JP2022092730A - Information processing device, tree growth rate prediction system, tree growth rate prediction method, and program - Google Patents

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Abstract

To predict the growth rates of trees in correspondence to various densities in number of trees.SOLUTION: A management device comprises: an acquisition unit for acquiring an average tree age, an average thickness, and a density in number of trees, with regards to a plurality of trees planted in a prescribed area; a selection unit for selecting a density level curve, of which the distance from the average thickness and coordinates of the density in number in the prescribed area is shortest, from among a first, a second and a third density level curve; a first calculation unit for calculating, on the basis of the average tree age, a first component value that indicates a first component of the average growth rate, assuming the prescribed area as a forest corresponding to the selected density level curve; a second calculation unit for calculating, on the basis of a relationship corresponding to the selected density level curve, a second component value that indicates a second component of the average growth rate; and a prediction unit for adding up the first and the second component values and thereby predicting the average growth rate of the plurality of trees.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、多様な本数密度に対応可能な樹木の成長率を予測する技術に関する。 The present invention relates to a technique for predicting the growth rate of a tree that can cope with various number densities.

林業において樹木の成長率を予測することは、収益を予測するために重要である。従来の樹木の成長率予測は、単位面積当たりの樹木の本数(以下、本数密度)を、狭い幅で管理している森林にしか適用できなかった。
これに対して現状では、産業としての林業の採算性悪化に伴い、放棄されて過密化した森林、天然木の誘導による環境林への移行を志向した低密度林など、さまざまな本数密度の林を管理し、収益化を図る必要がある。
そこで、これらの多様な本数密度に対応可能な樹木の成長率の予測手法が求められていた。本数密度
Predicting tree growth in forestry is important for predicting profits. The conventional tree growth rate prediction can be applied only to forests in which the number of trees per unit area (hereinafter referred to as the number density) is managed in a narrow width.
On the other hand, at present, forests of various densities such as abandoned and overcrowded forests due to the deterioration of profitability of forestry as an industry, and low-density forests that aim to shift to environmental forests by inducing natural trees. It is necessary to manage and monetize.
Therefore, there has been a demand for a method for predicting the growth rate of trees that can handle these various tree density densities. Number density

特許文献1には、関連技術として、現況情報収集手段が植林地端末から入力された複数の植林候補地における局所領域内の樹木の胸高直径と樹高を収集し、該収集された情報から植林候補地における現時点での二酸化炭素吸収量を求め、植林地決定手段が該二酸化炭素吸収量が第1のしきい値より小さい候補地を植林地として決定し、計画立案手段が、該植林地における植栽面積と樹種データベースに記録されている樹種をそれぞれ変化させた場合の収益を計算し、最も多くの利益を得ることができる樹種と植栽面積を選択し、樹種・植栽面積及び樹木の成長変化の予測値を成長曲線の一つミッチャーリッヒ式に近似できるものとし植林事業計画情報として計画データベースに記録する技術が提案されている。
また、特許文献2には、衛星や航空機に搭載されたカメラも用いて、上空から測定対象から反射された電磁波エネルギーを計測し、その計測結果の示す分光特性に基づいて、植生の状態を示す指標を算出する技術が開示されている。
In Patent Document 1, as a related technique, a means for collecting current information collects the diameter and height of a tree in a local area in a plurality of candidate plantations input from a plantation terminal, and the collected information is used as a candidate for tree planting. The current amount of carbon dioxide absorbed in the land is obtained, the plantation site determination means determines a candidate site whose carbon dioxide absorption amount is smaller than the first threshold value as the plantation site, and the planning means plantes in the plantation site. Calculate the profits when changing the tree species and the tree species recorded in the tree species database, select the tree species and planting area that can obtain the most profit, and select the tree species / planting area and tree growth. A technique has been proposed in which the predicted value of change can be approximated to the Mitcherrich equation, which is one of the growth curves, and recorded in the planning database as tree planting project planning information.
Further, Patent Document 2 measures the electromagnetic wave energy reflected from the measurement target from the sky by using a camera mounted on a satellite or an aircraft, and shows the state of vegetation based on the spectral characteristics shown by the measurement result. Techniques for calculating indicators are disclosed.

国際公開番号WO2004/046986号公報International Publication No. WO2004 / 046986 特開2008-79549号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-79549

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、林分の密度管理は直径成長に影響を及ぼすことが知られており、密度が高いと直径が小さくなり、低いと大きくなるが、通常の森林管理においては、ほぼ前述の直径成長曲線の通り成長するものとしてよいので各々の樹種の、林齢と密度が対応した表があればよいとし、多様な本数密度に対応可能な樹木の成長率を予測することは困難であるという問題点があった。
また、特許文献2に記載の技術では、植生の状態を知ることができても、本数密度に応じた樹木の成長率を予測することはできなかった。
However, in the technique described in Patent Document 1, it is known that the density control of stands affects the diameter growth. When the density is high, the diameter becomes small, and when the density is low, the diameter becomes large. Since it may be assumed that the tree grows almost according to the diameter growth curve described above, it is sufficient to have a table corresponding to the forest age and the density of each tree species, and the growth rate of the tree corresponding to various number densities is predicted. There was the problem that it was difficult.
Further, with the technique described in Patent Document 2, even if the state of vegetation can be known, it is not possible to predict the growth rate of trees according to the number density.

本発明の目的は、多様な本数密度に対応可能な樹木の成長率を予測する技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique for predicting the growth rate of a tree that can cope with various number densities.

本発明の管理装置は、
所定領域に植栽された複数の樹木について、第1時点における平均樹齢、前記第1時点における平均太さ、及び前記第1時点における前記所定領域の本数密度を取得する取得部と、
林内の複数の樹木の太さの平均値と前記林における本数密度との関係を示すグラフにおいて、第1密度水準曲線、第2密度水準曲線、及び第3密度水準曲線のうち、前記平均太さ及び前記所定領域の本数密度の座標からの距離が最も短い密度水準曲線を選択する選択部と、
前記所定領域を、前記選択部によって選択された密度水準曲線に対応する林として想定し、前記平均樹齢に基づいて、前記複数の樹木の平均成長率のうち第1成分を示す第1成分値を算出する第1算出部と、
前記選択部によって選択された密度水準曲線に対応する前記関係に基づいて、前記複数の樹木の平均成長率のうち第2成分を示す第2成分値を算出する第2算出部と、
前記第1成分値と前記第2成分値との合計することによって、第1時点における前記平均太さに対する、前記第1時点から所定期間経過した第2時点における前記複数の樹木の平均太さの割合である前記複数の樹木の平均成長率を予測する予測部と、を備え、
前記第1密度水準曲線に対応する林の本数密度は、前記第2密度水準曲線に対応する林の本数密度よりも大きく、前記第3密度水準曲線に対応する林の本数密度よりも小さく設定する。
The management device of the present invention is
For a plurality of trees planted in a predetermined area, an acquisition unit for acquiring the average age at the first time point, the average thickness at the first time point, and the number density of the predetermined area at the first time point.
In the graph showing the relationship between the average value of the thicknesses of a plurality of trees in the forest and the number density in the forest, the average thickness of the first density level curve, the second density level curve, and the third density level curve. And a selection unit that selects the density level curve with the shortest distance from the coordinates of the number density in the predetermined region.
The predetermined region is assumed as a forest corresponding to the density level curve selected by the selection unit, and the first component value indicating the first component among the average growth rates of the plurality of trees is set based on the average age of the trees. The first calculation unit to calculate and
A second calculation unit that calculates a second component value indicating the second component of the average growth rates of the plurality of trees based on the relationship corresponding to the density level curve selected by the selection unit.
By summing the first component value and the second component value, the average thickness of the plurality of trees at the second time point after a predetermined period has passed from the first time point with respect to the average thickness at the first time point. It is equipped with a prediction unit that predicts the average growth rate of the plurality of trees, which is a ratio.
The number density of the forest corresponding to the first density level curve is set to be larger than the number density of the forest corresponding to the second density level curve and smaller than the number density of the forest corresponding to the third density level curve. ..

また、本発明の樹木の成長率予測システムは、
管理装置と、ユーザ端末と、情報収集装置とを備えた樹木の成長率予測システムであって、
前記ユーザ端末は、前記所定領域を指定する指定情報を前記管理装置に送信し、
前記情報収集装置は、前記所定領域を上空から撮像した撮像データ及び撮像時の前記情報収集装置の位置を示す位置データを前記管理装置に送信し、
前記管理装置は、
前記指定情報に基づいて前記所定領域を特定する特定部と、
前記撮像データ及び前記位置データに基づいて、前記所定領域の本数密度を生成する生成部とを備える。
Further, the tree growth rate prediction system of the present invention is used.
It is a tree growth rate prediction system equipped with a management device, a user terminal, and an information collection device.
The user terminal transmits designated information for designating the predetermined area to the management device, and the user terminal transmits the designated information to the management device.
The information collecting device transmits the imaging data obtained by capturing the predetermined area from the sky and the position data indicating the position of the information collecting device at the time of imaging to the management device.
The management device is
A specific unit that specifies the predetermined area based on the designated information, and
It includes a generation unit that generates the number density of the predetermined region based on the image pickup data and the position data.

