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(In Japanese)間伐木の選定方法及び間伐木の選定装置

Patent code P190015930
File No. L17025,S2019-0081-N0
Posted date Mar 25, 2019
Application number P2018-215554
Publication number P2020-080663A
Date of filing Nov 16, 2018
Date of publication of application Jun 4, 2020
Inventor
  • (In Japanese)加藤 正人
  • (In Japanese)トウ ソウキュウ
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
Title (In Japanese)間伐木の選定方法及び間伐木の選定装置
Abstract (In Japanese)
【課題】
 現地での人手による間伐木の選定に頼ることなく、間伐木の選定を効率的にかつ森林の現況に適応するように行うことができる間伐木の選定方法及び間伐木の選定装置を提供する。
【解決手段】
 間伐率を設定する間伐率設定ステップS20と、どのような間伐を行うかを示す間伐条件を設定する間伐条件設定ステップS30と、間伐対象森林域に存在する樹木の個々の樹木間の距離を算定する樹木間距離算定ステップS40と、最も近接している2本の樹木を最短距離樹木として選択する最短距離樹木選択ステップS50と、最短距離の2本の樹木のうちの1本の樹木を間伐条件に基づいて間伐木として選定する間伐木選定ステップS60とを有し、樹木間距離算定ステップS40、最短距離樹木選択ステップS50及び間伐木選定ステップS60は、間伐率設定ステップS20において設定されている間伐率に達するまで順次行う。
【選択図】
 図1
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

植栽によって形成された森林においては、植栽した木が大きくなるにつれ、木と木の間が混み合ってきて日光が当たらなくなり、木が成長できなくなる。そこで間伐を行い、残存木の成長を促すことが必要である。このような間伐は植栽されて20年程度経過したところで、形質の悪い木を伐採し、優良木を残す定性間伐が一般的である。

定性間伐を行う際には、間伐木を選定する必要があるが、現地での間伐木の選定は熟練性と多くの人手を要するとともに、蜂や熊など危険な生物との遭遇、また、斜面の笹薮など足場の悪い中での選定作業など種々の危険が伴う。また、森林全体を見て間伐木を選定するものではないために、樹木の密度が高い範囲や密度が低い範囲も同じ割合で選木されることとなり、樹木の密度の違いが解消できず、残存木が適正配置とならない場合も多い。

また、間伐木選定結果は個人差によるバラツキも多く、間伐すべき樹木の見落としや間伐すべき樹木が集中してしまうなど課題もある。また、現場経験を重視するため、若い技術者や女性の新規参入の障害にもなっている。

間伐木の選定は、広大な森林域において設定された間伐対象となる森林域(間伐対象区域という。)内で行われるが、このような間伐対象区域を選定する方法は、すでに提案されている(例えば、特許文献1参照。)。

特許文献1に記載されている間伐対象区域の選定方法は、当該特許文献1に記載されている森林現況情報の作成方法によって作成された森林現況情報画像データに基づいて、間伐対象区域を選定するものである。

すなわち、特許文献1に記載されている間伐対象区域の選定方法は、森林現況情報画像データに基づいて分別された各小班区画における各樹冠の特徴を現す小班区画属性情報を抽出し、抽出された各小班区画属性情報と当該森林の地理条件とに基づいて間伐対象区域を選定するようにしている。これにより、従来においては、個人の労力と熟練に頼っていた間伐対象区域の選定を客観的かつ適切に選定することできる。

また、特許文献1に記載されている間伐対象区域の選定方法は、現時点における実際の森林の状況として、例えば、樹冠面積が大きい、占有面積割合が高い、立木本数が多いなどが考慮され、かつ、間伐作業のし易さとして、例えば、林道から近い、標高があまり高くない、傾斜が緩いなどが考慮された間伐対象区域を選定することができる。なお、「樹冠」とは森林を構成する各樹木を上空から見たときに個々の樹木の枝と葉で構成された樹木の部分をいう。

