支援ソフトの導入→ 経験の浅い技術者でも線形計画の作成可能→ 鳥獣による林業被害の軽減→ 見回りに係る人件費の削減→ ジビエ利用の円滑化による捕獲者の収入の確保
木材流通体制の合理化

ﾌﾟﾚｶｯﾄ施設を核としたSC構築○大分県ＳＣＭ推進ﾌｫｰﾗﾑによる需給情報DB運営→ 生産流通現場での効率化→ 山元への利益還元
効率的な検収システム○画像解析による材積算出S→ 流通ｺｽﾄの低減→ 山元への利益還元

大分県

大分県

2020.2.5 森林GISフォーラムワークショップ

2020.2.5 森林GISフォーラムワークショップ（おまけ）森林整備事業におけるドローンの活用（県） 造林検査におけるドローン活用
・ 植栽樹種や下刈りの状況の確認
・ 面積、植栽本数、鳥獣害防止策の延長の確認
・ 検査員研修を実施

森林GISフォーラム H30東京シンポジウム

おしまい（事業体） 造林申請におけるドローン測量
・ 申請時の面積の測量
・ 施業図の作成

大分県

大分県

大分県がICT技術に期待すること
（大分県）

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2020/2/5• ワークショップテーマ

森林モニタリング
リモートセンシングを⽤いた森林モニタリン
グ体制の考察

島根⼤学 学術研
究院農⽣命科学系
⽶ 康充（よねやすみち）森林リモートセンシングのスケール（⼈⼯衛星除く）
時間スケール(年)100
航空写真・空中写真

広域資源計測現地計測

航空レーザ計測10
地上レーザスキャナ• 森林モニタリングを⽇常業務に融合させ、恒常的継続的な森林監視や⾒守りを実現する。

ドローン・UAV

10.01

1100

10000

単⽊ プロット林分

団地

市町村 流域

現実的な理想• 必須• 航空機レーザ計測を１回は⾏う• 地盤標⾼データがまず必要

4• 継続• ５年に１回は航空写真撮影• 樹冠表⾯標⾼

航空写真の樹冠表面標高• 「樹⾼」の継続的な計測
樹高
航空レーザ計測の地盤標高空間スケール(ha)

航空写真の危機市町村の航空写真• ⺠有林における５年毎の航空写真撮影が実施されていない所が増えて居る。１５年以上撮影されていない場所もある。
• 国⼟地理院も撮影頻度を下げている。１０年毎程度の場所もある。

• 市町村によっては全範囲の航空写真を数年毎に撮影されている場合あり• 利⽤⽅針はまちまち• オープンソースで公開• 申請すれば⺠間も利⽤可能• 公的機関のみで利⽤可能• 役場内のみで利⽤可能• 航空写真の存在がわかりにくい• 扱う部署が市町村でまちまち• 問い合わせが必要• ５年毎の航空写真撮影システムが崩れている

リモートセンシングを用いた森林モニタリング体制の考察（米康充）• 市町村・公的機関の航空写真をシステマティックに収集するシステムの必要性

1

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2020/2/5

５年内・緊急時はどうするか？

課題• ドローンの利⽤• 事業体へのインセンティブ• 災害時の緊急計測• 間伐・伐採・造林の計測• 補助事業の検査としてのドローン画像• 収集して空間データとして利⽤• ⼈為的変化・施業箇所の最新データが常に観測可能• 補助⾦検査としての実施• 三次元化・森林資源解析サービスの⾒返り• プライバシーと権利• 市町村の写真は個⼈情報保護の考え⽅がまちまち• 事業体が撮影したドローン画像は営業上の秘密か？
• 反対にオープンデータ化の流れもあり• 技術的課題・点群データの管理• 事業体のドローン画像をシステマティックに収集するシステムの必要性

ドローン処理• レーザー→点群データとして取得• 航空写真・ドローン→中間成果としての点群データドローン処理を誰が⾏うか？
⾃動⾶⾏
コース作成

⾃動⾶⾏
コース作成

⾶⾏・撮影
⾶⾏・撮影
単写真

事業体のインセンティ
ブ⾼い(オルソ・３Dが⼊⼿できる→営業・管理)

SfM（写真測量・3D化）

写真集まりやすい？

オルソ化

事業体のインセンティ
ブ低い（検査に必要）

林分解析

写真集まりにくい？

単写真• 事業体が実施可能

SfM（写真測量・3D化）
オルソ化• 業務提供で実施• (有料or無料)

林分解析

森林クラウド

リモートセンシングを用いた森林モニタリング体制の考察（米康充）

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