また、本発明の樹木の成長率予測方法は、
所定領域に植栽された複数の樹木について、第1時点における平均樹齢、前記第1時点における平均太さ、及び前記第1時点における前記所定領域の本数密度を取得し、
林内の複数の樹木の太さの平均値と前記林における本数密度との関係を示すグラフにおいて、第1密度水準曲線、第2密度水準曲線、及び第3密度水準曲線のうち、前記平均太さ及び前記所定領域の本数密度の座標からの距離が最も短い密度水準曲線を選択し、
前記所定領域を、前記選択された密度水準曲線に対応する林として想定し、前記平均樹齢に基づいて、前記複数の樹木の平均成長率のうち第1成分を示す第1成分値を算出し、
前記選択された密度水準曲線に対応する前記関係に基づいて、前記複数の樹木の平均成長率のうち第2成分を示す第2成分値を算出し、
前記第1成分値と前記第2成分値との合計することによって、第1時点における前記平均太さに対する、前記第1時点から所定期間経過した第2時点における前記複数の樹木の平均太さの割合である前記複数の樹木の平均成長率を予測し、
前記第1密度水準曲線に対応する林の本数密度は、前記第2密度水準曲線に対応する林の本数密度よりも大きく、前記第3密度水準曲線に対応する林の本数密度よりも小さく設定する。
Further, the method for predicting the growth rate of trees of the present invention is:
For a plurality of trees planted in a predetermined area, the average age at the first time point, the average thickness at the first time point, and the number density of the predetermined area at the first time point are obtained.
In the graph showing the relationship between the average value of the thicknesses of a plurality of trees in the forest and the number density in the forest, the average thickness of the first density level curve, the second density level curve, and the third density level curve. And select the density level curve with the shortest distance from the coordinates of the number density in the predetermined area.
The predetermined region is assumed as a forest corresponding to the selected density level curve, and the first component value indicating the first component among the average growth rates of the plurality of trees is calculated based on the average age.
Based on the relationship corresponding to the selected density level curve, the second component value indicating the second component of the average growth rate of the plurality of trees was calculated.
By summing the first component value and the second component value, the average thickness of the plurality of trees at the second time point after a predetermined period has passed from the first time point with respect to the average thickness at the first time point. Predict the average growth rate of the multiple trees, which is a ratio,
The number density of the forest corresponding to the first density level curve is set to be larger than the number density of the forest corresponding to the second density level curve and smaller than the number density of the forest corresponding to the third density level curve. ..

また、本発明の樹木の成長率予測プログラムは、
情報処理装置を、
所定領域に植栽された複数の樹木について、第1時点における平均樹齢、前記第1時点における平均太さ、及び前記第1時点における前記所定領域の本数密度を取得する取得部と、
林内の複数の樹木の太さの平均値と前記林における本数密度との関係を示すグラフにおいて、第1密度水準曲線、第2密度水準曲線、及び第3密度水準曲線のうち、前記平均太さ及び前記所定領域の本数密度の座標からの距離が最も短い密度水準曲線を選択する選択部と、
前記所定領域を、前記選択部によって選択された密度水準曲線に対応する林として想定し、前記平均樹齢に基づいて、前記複数の樹木の平均成長率のうち第1成分を示す第1成分値を算出する第1算出部と、
前記選択部によって選択された密度水準曲線に対応する前記関係に基づいて、前記複数の樹木の平均成長率のうち第2成分を示す第2成分値を算出する第2算出部と、
前記第1成分値と前記第2成分値との合計することによって、第1時点における前記平均太さに対する、前記第1時点から所定期間経過した第2時点における前記複数の樹木の平均太さの割合である前記複数の樹木の平均成長率を予測する予測部として機能させ、
前記第1密度水準曲線に対応する林の本数密度は、前記第2密度水準曲線に対応する林の本数密度よりも大きく、前記第3密度水準曲線に対応する林の本数密度よりも小さく設定する。
In addition, the tree growth rate prediction program of the present invention is
Information processing equipment,
For a plurality of trees planted in a predetermined area, an acquisition unit for acquiring the average age at the first time point, the average thickness at the first time point, and the number density of the predetermined area at the first time point.
In the graph showing the relationship between the average value of the thicknesses of a plurality of trees in the forest and the number density in the forest, the average thickness of the first density level curve, the second density level curve, and the third density level curve. And a selection unit that selects the density level curve with the shortest distance from the coordinates of the number density in the predetermined region.
The predetermined region is assumed as a forest corresponding to the density level curve selected by the selection unit, and the first component value indicating the first component among the average growth rates of the plurality of trees is set based on the average age of the trees. The first calculation unit to calculate and
A second calculation unit that calculates a second component value indicating the second component of the average growth rates of the plurality of trees based on the relationship corresponding to the density level curve selected by the selection unit.
By summing the first component value and the second component value, the average thickness of the plurality of trees at the second time point after a predetermined period has passed from the first time point with respect to the average thickness at the first time point. It functions as a predictor that predicts the average growth rate of the plurality of trees, which is a ratio.
The number density of the forest corresponding to the first density level curve is set to be larger than the number density of the forest corresponding to the second density level curve and smaller than the number density of the forest corresponding to the third density level curve. ..

本発明によれば、多様な本数密度に対応可能な樹木の成長率を予測する技術を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a technique for predicting the growth rate of a tree that can cope with various number densities.

本発明の第1実施形態に係る樹木の成長率予測システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the tree growth rate prediction system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 同実施形態に係る樹木の成長率予測システムを構成するユーザ端末のブロック図である。It is a block diagram of the user terminal which comprises the tree growth rate prediction system which concerns on this embodiment. 同実施形態に係る樹木の成長率予測システムを構成するサーバのブロック図である。It is a block diagram of the server which constitutes the tree growth rate prediction system which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係るデータベースの記憶内容の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the storage contents of the database which concerns on the same embodiment. 成長率曲線の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of a growth rate curve. 密度水準曲線の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of a density level curve. 樹木の分布の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the distribution of a tree. 間伐による樹高の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the tree height by thinning. 樹木の位置を真上からみた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the position of a tree is seen from directly above. 樹高曲線の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of a tree height curve. 本発明の第2実施形態に係るサーバのブロック図である。It is a block diagram of the server which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 同実施形態に係る樹木の成長率予測システムの学習モデルに基づいて森林の定量的な価値を提供する処理の流れを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of the process which provides the quantitative value of the forest based on the learning model of the tree growth rate prediction system which concerns on this embodiment. 同実施形態に係る樹木の成長率予測システムにおける出力例を示す図である。It is a figure which shows the output example in the tree growth rate prediction system which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る樹木の成長率予測システムの一例を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining an example of the tree growth rate prediction system which concerns on this embodiment.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

1.第1実施形態
1-1:全体構成
本発明の第1実施形態における樹木の成長率予測システム1の構成を図1を参照して説明する。
1. 1. First Embodiment 1-1: Overall Configuration The configuration of the tree growth rate prediction system 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図1に示すように、樹木の成長率予測システム1は、1以上のユーザ端末100と、1以上の情報収集装置200と、サーバ300Aとから構成されている。
それぞれ、インターネット等の所定の通信網を介して接続されている。この所定の通信網は、LAN(Local Area Network)等であってもよく、また有線・無線等は問わない。
As shown in FIG. 1, the tree growth rate prediction system 1 includes one or more user terminals 100, one or more information collecting devices 200, and a server 300A.
Each is connected via a predetermined communication network such as the Internet. The predetermined communication network may be a LAN (Local Area Network) or the like, and may be wired or wireless.

ユーザ端末100は、各種の情報を処理する情報処理装置である。ユーザ端末100は、CPU(Central Processing Unite)、ROM(Read Only Memory)・RAM(Random Access Memory)等の記憶手段、及び入出力手段を備える。ROMには制御プログラムが格納されている。CPUはROMから制御プログラムを読み出し、読み出した制御プログラムを実行することによって、ユーザ端末100の制御中枢として機能する。入出力手段は、ユーザの操作を受け付ける機能と、ユーザに対して情報を提示する機能とを備える。ユーザ端末100は、例えば、スマートフォン、小型パーソナル・コンピュータ、携帯端末等である。ユーザ端末100は、クラウド(SaaS/ASP)によりサーバ300Aが提供するサービス(ソフトウェア)を利用可能であってよい。 The user terminal 100 is an information processing device that processes various types of information. The user terminal 100 includes storage means such as a CPU (Central Processing Unite), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), and input / output means. The control program is stored in the ROM. The CPU reads a control program from the ROM and executes the read control program to function as a control center of the user terminal 100. The input / output means has a function of accepting a user's operation and a function of presenting information to the user. The user terminal 100 is, for example, a smartphone, a small personal computer, a mobile terminal, or the like. The user terminal 100 may be able to use the service (software) provided by the server 300A by the cloud (SaaS / ASP).

情報収集装置200は、センシングのためのセンサー(カメラ、音声レコーダー等)を備えた装置であり、例えば、ドローン、宇宙衛星、センサー附属型林業機械等である。情報収集装置200は、ユーザ端末100やサーバ300Aに対して収集した情報を送信する。情報収集装置200は、ユーザ端末100やサーバ300Aからの指示命令を受信してそれに従って動作することによって、情報を収集できる。1以上の情報収集装置200には、装置を一意に識別するための装置IDが割り当てられており、各情報収集装置200は装置IDを記憶している。 The information collecting device 200 is a device provided with a sensor (camera, voice recorder, etc.) for sensing, and is, for example, a drone, a space satellite, a forestry machine attached to a sensor, or the like. The information collecting device 200 transmits the collected information to the user terminal 100 and the server 300A. The information collecting device 200 can collect information by receiving an instruction command from the user terminal 100 or the server 300A and operating according to the instruction / command. A device ID for uniquely identifying the device is assigned to one or more information collecting devices 200, and each information collecting device 200 stores the device ID.

サーバ300Aは、情報処理装置であり、樹木の成長率を予測する機能を有する。サーバ300Aは、管理装置の一例である。サーバ300Aは、例えば、ワークステーション、高機能のパーソナル・コンピュータ等である。 The server 300A is an information processing device and has a function of predicting the growth rate of trees. The server 300A is an example of a management device. The server 300A is, for example, a workstation, a high-performance personal computer, or the like.

樹木の成長率予測システム1を構成する各装置は主として情報処理装置であり、これらの詳細な構成は公知の種々の技術が適用されてよく、上記した以外の説明はここでは省略する。樹木の成長率予測システム1は、地球上の地域を格子状に分割された複数の個別領域ごとに、管理する。以下の説明では、日本国における管理を一例として説明するが、他の国に適用してもよいことは勿論である。個別領域の大きさは任意に設定されるが、例えば、1つの個別領域は、縦100m及び横100mの範囲であり、個別領域の面積は1haである。日本全体は、複数の個別領域に分割されており、複数の個別領域ごとに当該個別領域を識別する領域IDが割り当てられている。なお、個別領域を、縦10m及び横10m~縦50m及び横50mとしてもよい。 Each device constituting the tree growth rate prediction system 1 is mainly an information processing device, and various known techniques may be applied to these detailed configurations, and description other than the above will be omitted here. The tree growth rate prediction system 1 manages a region on the earth for each of a plurality of individual regions divided in a grid pattern. In the following explanation, management in Japan will be explained as an example, but it goes without saying that it may be applied to other countries. The size of the individual area is arbitrarily set, but for example, one individual area has a range of 100 m in length and 100 m in width, and the area of the individual area is 1 ha. The whole of Japan is divided into a plurality of individual areas, and an area ID for identifying the individual area is assigned to each of the plurality of individual areas. The individual areas may be 10 m in length and 10 m in width to 50 m in length and 50 m in width.