このように、特許文献1に記載されている間伐対象区域の選定方法は、広大な森林域から、間伐すべき間伐対象区域を選定する場合には、優れた間伐対象区域の選定方法であるといえる。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、間伐対象となる森林域から間伐木を選定する間伐木の選定方法及び間伐木の選定装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
間伐対象区域に存在する樹木に関する情報が個々の樹木ごとに記録されている森林資源情報に基づいて、前記間伐対象区域に存在する樹木のうち、間伐すべき樹木を間伐木として選定する間伐木の選定方法であって、
前記間伐対象区域における間伐率を設定する間伐率設定ステップと、
前記間伐対象区域においてどのような間伐を行うかを示す間伐条件を設定する間伐条件設定ステップと、
前記間伐対象区域に存在する樹木の個々の樹木間の距離を算定する樹木間距離算定ステップと、
前記樹木間距離算定ステップで算定された距離のうち、最も近接している2本の樹木を最短距離樹木として選択する最短距離樹木選択ステップと、
前記間伐条件設定ステップによって設定されている前記間伐条件に基づいて、前記最短距離樹木選択ステップによって選択されている2本の樹木のうちの1本の樹木を前記間伐木として選定する間伐木選定ステップと、
を有し、
前記樹木間距離算定ステップ、前記最短距離樹木選択ステップ及び前記間伐木選定ステップは、前記間伐率設定ステップにおいて設定されている前記間伐率に達するまで順次行うことを特徴とする間伐木の選定方法。

【請求項2】
 
請求項1に記載の間伐木の選定方法において、
前記間伐率は、前記間伐対象区域に存在する樹木の本数に基づく間伐率であることを特徴とする間伐木の選定方法。

【請求項3】
 
請求項1に記載の間伐木の選定方法において、
前記間伐率は、前記間伐対象区域に存在する樹木の合計材積に基づく間伐率であることを特徴とする間伐木の選定方法。

【請求項4】
 
請求項1~3のいずれかに記載の間伐木の選定方法において、
前記間伐条件は、上層間伐、下層間伐又は全層間伐のいずれかであり、
前記間伐条件として前記上層間伐が設定されている場合には、前記間伐木選定ステップは、前記最短距離樹木選択ステップによって選択されている2本の樹木のうちの大きい方の樹木を前記間伐木として選択し、
前記間伐条件として前記下層間伐が設定されている場合には、前記間伐木選定ステップは、前記最短距離樹木選択ステップによって選択されている2本の樹木のうちの小さい方の樹木を前記間伐木として選択し、
前記間伐条件として前記全層間伐が設定されている場合には、前記間伐木選定ステップは、前記最短距離樹木選択ステップによって選択されている2本の樹木のうちの1本の樹木を所定の規則に基づいて前記間伐木として選択することを特徴とする間伐木の選定方法。

【請求項5】
 
請求項4に記載の間伐木の選定方法において、
前記所定の規則は、現時点の処理回数を表す数値が奇数か偶数かによって、前記最短距離樹木選択ステップによって選択されている2本の樹木のうちの大きい方の樹木又は小さい方の樹木のいずれかを前記間伐木として選択することを特徴とする間伐木の選定方法。

【請求項6】
 
請求項4又は5に記載の間伐木の選定方法において、
前記樹木の大きさは、当該樹木の胸高直径で表わされることを特徴とする間伐木の選定方法。

【請求項7】
 
請求項1~6のいずれかに記載の間伐木の選定方法において、
前記樹木間距離算定ステップは、ディープラーニングのニューラルネットワークを用いて行うことを特徴とする間伐木の選定方法。

【請求項8】
 
請求項1~7のいずれかに記載の間伐木の選定方法において、
前記間伐対象区域を複数に区分した各区分ごとの傾斜角度を表す傾斜区分画像データを作成する傾斜区分画像データ作成ステップと、
前記傾斜区分画像データに基づいて所定の傾斜角度未満の傾斜を有する区分を間伐可能区分とした間伐可能区分画像データを作成する間伐可能区分画像データ作成ステップと、
前記間伐可能区分画像データと前記森林資源情報とに基づいて、前記間伐可能区分に存在する樹木を間伐可能樹木として選定する間伐可能樹木選定ステップと、
をさらに有し、
前記間伐可能樹木選定ステップにより選定された前記間伐可能樹木に対して、前記間伐率設定ステップにより設定されている前記間伐率と、前記間伐条件設定ステップにより設定されている前記間伐条件とに基づいて、前記樹木間距離算定ステップが行う樹木間距離を算定する処理、前記最短距離樹木選択ステップが行う最短距離樹木を選択する処理及び前記間伐木選定ステップが行う間伐木を選定する処理を行うことを特徴とする間伐木の選定方法。

