時空間的森林資源利活用のためのランドスケープ最適化システム構築に関する研究

森林の経営目的は木材生産はもとより森林のリクリエーション的利用・国土保全的利用等と多目的であり、こうした多目的な条件を充実し、かつ自然条件が異なるそれぞれの林地に適した経営(適地適経営)を行うことが必要である。例えば、林木の生産性が高いところでは木材生産用に経営計画を立て、林地崩壊が予想されるところでは国土保全を目的とした計画を、また森林景観が良いところではリクリエーション利用を目的とした計画を立てることが必要である。森林資源の保有する自然環境・生活環境等全ての面でのポテンシャルを最大限に活用するには、このような適地適経営を念頭に置いた最適森林利用計画を誘導するシステムが必要不可欠である。本研究では日本国内の森林を対象に、まず森林資源の時空間的要素を考慮できる森林資源利活用のためのランドスケープ最適化システムのプロトタイプを構築した。ここで構築したシステムは、時間的な森林資源の最適利用のみならず、ランドスケープマネジメントの枠組みでの位置的資源利用の最適配分が可能である。これは、数理計画法において現在最も注目されている0-1整数計画法に基づく問題で、ここで対象とする問題はNP-Hardと言われ、その解法には莫大な計算力を必要したが、ここではモンテカルロ法に基づくヒューイリスティック最適化アルゴリズムを用い、解の探求の算出時間の短縮が可能となった。実証分析には、現在森林資源利活用が最も盛んな宮崎県西郷村を事例研究の対象とし、その地域で試験林を設定し森林蓄積量の調査を行い、生長量の推定を行った。また、得られたデータに基づいて、森林資源成長モデルの構築し、最適化システムとの連携を試みた。ここで構築したシステムはまだプロトタイプではあるものの、将来的には更に広域の森林を対象にできるものに改良する予定である。

森林の経営目的は木材生産はもとより森林のリクリエーション的利用・国土保全的利用等と多目的であり、こうした多目的な条件を充実し、かつ自然条件が異なるそれぞれの林地に適した経営(適地適経営)を行うことが必要である。例えば、林木の生産性が高いところでは木材生産用に経営計画を立て、林地崩壊が予想されるところでは国土保全を目的とした計画を、また森林景観が良いところではリクリエーション利用を目的とした計画を立てることが必要である。森林資源の保有する自然環境・生活環境等全ての面でのポテンシャルを最大限に活用するには、このような適地適経営を念頭に置いた最適森林利用計画を誘導するシステムが必要不可欠である。本研究では日本国内の森林を対象に、まず森林資源の時空間的要素を考慮できる森林資源利活用のためのランドスケープ最適化システムのプロトタイプを構築した。ここで構築したシステムは、時間的な森林資源の最適利用のみならず、ランドスケープマネジメントの枠組みでの位置的資源利用の最適配分が可能である。これは、数理計画法において現在最も注目されている0-1整数計画法に基づく問題で、ここで対象とする問題はNP-Hardと言われ、その解法には莫大な計算力を必要したが、ここではモンテカルロ法に基づくヒューイリスティック最適化アルゴリズムを用い、解の探求の算出時間の短縮が可能となった。実証分析には、現在森林資源利活用が最も盛んな宮崎県西郷村を事例研究の対象とし、その地域で試験林を設定し森林蓄積量の調査を行い、生長量の推定を行った。また、得られたデータに基づいて、森林資源成長モデルの構築し、最適化システムとの連携を試みた。ここで構築したシステムはまだプロトタイプではあるものの、将来的には更に広域の森林を対象にできるものに改良する予定である。