1-2:ユーザ端末
図2は、ユーザ端末100の機能を示すブロック図である。
図2を参照すると、ユーザ端末100は、通信部110と、入力部120と、出力部130と、記憶部140と、センサー部150と、制御部160を備えている。各部は、公知の入出力I/FやCPU等により、またHDD等により実現されてよい。
1-2: User terminal FIG. 2 is a block diagram showing the functions of the user terminal 100.
Referring to FIG. 2, the user terminal 100 includes a communication unit 110, an input unit 120, an output unit 130, a storage unit 140, a sensor unit 150, and a control unit 160. Each part may be realized by a known input / output I / F, a CPU, or the like, or by an HDD or the like.

通信部110は、所定の通信網に接続された各装置と通信を行う機能を有している。 The communication unit 110 has a function of communicating with each device connected to a predetermined communication network.

入力部120は、ユーザ操作に基づく入力を受け付ける機能を有している。入力部120は、例えば、タッチパネル、マイク等で構成される。なお、後述するセンサー部150が検知したセンシングデータの替わりに、ユーザが入力部120を用いてセンシングデータを入力してもよい。例えば、ユーザは、タッチパネルに表示された地図情報を確認し、地図上の任意の地点をタップすることによって、地図上の特定の地点を指定できる。 The input unit 120 has a function of receiving an input based on a user operation. The input unit 120 is composed of, for example, a touch panel, a microphone, or the like. Instead of the sensing data detected by the sensor unit 150 described later, the user may input the sensing data using the input unit 120. For example, the user can specify a specific point on the map by checking the map information displayed on the touch panel and tapping an arbitrary point on the map.

ここで、地図の表示は、階層的に実行される。例えば、最初に日本地図が表示され、ユーザが日本地図上の任意の地点をタップすると、タップした地点が拡大された地図が表示される。更に、ユーザが拡大された地図をタップすると、より詳細な地図が表示される。
この操作を繰り返すことによって、ユーザ端末100には、ユーザが所望する地域の詳細な地図が表示される。この状態で、ユーザが問い合わせのボタンを押下した後、地図上の地点をタップすると、入力部120は、タップした地点の緯度と経度を示す指定情報を生成する。指定情報は、通信部110を介して、サーバ300Aに送信される。なお、記憶部140に、緯度及び経度と領域IDとを対応付けて記憶するテーブルを格納しておき、入力部120が、当該テーブルを参照することによって、領域IDを生成し、生成した領域IDをサーバ300Aに送信してもよい。
なお、入力部120は、プルダウンリスト等から特定の地域を選択することにより指定情報を生成してもよい。
Here, the display of the map is executed hierarchically. For example, a map of Japan is displayed first, and when the user taps an arbitrary point on the map of Japan, a map in which the tapped point is enlarged is displayed. Furthermore, when the user taps the enlarged map, a more detailed map is displayed.
By repeating this operation, the user terminal 100 displays a detailed map of the area desired by the user. In this state, when the user taps a point on the map after pressing the inquiry button, the input unit 120 generates designated information indicating the latitude and longitude of the tapped point. The designated information is transmitted to the server 300A via the communication unit 110. A table for storing latitude and longitude and an area ID in association with each other is stored in the storage unit 140, and the input unit 120 generates an area ID by referring to the table, and the generated area ID. May be transmitted to the server 300A.
The input unit 120 may generate designated information by selecting a specific area from a pull-down list or the like.

出力部130は、例えば、ディスプレイ等の表示機構やスピーカなどの音声出力機構により画像データ、音声データ等の各種データを出力する機能を有している。 The output unit 130 has a function of outputting various data such as image data and audio data by, for example, a display mechanism such as a display or an audio output mechanism such as a speaker.

記憶部140は、情報処理装置を機能させるためのプログラムや各種データを記憶する機能を有している。 The storage unit 140 has a function of storing a program for operating the information processing apparatus and various data.

センサー部150は、ユーザ端末100の種々の状態を検知する各種機器であるユーザ端末100の所在位置をGPS機能により取得することであってもよい。 The sensor unit 150 may acquire the location position of the user terminal 100, which is various devices for detecting various states of the user terminal 100, by the GPS function.

制御部160は、各種の情報処理を実行する機能を有している。サーバ装置300とのデータの送受信処理等を実行する。 The control unit 160 has a function of executing various types of information processing. Data transmission / reception processing with the server device 300 is executed.

1-3:サーバ
図3は、サーバ300Aの構成を示すブロック図である。サーバ装置300は、処理装置10と、記憶装置20と、通信装置30と、入力装置40と、出力装置50とを備える。
処理装置10は、サーバ300Aの全体を制御するプロセッサであり、例えば単数又は複数のチップで構成される。処理装置10は、例えば、周辺装置とのインタフェース、演算装置及びレジスタ等を含む中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)で構成される。
1-3: Server FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the server 300A. The server device 300 includes a processing device 10, a storage device 20, a communication device 30, an input device 40, and an output device 50.
The processing device 10 is a processor that controls the entire server 300A, and is composed of, for example, a single or a plurality of chips. The processing device 10 is composed of, for example, a central processing unit (CPU: Central Processing Unit) including an interface with peripheral devices, an arithmetic unit, registers, and the like.

記憶装置20は、処理装置10が読取可能な記録媒体であり、処理装置10が実行する複数のプログラム、及び処理装置10が使用する各種のデータを記憶する。複数のプログラムには、予測プログラムPRが含まれる。また、各種のデータには学習データLD、第1テーブルTBL1、第2テーブルTBL2、及びデータベースDBが含まれる。記憶装置20は、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、又はEEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)等の不揮発性記憶回路と、RAM(Random Access Memory)等の揮発性記憶回路とにより構成される。 The storage device 20 is a recording medium that can be read by the processing device 10, and stores a plurality of programs executed by the processing device 10 and various data used by the processing device 10. The plurality of programs include the prediction program PR. Further, various data include a learning data LD, a first table TBL1, a second table TBL2, and a database DB. The storage device 20 includes, for example, a non-volatile storage circuit such as a ROM (Read Only Memory), an EPROM (Erasable Programmable ROM), or an EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), a RAM (Random Access Memory), and a RAM (Random Access Memory). It is composed of.

第1テーブルTBL1には、個別領域の領域IDと、個別領域の緯度範囲、及び個別領域の経度範囲が対応づけられて記憶される。第1テーブルTBL1を参照することによって、緯度と経度の組によって指定される地点が属する個別領域に対応する領域IDを知ることができる。 In the first table TBL1, the area ID of the individual area, the latitude range of the individual area, and the longitude range of the individual area are associated and stored. By referring to the first table TBL1, it is possible to know the area ID corresponding to the individual area to which the point designated by the set of latitude and longitude belongs.

第2テーブルTBL2には、情報収集装置200を識別する装置IDと、情報収集装置200に搭載されたカメラの画角を示す画角データとが対応づけられて記憶される。第2テーブルTBL2を参照することによって、装置IDによって指定される情報収集装置200が地上を撮像する際に用いるカメラの画角を知ることができる。 In the second table TBL2, the device ID that identifies the information collecting device 200 and the angle of view data indicating the angle of view of the camera mounted on the information collecting device 200 are stored in association with each other. By referring to the second table TBL2, it is possible to know the angle of view of the camera used by the information collecting device 200 designated by the device ID when imaging the ground.

データベースDBには、複数のレコードが記憶される。図4にデータベースDBの記憶内容の一例を示す。データベースDBに記憶されるレコードには、領域ID、個別領域に植栽された複数の樹木の平均樹齢、個別領域に植栽された複数の樹木の平均太さ、個別領域の本数密度、個別領域に植栽された複数の樹木の樹種、及びレコードの更新年月日を対応付ける。樹木の太さは、地表から所定の高さの樹木の直径である。樹木の太さは、例えば、胸高直径としてしてもよく、地表から約1.3mの高さの樹木の直径である。即ち、平均太さは、例えば、平均胸高直径であってもよい。本数密度は、個別領域に植栽された複数の樹木に関する単位面積当たりの本数である。単位面積として任意の面積を設定できるが、この例で1haである。また、この例の個別領域の面積は1haであるので、本数密度と個別領域に植栽された樹木の本数は一致する。図4に示されるデータベースDBは、領域ID「0001」に対応する個別領域には、杉が950本植生されており、平均樹齢が10年、平均太さが15cmであることを示している。 A plurality of records are stored in the database DB. FIG. 4 shows an example of the stored contents of the database DB. The records stored in the database DB include the area ID, the average age of multiple trees planted in individual areas, the average thickness of multiple trees planted in individual areas, the density of individual areas, and the individual areas. Corresponds the tree species of multiple trees planted in and the update date of the record. The thickness of a tree is the diameter of the tree at a predetermined height from the surface of the earth. The thickness of the tree may be, for example, the diameter at breast height, which is the diameter of the tree at a height of about 1.3 m from the ground surface. That is, the average thickness may be, for example, the average breast height diameter. The number density is the number of trees per unit area for a plurality of trees planted in individual areas. Any area can be set as the unit area, but in this example it is 1 ha. Further, since the area of the individual area in this example is 1 ha, the number density and the number of trees planted in the individual area match. The database DB shown in FIG. 4 shows that 950 cedar trees are vegetated in the individual area corresponding to the area ID "0001", the average age is 10 years, and the average thickness is 15 cm.

