林業向けLiDAR:森林の材積量を高精度に計測する技術
森林の立木材積量の把握は、従来、少数の標本木を毎木調査して全体を推計するサンプリング手法に頼っていました。ドローンLiDARは、対象エリア内のすべての立木をカバーする樹冠高モデル(CHM)により、従来の推計誤差を根本から解消します。
地表面の標高(グラウンド)と樹冠最上部の標高を同時に捉えることで、LiDARは立木の樹高を直接算出します。この正確な樹高と樹冠面積を組み合わせることで、林分全体の材積量およびバイオマスを高精度に推計することが可能になります。
樹冠高モデルの構築プロセスを見る
リアルタイム樹冠材積蓄積シミュレーション
林分密度の調整
インタラクティブ材積計算ツール
単木のサンプリング計測
立木をクリックして計測
LiDARによる材積推計の仕組みと手順
数値標高モデル(DTM/地形モデル)の作成
地表点群のフィルタリング分類により、樹冠下の地表面を表すグラウンドモデルを生成します。
数値表層モデル(DSM/表層モデル)の作成
各エリアの最上位レーザー反射点群から、樹冠の最頂部を表す表層モデルを生成します。
樹冠高モデル(CHM)の算出
DSMからDTMの標高を減算することで、林分内のあらゆる地点における正確な樹高を算出します。
単木クラウニング・樹冠セグメンテーション
アルゴリズムにより樹冠高モデルから個々の樹冠を抽出し、単木単位の詳細な解析を可能にします。
材積量およびバイオマスの推計
樹高、樹冠面積、および樹種固有の相対成長式(アロメトリー式)を統合し、林分全体の総材積量を算出します。
LiDARはサンプリングプロット(標準地)ではなく林分全体を直接計測するため、従来の手法で見落とされがちだった林冠のギャップ、密植地帯、林縁効果などの空間的なばらつきを正確に反映できます。
標準地調査は数本の木しか教えてくれません。LiDARは林分内のすべての木を教えてくれます。
林業・森林管理プロジェクトへの適用
木材資源のインベントリ調査、森林炭素吸収源(カーボンクレジット)の算定、人工林の経営計画など、全域を網羅する樹冠データは林業解析の可能性を大きく広げます。弊社のドローン測量チームは、LiDARスキャンデータを活用し、林業およびプランテーション事業者向けに最適な樹冠高モデルと材積評価を提供しています。
森林材積量やバイオマスの高精度な評価をご検討ですか?
対象林地の面積や樹種構成をお知らせいただければ、最適なLiDAR計測アプローチをご提案いたします。
よくある質問(FAQ)
LiDARは樹冠最頂部の標高(DSM)から地表面の標高(DTM)を差し引くことで、林内の各地点における正確な樹高を直接計算します。
樹冠高モデル(Canopy Height Model)とは、LiDARのDSMとDTMの差分から作成される、林分全体の樹木の純粋な高さを表す空間データセットです。
はい。一部のサンプル調査から外挿するのではなく、林分全体を100%カバーして計測するため、林地内の密度の偏りやギャップを正確に反映した信頼性の高い材積推計が可能です。
はい。樹冠セグメンテーション(分水嶺アルゴリズムなど)を用いることで、樹冠高モデルから一本ごとの樹頂点と樹冠領域を抽出し、単木単位の解析が可能です。
樹高、樹冠幅、幹の太さ(胸高直径)と木材材積との間の関係を表す樹種固有の統計的数式であり、LiDAR計測データを正確な材積量に変換するために用いられます。
はい。LiDARから算出された高精度な森林バイオマス量は、J-クレジットや国際的なREDD+などの森林炭素評価における重要な基礎データとして広く活用されています。
はい、どちらにも有効です。特に樹種や樹齢が揃っている人工林では、単木抽出や材積モデルの適合が非常にスムーズに行えます。
ドローンの飛行性能や法規制、計画によりますが、適切な飛行ルート設計により数十ヘクタールの小規模林班から数百・数千ヘクタールの大規模森林まで効率的に測量可能です。
樹種別アロメトリー式の補正や検証のため、少数の標準木を現地で計測する限定的なグラウンドツルースを行うことで、全体の推計精度がさらに向上します。
はい。落葉や枝枯れによる樹冠構造の異常や空隙をLiDARで検知できます。さらにマルチスペクトルカメラを併用することで、樹木の活力度や病害虫被害を包括的に診断できます。
本窓口はプロジェクト・測量案件専用です。講習・採用・営業目的でのお問い合わせはご遠慮ください。