航空機LIDARによる高精度の広域森林資源モニタリングシステムの開発

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本研究では、日本の針葉樹人工林の中で面積が最も大きいスギ人工林を対象に、航空機LIDARによる森林資源モニタリングシステムの開発を行った。森林資源モニタリングにおいては、林分構造の詳細な把握および炭素蓄積量の把握が特に重要視されるのであるが、まず前者に関しては、単木レベルの樹木情報の取得が非常に重要となってくる。そこで、Takahashi et al.(in press a)では、山岳地域壮齢スギ人工林において、LIDARデータから単木の樹冠頂部位置の把握を行った。その結果、本研究対象林においては、一林分あたり約70%以上の樹木の抽出が可能であることがわかった。また、抽出される樹木に関して、上層木(優勢木および準優勢木)ならばほぼ完全に抽出可能であることが示唆された。更に、単木を認識した後、認識可能であった樹木に関して樹高推定を試みた。LIDARデータを利用して樹高を推定する場合、地表面の標高データであるDigital Terrain Model (DTM)が必須となるのであるが、本研究で提案した手法を利用することにより、LIDARデータからそのDTMを誤差約60cm未満で推定でき、更に単木の樹高を、誤差1m未満で推定可能であることが示された。この精度は、現地における人力による実測に匹敵するものである。次に後者に関しては、Takahashi et al.(in press b)において、上述の「認識可能であった樹木」について、立木幹材積の推定をまず行った。その際、既存研究で提案されている立木幹材積推定手法を発展させ、新たな推定モデルの有用性を示した。更に、そのモデルから推定した立木幹材積を合計して得られる林分材積(m^3/ha)は、真の林分材積の80%以上を占めることが明らかとなった。