データベースDBに記憶されるレコードは、作業員が個別領域に植栽された複数の樹木を計測することによって得られたデータの他、情報収集装置200によって撮像された撮像データに基づいて計測されたデータが記憶される。レコードの更新年月日は、個別領域の樹木の状態が計測された年月日である。また、同一の個別領域であっても、新たに樹木の状態が計測された場合には、レコードが更新される。データベースDBの記憶内容を更新可能とすることによって、個別領域の樹木の成長率を予測する場合の予測精度を向上させることができる。 The records stored in the database DB were measured based on the data obtained by the worker measuring a plurality of trees planted in individual areas and the imaged data captured by the information collecting device 200. Data is stored. The record update date is the date when the state of the trees in the individual area was measured. In addition, even in the same individual area, the record is updated when the state of the tree is newly measured. By making the stored contents of the database DB updatable, it is possible to improve the prediction accuracy when predicting the growth rate of trees in individual areas.

通信装置30は、移動体通信網又はインターネット等の通信網を介して他の装置と通信する。通信装置30は、例えば、ユーザ端末100及び情報収集装置200と通信する。入力装置40は、ユーザの操作に応じた操作信号を生成し、操作信号を処理装置10に出力する。入力装置40として、例えば、キーボード、タッチパネル、ポティングデバイス、カメラ、及びマイク等が該当する。出力装置50は、ユーザに情報を提供する。出力装置50としては、例えば、画像情報を提供するディスプレイ、及び音声情報を提供するスピーカが該当する。
通信装置30は、ユーザ端末100から森林の定量的な価値を評価する対象となる地図上の地点を特定した問合せ等を受信する。
The communication device 30 communicates with another device via a mobile communication network or a communication network such as the Internet. The communication device 30 communicates with, for example, the user terminal 100 and the information collecting device 200. The input device 40 generates an operation signal according to the user's operation, and outputs the operation signal to the processing device 10. The input device 40 includes, for example, a keyboard, a touch panel, a potting device, a camera, a microphone, and the like. The output device 50 provides information to the user. The output device 50 corresponds to, for example, a display that provides image information and a speaker that provides audio information.
The communication device 30 receives from the user terminal 100 an inquiry or the like that specifies a point on the map to be evaluated for the quantitative value of the forest.

処理装置10は、記憶装置20から予測プログラムPRを読み出し、予測プログラムPRを実行することによって、特定部301、生成部302、取得部303、選択部304、第1算出部305、第2算出部306、予測部307、及び評価結果提供部308として機能する。 The processing device 10 reads the prediction program PR from the storage device 20 and executes the prediction program PR to execute the prediction program PR, thereby specifying the specific unit 301, the generation unit 302, the acquisition unit 303, the selection unit 304, the first calculation unit 305, and the second calculation unit. It functions as 306, a prediction unit 307, and an evaluation result providing unit 308.

特定部301には、ユーザ端末100から送信された指定情報が通信装置30を介して供給される。指定情報は、ユーザが樹木に関する情報を知りたいと考える個別領域を指定する。指定情報は、ユーザによって指定された地点を、例えば、緯度及び経度によって指定する。上述したように日本地図は、複数の個別領域に分割されている。複数の個別領域のうち、ユーザによって指定された個別領域を、所定領域と称する。指定情報は、ユーザが樹木に関する情報を知りたいと考える個別領域を指定する情報であるから、所定領域を指定する情報である。特定部301は、指定情報に基づいて所定領域を特定する。具体的には、特定部301は、第1テーブルTBLを参照して、指定情報に対応する領域IDを取得することによって、所定領域を特定する。 The designated information transmitted from the user terminal 100 is supplied to the specific unit 301 via the communication device 30. The designated information specifies an individual area in which the user wants to know information about the tree. The designation information designates a point designated by the user, for example, by latitude and longitude. As mentioned above, the Japanese map is divided into a plurality of individual areas. Of the plurality of individual areas, the individual area designated by the user is referred to as a predetermined area. Since the designated information is information for designating an individual area in which the user wants to know information about the tree, it is information for designating a predetermined area. The specifying unit 301 specifies a predetermined area based on the designated information. Specifically, the specifying unit 301 specifies a predetermined area by referring to the first table TBL and acquiring the area ID corresponding to the designated information.

生成部302は、通信装置30を介して、情報収集装置200から計測データを受信する。計測データは、情報収集装置200を識別する装置ID、情報収集装置200用いて撮像された撮像データ、撮像時の情報収集装置200の位置を示す位置データ、及び撮像時を示す時刻データを含む。第2テーブルTBL2には、情報収集装置200を特定する装置IDと、情報収集装置200に搭載されたカメラの画角を示す画角データとが対応づけられて記憶されている。生成部302は、第2テーブルTBL2を参照して、装置IDに対応付けられた画角データを取得する。 The generation unit 302 receives measurement data from the information collection device 200 via the communication device 30. The measurement data includes an apparatus ID for identifying the information collecting device 200, imaging data captured by the information collecting device 200, position data indicating the position of the information collecting device 200 at the time of imaging, and time data indicating the time of imaging. In the second table TBL2, the device ID that identifies the information collecting device 200 and the angle of view data indicating the angle of view of the camera mounted on the information collecting device 200 are stored in association with each other. The generation unit 302 refers to the second table TBL2 and acquires the angle of view data associated with the device ID.

位置データは、緯度、経度、及び高度を示す。生成部302は、位置データと画角データに基づいて、撮像データが、地上のどの範囲を撮像したかを特定する。生成部302は、撮像データを解析することによって、撮像範囲に存在する一又は複数の樹木ごとに、樹木の位置、樹木の太さ、及び樹木の種類である樹種を特定した樹木データを生成する。生成部302は、樹木データに基づいて、データベースDBのレコードを生成し、生成したレコードをデータベースDBに記憶する。また、データベースDBに、樹木データを領域ID及び樹木を識別する樹木IDとを対応付けて記憶してもよい。なお、サーバ300Aは、森林所有者の有する植栽履歴のデータ、行政または森林簿などのデータなどを、通信装置30を介して取得し、取得したデータに基づいて樹木の樹齢を特定してもよい。この場合、樹木データに樹木の樹齢を含ませてもよい。また、データベースDBに、森林所有者の有する植栽履歴のデータ、行政または森林簿などのデータに基づいて、予め樹木データを記録しておき、情報収集装置200によって得られた撮像データに基づいて、樹木データに含まれる樹木の太さ及び樹種を更新してもよい。 The location data indicates latitude, longitude, and altitude. The generation unit 302 identifies which range on the ground the image pickup data has imaged based on the position data and the angle of view data. By analyzing the imaging data, the generation unit 302 generates tree data that specifies the position of the tree, the thickness of the tree, and the tree species that is the type of the tree for each one or a plurality of trees existing in the imaging range. .. The generation unit 302 generates a record in the database DB based on the tree data, and stores the generated record in the database DB. Further, the tree data may be stored in the database DB in association with the area ID and the tree ID for identifying the tree. Even if the server 300A acquires planting history data owned by the forest owner, data such as administration or forest book, etc. via the communication device 30, and specifies the age of the tree based on the acquired data. good. In this case, the tree data may include the age of the tree. In addition, tree data is recorded in advance in the database DB based on the planting history data owned by the forest owner, data such as administration or forest book, and based on the imaging data obtained by the information collecting device 200. , The thickness and species of trees contained in the tree data may be updated.

生成部302は、撮像データの示す撮像画像から樹木ごとの画像を抽出し、抽出した画像に基づいて樹種を特定する。生成部302は、更に、生成部302は、抽出した画像に基づいて樹冠の特定し、特定した樹冠に基づいて、樹木の太さを推定する。この推定において、生成部302は、例えば、回帰式を用いる。さらに、生成部302は、樹種に応じて回帰式を選択することによって、一つの回帰式を用いる場合と比較して樹木の太さの推定精度を向上させることができる。 The generation unit 302 extracts an image of each tree from the captured image indicated by the captured data, and identifies the tree species based on the extracted image. The generator 302 further identifies the canopy based on the extracted image and estimates the thickness of the tree based on the identified canopy. In this estimation, the generation unit 302 uses, for example, a regression equation. Further, by selecting the regression equation according to the tree species, the generation unit 302 can improve the estimation accuracy of the thickness of the tree as compared with the case where one regression equation is used.

生成部302は、樹木データの示す位置に基づいて、樹木データに対応する樹木が属する個別領域を特定する。生成部302は、個別領域ごとに当該個別領域に属する樹木の本数を累計することによって、本数密度を算出する。また、生成部302は、当該個別領域に属する樹木の太さを平均することによって平均太さを算出する。 The generation unit 302 identifies an individual area to which the tree corresponding to the tree data belongs, based on the position indicated by the tree data. The generation unit 302 calculates the number density by accumulating the number of trees belonging to the individual area for each individual area. Further, the generation unit 302 calculates the average thickness by averaging the thicknesses of the trees belonging to the individual region.

取得部303は、所定領域に植栽された複数の樹木について、第1時点における平均樹齢、第1時点における平均太さ、第1時点における所定領域の本数密度を取得する。具体的には、取得部303は、特定部301が特定した所定領域の領域IDに対応するレコードをデータベースDBから読み出す。ここで、第1時点を現在とすれば、取得部303は、レコードに含まれる更新年月日と現在の年月日の差分を算出する。取得部303は、レコードに含まれる平均樹齢に差分を加算し、加算結果を第1時点の平均樹齢として取得する。また、取得部303は、更新年月日を現時点として、後述する選択部304、第1算出部305、第2算出部306及び予測部307を動作させることによって、所定領域に植栽された複数の樹木について平均成長率Rを予測し、予測した平均成長率Rと差分と更新年月日における平均太さに基づいて、第1時点における平均太さを算出してもよい。 The acquisition unit 303 acquires the average age at the first time point, the average thickness at the first time point, and the number density of the predetermined area at the first time point for the plurality of trees planted in the predetermined area. Specifically, the acquisition unit 303 reads the record corresponding to the area ID of the predetermined area specified by the specific unit 301 from the database DB. Here, assuming that the first time point is the present, the acquisition unit 303 calculates the difference between the update date and the current date included in the record. The acquisition unit 303 adds the difference to the average tree age included in the record, and acquires the addition result as the average tree age at the first time point. Further, the acquisition unit 303 is planted in a predetermined area by operating the selection unit 304, the first calculation unit 305, the second calculation unit 306, and the prediction unit 307, which will be described later, with the update date as the current time. The average growth rate R of the tree may be predicted, and the average thickness at the first time point may be calculated based on the predicted average growth rate R, the difference, and the average thickness at the update date.