【請求項9】
 
請求項1~8のいずれかに記載の間伐木の選定方法において、
前記間伐木選定ステップによって選定した間伐木に関する間伐木資源情報を作成するとともに、当該間伐木資源情報に基づいて間伐木の概要に関する間伐木概要情報を作成する間伐木集計ステップをさらに有し、
前記間伐木資源情報には、間伐木として選定された個々の樹木の番号、個々の樹木の位置情報、個々の樹高、個々の樹木の胸高直径、個々の樹木の材積が含まれており、
前記間伐木概要情報には、間伐木選定前の樹木に関する情報及び間伐木選定後の選定間伐木に関する情報として、本数、所定面積当たりの本数、平均胸高直径、平均樹高、合計材積、所定面積当たりの合計材積及び選定間伐木の間伐率が含まれていることを特徴とする間伐木の選定方法。

【請求項10】
 
間伐対象区域に存在する樹木に関する情報が個々の樹木ごとに記録されている森林資源情報に基づいて、前記間伐対象区域に存在する樹木のうち、間伐すべき樹木を間伐木として選定する間伐木の選定装置であって、
前記間伐対象区域における間伐率を設定する間伐率設定部と、
前記間伐対象区域においてどのような間伐を行うかを示す間伐条件を設定する間伐条件設定部と、
前記間伐対象区域に存在する樹木の個々の樹木間の距離を算定する樹木間距離算定部と、
前記樹木間距離算定部で算定された距離のうち、最も近接している2本の樹木を最短距離樹木として選択する最短距離樹木選択部と、
前記間伐条件設定部によって設定されている前記間伐条件に基づいて、前記最短距離樹木選択部によって選択されている2本の樹木のうちの1本の樹木を前記間伐木として選定する間伐木選定部と、
を有し、
前記樹木間距離算定部が行う樹木間距離を算定する処理、前記最短距離樹木選択部が行う最短距離樹木を選択する処理及び前記間伐木選定部が行う間伐木を選定する処理を、前記間伐率設定部によって設定されている前記間伐率に達するまで順次行うことを特徴とする間伐木の選定装置。

【請求項11】
 
請求項10に記載の間伐木の選定装置において、
前記間伐対象区域を複数に区分した各区分ごとの傾斜角度を表す傾斜区分画像データを作成する傾斜区分画像データ作成部と、
前記傾斜区分画像データに基づいて所定の傾斜角度未満の傾斜を有する区分を間伐可能区分とした間伐可能区分画像データを作成する間伐可能区分画像データ作成部と、
前記間伐可能区分画像データと前記森林資源情報とに基づいて、前記間伐可能区分に存在する樹木を間伐可能樹木として選定する間伐可能樹木選定部と、
をさらに有し、
前記間伐可能樹木選定部により選定された前記間伐可能樹木に対して、前記間伐率設定部により設定されている前記間伐率及び前記間伐条件設定部により設定されている前記間伐条件に基づいて、前記樹木間距離算定部が行う樹木間距離を算定する処理、前記最短距離樹木選択部が行う最短距離樹木を選択する処理及び前記間伐木選定部が行う間伐木を選定する処理を行うことを特徴とする間伐木の選定装置。

【請求項12】
 
請求項10又は11に記載の間伐木の選定装置において、
前記間伐木選定部によって選定した間伐木に関する間伐木資源情報を作成するとともに、作成された間伐木資源情報に基づいて間伐木の概要に関する間伐木概要情報を作成する間伐木集計部をさらに有し、
前記間伐木資源情報には、間伐木として選定された個々の樹木の番号、個々の樹木の位置情報、個々の樹高、個々の樹木の胸高直径、個々の樹木の材積が含まれており、
前記間伐木概要情報には、間伐木選定前における樹木に関する情報及び間伐木選定後のおける選定間伐木に関する情報として、それぞれの本数、それぞれの所定面積当たりの本数、それぞれの平均胸高直径、それぞれの平均樹高、それぞれの合計材積、それぞれの所定面積当たりの合計材積及び選定間伐木の間伐率が含まれていることを特徴とする間伐木の選定装置。
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2018215554thum.jpg
State of application right Published
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