サーバ300Aは、選択部304、第1算出部305、第2算出部306、及び予測部307を用いて、所定領域に属する複数の樹木について、平均成長率Rを算出する。
ここで、平均成長率Rは、以下に示す式1で与えられる。
R=DN+1/D…式1
但し、Dは第1時点にける平均太さであり、DN+1は第1時点から所定期間経過後の平均太さである。所定期間は適宜設定することができるが、以下の説明では所定期間を1年とする。即ち、平均成長率は、所定領域に属する複数の樹木について、現在(第1時点)における平均太さDに対する、1年後(第1時点から所定期間経過した第2時点)における複数の樹木の平均太さDN+1の割合である。
The server 300A uses the selection unit 304, the first calculation unit 305, the second calculation unit 306, and the prediction unit 307 to calculate the average growth rate R for a plurality of trees belonging to a predetermined region.
Here, the average growth rate R is given by the following formula 1.
R = DN + 1 / DN ... Equation 1
However, DN is the average thickness at the first time point, and DN + 1 is the average thickness after a predetermined period has elapsed from the first time point. The predetermined period can be set as appropriate, but in the following description, the predetermined period is one year. That is, the average growth rate is that for a plurality of trees belonging to a predetermined region, a plurality of trees one year later (a second time point after a predetermined period has passed from the first time point) with respect to the current (first time point) average thickness DN . Is the ratio of the average thickness DN + 1 .

また、平均成長率Rは、以下に示す式2によって与えられる。
R=R1+R2…式2
ここで、R1は平均成長率Rのうち第1成分を示す第1成分値であり、R2は平均成長率Rのうち第2成分を示す第2成分値である。第1成分は、樹齢に関する成長率の成分である。一方、第2成分は、本数密度と樹木の太さ等の育成環境に関する成長率の成分である。
Further, the average growth rate R is given by the following formula 2.
R = R1 + R2 ... Equation 2
Here, R1 is a first component value indicating the first component of the average growth rate R, and R2 is a second component value indicating the second component of the average growth rate R. The first component is a component of the growth rate with respect to the age of the tree. On the other hand, the second component is a component of the growth rate related to the growing environment such as the number density and the thickness of the tree.

次に、樹木の成長率について第1成分と第2成分とに分けて説明する。第1成分は、樹齢に関する成長率の成分であり、第1成分値R1は、樹齢tを変数とする関数F(t)で与えられる。樹木は、樹齢が高くなると樹齢が低い(若い)ときよりもあまり成長しなくなり、成長率は減衰する。また、樹木の成長率は、樹木の育成環境によって変化する。 Next, the growth rate of the tree will be described separately for the first component and the second component. The first component is a component of the growth rate with respect to the tree age, and the first component value R1 is given by a function F (t) with the tree age t as a variable. Trees grow less when they are older than when they are younger (younger), and their growth rate declines. In addition, the growth rate of trees changes depending on the growing environment of trees.

図5に、第1成分であるR1=F(t)で規定される成長率曲線を示す。
成長率曲線g1は、本数密度をごく狭い幅で管理している林における第1成分値R1と樹齢tとの関係を示す。成長率曲線g1は、伝統的な本数密度の管理が適用される林の典型例である。成長率曲線g1は、以下の式によって与えられる。
F(t)=P1・e-K1t…式3
但し、P1及びK1は、林の本数密度に応じて定まる定数である。
FIG. 5 shows a growth rate curve defined by R1 = F (t), which is the first component.
The growth rate curve g1 shows the relationship between the first component value R1 and the age t in a forest in which the number density is controlled in a very narrow width. The growth rate curve g1 is a typical example of a forest to which traditional number density management is applied. The growth rate curve g1 is given by the following equation.
F (t) = P1 · e- K1t ... Equation 3
However, P1 and K1 are constants determined according to the number density of the forest.

成長率曲線g2は、林内の樹木が空いている(本数密度が低い)状態の林における第1成分と樹齢tとの関係を示す。このような林では日当たり等の生育条件が良いため成長率曲線g1よりも右上にシフトする。成長率曲線g2は、林の本数密度を小さくしても、林内の樹木の成長を促進できない上限の本数密度に対応している。成長率曲線g2は、以下の式によって与えられる。
F(t)=P2・e-K2t…式4
但し、P2及びK2は、林の本数密度に応じて定まる定数である。
The growth rate curve g2 shows the relationship between the first component and the age t in a forest in which the trees in the forest are vacant (the number density is low). In such a forest, the growth conditions such as sunlight are good, so the growth rate shifts to the upper right of the growth rate curve g1. The growth rate curve g2 corresponds to the upper limit density of trees that cannot promote the growth of trees in the forest even if the density of trees in the forest is reduced. The growth rate curve g2 is given by the following equation.
F (t) = P2 ・ e- K2t ... Equation 4
However, P2 and K2 are constants determined according to the density of the number of forests.

成長率曲線g3は、林内の樹木が混んでいる(本数密度が高い)状態の林における第1成分と樹齢tとの関係を示す。このような林では、日当たり等の生育条件が悪いため成長率曲線g3は成長率曲線g1よりも左下にシフトする。成長率曲線g3は、林に植栽された複数の樹木がこれ以上成長することによって平均太さが大きくなる場合、自然枯死が発生する限界の本数密度に対応している。成長率曲線g3は、以下の式によって与えられる。
F(t)=P3・e-K3t…式5
但し、P3及びK3は、林の本数密度に応じて定まる定数である。
図5から明らかなように、樹齢tに関する成長率の成分である第1成分値R1は、林内の本数密度に応じて変化する。
The growth rate curve g3 shows the relationship between the first component and the age t in a forest in a state where the trees in the forest are crowded (the number density is high). In such a forest, the growth rate curve g3 shifts to the lower left of the growth rate curve g1 due to poor growth conditions such as sunlight. The growth rate curve g3 corresponds to the limit number density at which natural mortality occurs when the average thickness increases as a plurality of trees planted in the forest grow further. The growth rate curve g3 is given by the following equation.
F (t) = P3 ・ e- K3t ... Equation 5
However, P3 and K3 are constants determined according to the number density of the forest.
As is clear from FIG. 5, the first component value R1, which is a component of the growth rate with respect to the age t, changes according to the number density in the forest.

次に、第2成分について説明する。第2成分は、樹木の育成環境に関する成長率の成分であり、第2成分値R2は、林に植栽された複数の樹木の平均太さDと、林の本数密度Nとを変数とする関数B(N、D)によって与えられる。
R2=B(N、D)=-bLogN-logD+C…式6
但し、b及びCは、林の環境に応じて定まる定数である。
Next, the second component will be described. The second component is a component of the growth rate related to the growing environment of trees, and the second component value R2 has the average thickness D of a plurality of trees planted in the forest and the density N of the number of forests as variables. Given by the function B (N, D).
R2 = B (N, D) =-bLogN-logD + C ... Equation 6
However, b and C are constants determined according to the environment of the forest.

ここで、林内に植栽された複数の樹木について平均太さDと、林内の本数密度Nとの関係について説明する。以下、縦軸をlogDとし、横軸をlogNとした場合の両者の関係を示すグラフを密度水準曲線と称する。 Here, the relationship between the average thickness D and the number density N in the forest will be described for a plurality of trees planted in the forest. Hereinafter, a graph showing the relationship between the two when the vertical axis is logD and the horizontal axis is logN is referred to as a density level curve.

図6(a)に示される密度水準曲線G1は、図5に示される成長率曲線g1に対応している。即ち、密度水準曲線G1は、本数密度をごく狭い幅で伝統的管理がなされている林を対象とする。密度水準曲線G1は、以下に示す式7で与えられる。
logD=-b1LogN+C1…式7
但し、b1及びC1は、林の環境に応じて定まる定数である。
The density level curve G1 shown in FIG. 6A corresponds to the growth rate curve g1 shown in FIG. That is, the density level curve G1 targets a forest where the number density is traditionally managed with a very narrow width. The density level curve G1 is given by the following equation 7.
logD = -b1LogN + C1 ... Equation 7
However, b1 and C1 are constants determined according to the forest environment.

図6(a)に示される本数密度Nx、太さDxとなる点Xは、密度水準曲線G1上に存在する。この場合、B(Nx,Dx)=0となるように、b1及びC1が設定されている。即ち、以下に示す式8が成り立つ。
B(Nx、Dx)=-b1LogNx-logDx+C1=0…式8
従って、密度水準曲線G1に対応する林では、樹木の平均成長率Rは、R=R1+R2=R1=F(t)=P1・e-K1tとなる。
The points X having the number density Nx and the thickness Dx shown in FIG. 6A exist on the density level curve G1. In this case, b1 and C1 are set so that B (Nx, Dx) = 0. That is, the following equation 8 holds.
B (Nx, Dx) = −b1LogNx-logDx + C1 = 0 ... Equation 8
Therefore, in the forest corresponding to the density level curve G1, the average growth rate R of the trees is R = R1 + R2 = R1 = F (t) = P1 · e −K1t .

一方、本数密度Ny、太さDyとなる点Yは、密度水準曲線G1よりも下方に位置する。
点Y(Ny,Dy)の環境は、密度水準曲線G1に対応する林よりも、樹木の平均太さが細いわりには密度が低く、空いている状態、日当たり等の生育条件が良い環境である。
この場合、R2=B(Ny,Dy)>0となる。このため、第2成分値R2が樹木の平均成長率Rに寄与し、R>R1となる。
On the other hand, the point Y having the number density Ny and the thickness Dy is located below the density level curve G1.
The environment at the point Y (Ny, Dy) is lower in density than the forest corresponding to the density level curve G1 even though the average thickness of the trees is thin, and is an environment in which the growth conditions such as vacant state and sunlight are good. ..
In this case, R2 = B (Ny, Dy)> 0. Therefore, the second component value R2 contributes to the average growth rate R of the tree, and R> R1.

他方、本数密度Nz、太さDzとなる点Zは、密度水準曲線G1よりも上方に位置する。
点Y(Nz,Dz)の環境は、密度水準曲線G1に対応する林よりも、樹木の平均太さが太いわりには密度が高く、混んでいる状態、日当たり等の生育条件が悪い環境である。
この場合、R2=B(Nz,Dz)<0となる。このため、第2成分値R2が樹木の平均成長率Rに寄与せず、R<R1となる。
On the other hand, the point Z having the number density Nz and the thickness Dz is located above the density level curve G1.
The environment at the point Y (Nz, Dz) is higher in density than the forest corresponding to the density level curve G1 despite the thick average thickness of the trees, and is an environment in which the growth conditions such as crowded state and sunlight are poor. ..
In this case, R2 = B (Nz, Dz) <0. Therefore, the second component value R2 does not contribute to the average growth rate R of the tree, and R <R1.

次に、図6(b)に、密度水準曲線G1に、密度水準曲線G2及び密度水準曲線G3を加えて示す。
密度水準曲線G2は、図5の成長率曲線g2と対応するものである。なお、林内の樹木が空いている(本数密度が低い)状態であっても、一定の空き具合に到達すると日光の奪い合い等の影響が少なくなり、樹木の成長率を押し上げる効果は頭打ちとなることを考慮して密度水準曲線G2は決定されている。密度水準曲線G2は、林の本数密度を小さくした場合、林に植栽された複数の樹木の成長を促進できない本数密度と平均太さとの関係を示す密度水準曲線である。密度水準曲線G2は式9に示す関係がある。
logD=-b2LogN+C2…式9
また、密度水準曲線G2の近傍にある林の第2成分値R2は、以下に示す式10で与えられる。
B(N、D)=-b2LogN-logD+C2…式10
Next, FIG. 6B shows the density level curve G1 plus the density level curve G2 and the density level curve G3.
The density level curve G2 corresponds to the growth rate curve g2 in FIG. Even if the trees in the forest are vacant (the density of trees is low), when a certain vacancy is reached, the influence of competition for sunlight will be reduced, and the effect of boosting the growth rate of trees will level off. The density level curve G2 is determined in consideration of. The density level curve G2 is a density level curve showing the relationship between the number density and the average thickness, which cannot promote the growth of a plurality of trees planted in the forest when the density of the number of trees in the forest is reduced. The density level curve G2 has the relationship shown in Equation 9.
logD = -b2LogN + C2 ... Equation 9
Further, the second component value R2 of the forest in the vicinity of the density level curve G2 is given by the following equation 10.
B (N, D) =-b2LogN-logD + C2 ... Equation 10

密度水準曲線G3は、図5の成長率曲線g3と対応するものである。密度水準曲線G3は、林に植栽された複数の樹木の平均太さを大きくした場合、自然枯死が発生する本数密度と平均太さとの関係を示す密度水準曲線である。ある林において植栽された複数の樹木が成長すると、次第に日当たりが悪くなる。この結果、自然枯死が発生する。即ち、自然枯死が発生しない状態と自然枯死が発生する状態の境界に相当する密度水準曲線が存在する。密度水準曲線G3は、境界に対応する密度水準曲線である。密度水準曲線G3は式11に示す関係がある。
logD=-b2LogN+C2…式11
また、密度水準曲線G3の近傍にある林の第2成分値R2は、以下に示す式12で与えられる。
B(N,D)=-b3LogN-logD+C3…式12
The density level curve G3 corresponds to the growth rate curve g3 in FIG. The density level curve G3 is a density level curve showing the relationship between the number density at which natural death occurs and the average thickness when the average thickness of a plurality of trees planted in the forest is increased. As multiple trees planted in a forest grow, the sun gradually gets worse. As a result, spontaneous death occurs. That is, there is a density level curve corresponding to the boundary between the state in which natural death does not occur and the state in which natural death occurs. The density level curve G3 is a density level curve corresponding to the boundary. The density level curve G3 has the relationship shown in Equation 11.
logD = -b2LogN + C2 ... Equation 11
Further, the second component value R2 of the forest in the vicinity of the density level curve G3 is given by the following equation 12.
B (N, D) =-b3LogN-logD + C3 ... Equation 12

次に、図6(c)を参照して、上記の三本の密度水準曲線G1、G2、及びG3を用いた多様な本数密度の管理への対応を説明する。
例えば、所定の領域における樹木の本数密度と平均太さとの関係が密度水準曲線Gαと求められた場合、密度水準曲線Gαに対応する第2成分値R2(=B(Nα,Dα))を求めることができればよい。この場合、密度水準曲線Gαに対応する定数bα及びCαが既知であることが必要である。
Next, with reference to FIG. 6 (c), correspondence to the management of various number densities using the above three density level curves G1, G2, and G3 will be described.
For example, when the relationship between the density of the number of trees in a predetermined region and the average thickness is obtained as the density level curve Gα, the second component value R2 (= B (Nα, Dα)) corresponding to the density level curve Gα is obtained. I wish I could. In this case, it is necessary that the constants bα and Cα corresponding to the density level curve Gα are known.

しかしながら、全ての樹木の本数密度と平均太さとの関係について予め定数を設定するのは、容易でない。そこで、本実施形態では、林の環境を3本の密度水準曲線G1、G2、及びG3を用いて近似する。 However, it is not easy to set a constant in advance for the relationship between the density of all trees and the average thickness. Therefore, in the present embodiment, the forest environment is approximated by using three density level curves G1, G2, and G3.

具体的には、樹木の本数密度と平均太さとで規定される座標と、3本の密度水準曲線G1、G2、及びG3との間の距離を各々算出し、最も距離の短い密度水準曲線を選択し、選択された密度水準曲線に対応する定数を選択する。
例えば、図6(c)に示される点α(Nα,Dα)が与えられた場合、点αからの距離が最も短い密度水準曲線は、密度水準曲線G3である。従って、所定領域の本数密度Nαで平均太さDαである場合、第2成分値R2は、以下の式13で算出される。
R2=B(Nα,Dα)=-b3LogNα-logDα+C3…式13
同様に、多様な本数密度(本数密度)に応じた密度水準曲線ごとに、三本の密度水準曲線G1、G2及びG3のうちどの近傍にあるのかが判断され、該当するものが基準として選択採用されることとなる。以下、選択部304、第1算出部305、第2算出部306、及び予測部307について説明する。
Specifically, the coordinates defined by the density of the number of trees and the average thickness and the distances between the three density level curves G1, G2, and G3 are calculated, respectively, and the shortest density level curve is obtained. Select and select the constant corresponding to the selected density level curve.
For example, given the point α (Nα, Dα) shown in FIG. 6 (c), the density level curve with the shortest distance from the point α is the density level curve G3. Therefore, when the number density Nα in the predetermined region and the average thickness Dα, the second component value R2 is calculated by the following equation 13.
R2 = B (Nα, Dα) = −b3LogNα-logDα + C3 ... Equation 13
Similarly, for each density level curve according to various number densities (number densities), which of the three density level curves G1, G2, and G3 is located is determined, and the corresponding one is selected and adopted as a criterion. Will be done. Hereinafter, the selection unit 304, the first calculation unit 305, the second calculation unit 306, and the prediction unit 307 will be described.

図3に示される選択部304は、林内の複数の樹木の太さの平均値と林における本数密度との関係を示すグラフにおいて、第1密度水準曲線、第2密度水準曲線、及び第3密度水準曲線のうち、所定領域の平均太さ及び所定領域の本数密度の座標からの距離が最も短い密度水準曲線を選択する。ここで、第1密度水準曲線に対応する林の本数密度は、第2密度水準曲線に対応する林の本数密度よりも大きく、第3密度水準曲線に対応する林の本数密度よりも小さい。即ち、3本の密度水準曲線は、本数密度が互いに異なる林に対応する。 The selection unit 304 shown in FIG. 3 is a graph showing the relationship between the average value of the thicknesses of a plurality of trees in the forest and the number density in the forest, the first density level curve, the second density level curve, and the third density. Among the level curves, the density level curve having the shortest distance from the coordinates of the average thickness of the predetermined area and the number density of the predetermined area is selected. Here, the number density of the forest corresponding to the first density level curve is larger than the number density of the forest corresponding to the second density level curve, and smaller than the number density of the forest corresponding to the third density level curve. That is, the three density level curves correspond to forests having different number densities.

また、第2密度水準曲線は、第2密度水準曲線に対応する林の本数密度を小さくした場合、林に植栽された複数の樹木の成長を促進できない本数密度と平均太さとの関係を示す密度水準曲線であることが好ましい。即ち、第2密度水準曲線は、上述した密度水準曲線G2であることが好ましい。 In addition, the second density level curve shows the relationship between the number density and the average thickness that cannot promote the growth of a plurality of trees planted in the forest when the number density of the forest corresponding to the second density level curve is reduced. It is preferably a density level curve. That is, the second density level curve is preferably the above-mentioned density level curve G2.

また、第3密度水準曲線は、林に植栽された複数の樹木の平均太さを大きくした場合、自然枯死が発生する本数密度と平均太さとの関係を示す密度水準曲線であることが好ましい。ある林において植栽された複数の樹木が成長すると、次第に日当たりが悪くなる。この結果、自然枯死が発生する。即ち、自然枯死が発生しない状態と自然枯死が発生する状態の境界に相当する密度水準曲線が存在する。第3密度水準曲線は、境界に対応する密度水準曲線である。即ち、第3密度水準曲線は、上述した密度水準曲線G3であることが好ましい。
さらに、第1密度水準曲線は、上述した密度水準曲線G1であることが好ましい。
Further, the third density level curve is preferably a density level curve showing the relationship between the number density at which natural death occurs and the average thickness when the average thickness of a plurality of trees planted in the forest is increased. .. As multiple trees planted in a forest grow, the sun gradually gets worse. As a result, spontaneous death occurs. That is, there is a density level curve corresponding to the boundary between the state in which natural death does not occur and the state in which natural death occurs. The third density level curve is a density level curve corresponding to the boundary. That is, the third density level curve is preferably the density level curve G3 described above.
Further, the first density level curve is preferably the above-mentioned density level curve G1.

第1算出部305は、所定領域を、選択部304によって選択された密度水準曲線に対応する林として想定し、平均樹齢に基づいて、所定領域に植栽された複数の樹木の平均成長率Rのうち第1成分を示す第1成分値R1を算出する。
具体的には、第1算出部305は、以下の式に従って、第1成分値R1を算出する。
R1=P・e-Kt
但し、tは所定領域に植栽された複数の樹木の第1時点における平均樹齢、P及びKは選択部304によって選択された密度水準曲線に対応する林を想定した場合の正の定数である。
The first calculation unit 305 assumes that the predetermined area is a forest corresponding to the density level curve selected by the selection unit 304, and based on the average age, the average growth rate R of a plurality of trees planted in the predetermined area. Of these, the first component value R1 indicating the first component is calculated.
Specifically, the first calculation unit 305 calculates the first component value R1 according to the following formula.
R1 = P ・ e- Kt
However, t is the average age of a plurality of trees planted in a predetermined area at the first time point, and P and K are positive constants assuming a forest corresponding to the density level curve selected by the selection unit 304. ..

記憶装置20は、定数Pについて3個の定数P1、P2、及びP3、並びに定数Kについて3個の定数K1、K2、及びK3を記憶している。第1算出部305は、選択部304によって、第1密度水準曲線が選択された場合、記憶装置20から定数P1及び定数K1を読み出し、第2密度水準曲線が選択された場合、記憶装置20から定数P2及び定数K2を読み出し、第3密度水準曲線が選択された場合、記憶装置20から定数P3及び定数K3を読み出す。第1算出部305は、読み出した定数の組を上記式に適用することによって、第1成分値R1を算出する。 The storage device 20 stores three constants P1, P2, and P3 for the constant P, and three constants K1, K2, and K3 for the constant K. The first calculation unit 305 reads the constant P1 and the constant K1 from the storage device 20 when the first density level curve is selected by the selection unit 304, and reads the constant P1 and the constant K1 from the storage device 20 when the second density level curve is selected. The constant P2 and the constant K2 are read, and when the third density level curve is selected, the constant P3 and the constant K3 are read from the storage device 20. The first calculation unit 305 calculates the first component value R1 by applying the set of read constants to the above equation.

第2算出部306は、選択部304によって選択された密度水準曲線に対応する林内の複数の樹木の太さの平均値と本数密度との関係に基づいて、所定領域に植栽された複数の樹木の平均成長率Rのうち第2成分を示す第2成分値R2を算出する。
具体的には、第2算出部306は、以下に示す式に従って、第2成分値R2を算出する。
R2=B(N、D)=-bLogN-logD+C
但し、Nは所定領域の本数密度、Dは所定領域に植栽された複数の樹木の平均太さ、b及びCは、選択部304によって選択された密度水準曲線に対応する林に応じて定まる定数である。
The second calculation unit 306 is a plurality of plants planted in a predetermined area based on the relationship between the average value of the thicknesses of the plurality of trees in the forest corresponding to the density level curve selected by the selection unit 304 and the number density. The second component value R2 indicating the second component of the average growth rate R of the tree is calculated.
Specifically, the second calculation unit 306 calculates the second component value R2 according to the formula shown below.
R2 = B (N, D) =-bLogN-logD + C
However, N is the density of the number of trees in the predetermined area, D is the average thickness of a plurality of trees planted in the predetermined area, and b and C are determined according to the forest corresponding to the density level curve selected by the selection unit 304. It is a constant.

記憶装置20は、定数bについて3個の定数b1、b2、及びb3、並びに定数Cについて3個の定数C1、C2、及びC3を記憶している。第2算出部306は、選択部304によって、第1密度水準曲線が選択された場合、記憶装置20から定数b1及び定数C1を読み出し、第2密度水準曲線が選択された場合、記憶装置20から定数b2及び定数C2を読み出し、第3密度水準曲線が選択された場合、記憶装置20から定数b3及び定数C3を読み出す。第2算出部306は、読み出した定数の組を上記式に適用することによって、第2成分値R2を算出する。 The storage device 20 stores three constants b1, b2, and b3 for the constant b, and three constants C1, C2, and C3 for the constant C. The second calculation unit 306 reads the constant b1 and the constant C1 from the storage device 20 when the first density level curve is selected by the selection unit 304, and reads the constant b1 and the constant C1 from the storage device 20 when the second density level curve is selected. The constant b2 and the constant C2 are read, and when the third density level curve is selected, the constant b3 and the constant C3 are read from the storage device 20. The second calculation unit 306 calculates the second component value R2 by applying the set of read constants to the above equation.

予測部307は、第1成分値R1と第2成分値R2との合計を算出し、算出結果を所定領域に植栽された複数の樹木の平均成長率Rとする。 The prediction unit 307 calculates the sum of the first component value R1 and the second component value R2, and sets the calculation result as the average growth rate R of a plurality of trees planted in a predetermined area.

上述したように、第2成分は、林の環境に関する樹木の成長率の成分である。この場合、林の環境は、第1時点から所定期間が経過する第2時点までの間に、変化しないことを前提としている。しかしながら、所定期間に間伐が予定されていることもある。適切な間伐が実施されると、日当たり等の育成条件が向上するので、樹木の成長率が高くなる傾向にある。そこで、予測部307は、以下に示す式によって、平均成長率Rを算出してもよい。
R=R1+ρR2
但し、ρは補正係数であり、樹種及び所定期間に実施が予定される間伐パターンに応じて定まる。
As mentioned above, the second component is a component of the growth rate of trees with respect to the environment of the forest. In this case, it is assumed that the forest environment does not change between the first time point and the second time point when the predetermined period elapses. However, thinning may be scheduled for a predetermined period. If appropriate thinning is carried out, the growing conditions such as sunlight will improve, and the growth rate of trees will tend to increase. Therefore, the prediction unit 307 may calculate the average growth rate R by the formula shown below.
R = R1 + ρR2
However, ρ is a correction coefficient and is determined according to the tree species and the thinning pattern scheduled to be carried out in a predetermined period.

より詳細には、補正係数ρは日当たりをより必要とするか否かの樹種(陽樹・陰樹)に応じて変化する。陽樹とは、日の光が十分に当たる場所で生育する樹木のことをいい、マツ、ナラ等がある。陰樹とは、日の光に対する要求性が比較的低い樹木のことをいい、スギ、ブナ等がある。
例えば、林内の樹木が混んでいる状態になって日当たりが悪くなっても、陰樹の樹冠は、陽樹の樹冠よりも枯れにくい(直射日光のあたりにくい位置で生存している樹冠を陰樹冠という)。そのため、林内の樹木が空いている状態になって日当たりが良くなると、陰樹冠に日が当たることにより、成長に寄与するようになる。従って、陰樹の平均成長率Rは、陽樹の平均成長率Rよりも大きく伸びることもある。このため、補正係数ρは陰樹の場合は、陽樹の場合よりも大きくなる(感度が高い)場合もある。ただし,陽樹・陰樹という区別だけでなく,補正係数ρは,樹種によって異なるため,ρが常に陽樹<陰樹となるかは限らない。
More specifically, the correction factor ρ changes depending on the tree species (positive tree / shade tree) whether or not it requires more sunlight. A sun tree is a tree that grows in a place where the sunlight is sufficient, and includes pine trees and oak trees. Shade trees are trees with relatively low demand for sunlight, such as sugi and beech.
For example, even if the trees in the forest become crowded and the sunlight gets worse, the canopy of the shade tree is less likely to die than the canopy of the sun tree. ). Therefore, when the trees in the forest become vacant and the sun becomes sunny, the shade canopy is exposed to the sun, which contributes to the growth. Therefore, the average growth rate R of the shade tree may be larger than the average growth rate R of the positive tree. Therefore, the correction coefficient ρ may be larger (higher sensitivity) in the case of shade trees than in the case of positive trees. However, not only the distinction between positive tree and shade tree, but also the correction coefficient ρ differs depending on the tree species, so it is not always the case that ρ is positive tree <shade tree.

次に、図7に基づいて、間伐(間引き)パターンによる補正係数ρが変化することを説明する。
図7は、縦軸N:本数密度、横軸D:太さであり、グラフは樹木の分布を表している。
ここで、ライン(a)は、細い樹木を多く間引く場合を意味する。細い樹木は高さも低いものが多く、もともと他の樹木を圧迫していないため、補正係数ρ(例えば1.6)は0より大きくなるが下記のライン(b)と比較して相対的に小さく(補正による影響は小さい)なる。
Next, it will be described that the correction coefficient ρ changes depending on the thinning (thinning) pattern based on FIG. 7.
FIG. 7 shows the vertical axis N: number density, the horizontal axis D: thickness, and the graph shows the distribution of trees.
Here, the line (a) means a case where many thin trees are thinned out. Many thin trees are also low in height and do not originally press other trees, so the correction coefficient ρ (for example, 1.6) is larger than 0, but relatively smaller than the line (b) below. (The effect of the correction is small).

一方、ライン(b)は、太さに関して満遍なく間引く場合を意味し、林の高い位置にある樹木も一部伐採することとなり、低い位置の樹木の日当たりが改善され樹木の成長が促進されるため、補正係数ρ(例えば2.0)はライン(a)と比べてより大きく(補正による影響は相対的に大きい)なる。
他方、ライン(c)は、太い樹木を多く間引く場合を意味する。
On the other hand, the line (b) means that the thickness is thinned out evenly, and some of the trees in the high position of the forest are also cut down, which improves the sunlight of the trees in the low position and promotes the growth of the trees. , The correction coefficient ρ (for example, 2.0) is larger than that of the line (a) (the effect of the correction is relatively large).
On the other hand, the line (c) means a case where many thick trees are thinned out.

記憶装置20に、樹種、間伐(間引き)パターン及び補正係数ρとを対応付けた補正テーブルを格納し、予測部307は、補正テーブルを参照することによって、補正係数ρを取得してもよい。
このように、予測部307は、補正係数ρにより樹種や間伐パターン等による影響を考慮して第2成分値R2を生成できる。この結果、平均成長率Rの予測精度が向上する。
A correction table associated with a tree species, a thinning (thinning) pattern, and a correction coefficient ρ may be stored in the storage device 20, and the prediction unit 307 may acquire the correction coefficient ρ by referring to the correction table.
In this way, the prediction unit 307 can generate the second component value R2 by considering the influence of the tree species, the thinning pattern, and the like by the correction coefficient ρ. As a result, the prediction accuracy of the average growth rate R is improved.

図8は、間伐による樹高の変化を示すグラフである。縦軸はH:高さ(樹高)、横軸はt:樹齢であり、間伐(図7のライン(a)の場合)により平均樹高は高くなる。林齢、平均太さ等を算定する際にこの事情を織り込んで計算することであってもよい。 FIG. 8 is a graph showing changes in tree height due to thinning. The vertical axis is H: height (tree height), the horizontal axis is t: tree age, and the average tree height is increased by thinning (in the case of line (a) in FIG. 7). This situation may be taken into consideration when calculating the forest age, average thickness, and the like.

また、予測部307は、領域成長量Qを予測する。領域成長量Qとは、所定領域に植栽された複数の樹木全体の成長量である。
予測部307は、領域成長量Qを予測するために、所定期間における所定領域に植栽された複数の樹木の平均成長量qを以下に示す式に従って算出する。
q=(R-1)・D
但し、Rは、複数の樹木の平均成長率であり、Dは第1時点における複数の樹木の平均太さである。
Further, the prediction unit 307 predicts the region growth amount Q. The area growth amount Q is the growth amount of the entire plurality of trees planted in a predetermined area.
In order to predict the region growth amount Q, the prediction unit 307 calculates the average growth amount q of a plurality of trees planted in the predetermined region in a predetermined period according to the formula shown below.
q = (R-1) ・ D
However, R is the average growth rate of the plurality of trees, and D is the average thickness of the plurality of trees at the first time point.

更に、予測部307は、以下に示す式に従って領域成長量Qを予測する。
Q=n・q
但し、nは所定領域に植栽された複数の樹木の本数である。即ち、予測部307は、平均成長量qに複数の樹木の本数nを乗算することによって、領域成長量Qを算出する。
Further, the prediction unit 307 predicts the region growth amount Q according to the formula shown below.
Q = n ・ q
However, n is the number of a plurality of trees planted in a predetermined area. That is, the prediction unit 307 calculates the region growth amount Q by multiplying the average growth amount q by the number n of a plurality of trees.

次に、評価結果提供部308は、森林の経済的価値などの数値による定量的な価値の評価の結果等を算定して提供する機能を有している。具体的には、評価結果提供部308は、各種の画像データを生成する。各種の画像データには、地図の所定領域に対応する位置に領域成長量Qを示す画像データ、及び地図の所定領域に対応する位置に平均成長率Rを示す画像データが含まれる。
評価結果提供部308は、ユーザ端末100からの問い合わせに応じて、生成した画像データを通信装置を介して、ユーザ端末100に提供する。
Next, the evaluation result providing unit 308 has a function of calculating and providing the result of quantitative value evaluation by numerical values such as the economic value of the forest. Specifically, the evaluation result providing unit 308 generates various image data. The various image data include image data showing the area growth amount Q at a position corresponding to a predetermined area of the map, and image data showing an average growth rate R at a position corresponding to a predetermined area of the map.
The evaluation result providing unit 308 provides the generated image data to the user terminal 100 via the communication device in response to the inquiry from the user terminal 100.

1-4:第1実施形態の変形例
上述した第1実施形態は、以下の変形が可能である。
(1)第1実施形態では、所定領域における平均太さ、平均樹齢、及び本数密度に基づいて、所定領域に植栽された複数の樹木の平均成長率R及び領域成長量Qを予測したが、一つの樹木について成長率及び成長量を予測してもよいことは勿論である。この場合、平均太さを一つの樹木の太さに置き換え、平均樹齢を一つの樹木の樹齢に置き換えればよい。また、本数密度は、一つの樹木が属する個別領域の本数密度とすればよい。
この場合、サーバ300A(管理装置の一例)は、所定領域に植栽された複数の樹木のうち一の樹木について第1時点における樹齢、前記第1時点における前記一の樹木の太さ、前記第1時点における前記所定領域の本数密度を取得する取得部と、林内の複数の樹木の太さの平均値と前記林における本数密度との関係を示すグラフにおいて、第1密度水準曲線、第2密度水準曲線、及び第3密度水準曲線のうち、前記一の樹木の太さ及び前記所定領域の本数密度の座標からの距離が最も短い密度水準曲線を選択する選択部と、前記所定領域を、前記選択部によって選択された密度水準曲線に対応する林として想定し、前記樹齢に基づいて、前記一の樹木の成長率のうち第1成分を示す第1成分値を算出する第1算出部と、前記選択部によって選択された密度水準曲線に対応する前記関係に基づいて、前記一の樹木の成長率のうち第2成分を示す第2成分値を算出する第2算出部と、前記第1成分値と前記第2成分値との合計することによって、第1時点における前記一の樹木の太さに対する、前記第1時点から所定期間経過した第2時点における前記一の樹木の太さの割合である前記一の樹木の成長率を予測する予測部と、を備え、前記第1密度水準曲線に対応する林の本数密度は、前記第2密度水準曲線に対応する林の本数密度よりも大きく、前記第3密度水準曲線に対応する林の本数密度よりも小さい。
(2)第1実施形態では、図6(b)などに示されるように、林内に植栽された複数の樹木について平均太さDと、林内の本数密度Nとの関係を、密度水準曲線を用いて考察したが、林の込み具合は、他の指標によって評価してもよい。
例えば、混み合い度の指標として、収量比数(RY):最多密度(ある樹高での上限の本数密度)を1としたときの、相対的な混み具合を示すものを用いることであってもよい。一例として図6(b)に示される密度水準曲線G3はRY1の場合などと表現することができる。
例えば、収量比数(RY)が0.8以上は混み過ぎであり、0.8に達したら自動的に伐採のアラートを出力する制御がなされてもよい。
さらに発展させて、トータルで最大利益の伐採計画を出力したり、微小領域ごとに伐採によりいくら儲かるか(利益額)等も算出して出力することが可能となる。
1-4: Modification example of the first embodiment The above-mentioned first embodiment can be modified as follows.
(1) In the first embodiment, the average growth rate R and the area growth amount Q of a plurality of trees planted in the predetermined area are predicted based on the average thickness, the average age, and the number density in the predetermined area. Of course, the growth rate and the amount of growth may be predicted for one tree. In this case, the average thickness may be replaced with the thickness of one tree, and the average age may be replaced with the age of one tree. Further, the number density may be the number density of the individual region to which one tree belongs.
In this case, the server 300A (an example of the management device) has the age of one of the plurality of trees planted in the predetermined area at the first time point, the thickness of the one tree at the first time point, and the first. In the graph showing the relationship between the acquisition unit for acquiring the number density of the predetermined area at one time point and the average value of the thicknesses of a plurality of trees in the forest and the number density in the forest, the first density level curve and the second density. Among the level curve and the third density level curve, the selection unit for selecting the density level curve having the shortest distance from the coordinates of the thickness of the one tree and the number density of the predetermined region, and the predetermined region are described. Assuming a forest corresponding to the density level curve selected by the selection unit, the first calculation unit that calculates the first component value indicating the first component of the growth rate of the one tree based on the age of the tree, and the first calculation unit. Based on the relationship corresponding to the density level curve selected by the selection unit, the second calculation unit for calculating the second component value indicating the second component of the growth rate of the one tree, and the first component. By summing the value and the second component value, the ratio of the thickness of the one tree at the second time point after a predetermined period has passed from the first time point to the thickness of the one tree at the first time point. A prediction unit for predicting the growth rate of a certain tree is provided, and the number density of forests corresponding to the first density level curve is larger than the number density of forests corresponding to the second density level curve. It is smaller than the number density of the forest corresponding to the third density level curve.
(2) In the first embodiment, as shown in FIG. 6B and the like, the relationship between the average thickness D and the number density N in the forest for a plurality of trees planted in the forest is a density level curve. However, the degree of congestion of the forest may be evaluated by other indicators.
For example, as an index of the degree of congestion, even if the yield ratio (RY): the one showing the relative congestion when the maximum density (the upper limit density at a certain tree height) is set to 1. good. As an example, the density level curve G3 shown in FIG. 6B can be expressed as the case of RY1.
For example, if the yield ratio (RY) is 0.8 or more, it is too crowded, and when it reaches 0.8, it may be controlled to automatically output a logging alert.
With further development, it will be possible to output a logging plan with the maximum profit in total, and to calculate and output how much profit (profit amount) will be obtained by logging for each minute area.

(3)なお、補助金を利用した植樹時点の履歴データを格納した所定のデータベースに基づいて樹齢を推定することであってもよい。その他、林況・地況の条件等を考慮して樹種・樹木の太さ・高さ等から樹齢を推定することなどの公知の樹齢推定技術が適用可能である。 (3) The age of the tree may be estimated based on a predetermined database that stores historical data at the time of tree planting using the subsidy. In addition, known tree age estimation techniques such as estimating tree age from tree species, tree thickness, height, etc. in consideration of forest conditions, ground conditions, etc. can be applied.

(4)図9は、樹木の位置を真上からみた状態を示す図である。樹木の位置は、立木位置図として表されることであってもよく、箇所情報として一本ずつの樹木がどの位置にあるか地図上の地点(緯度及び経度の情報)に表示するように、サーバ300Aやユーザ端末100等に出力する。
予測部307により算定された平均成長率Rを基礎に、各樹木の成長量の予測を行う。大きい樹木は大きく成長し、小さい樹木は小さく成長する挙動となる。
例えば、5年後の太さは、Rの5乗を乗算することで算出できる。
例えば、図9に示すように、現状が太さ10cmや11cmであり、樹木の成長後の将来予測値の平均太さを破線で示すようにサーバ300Aやユーザ端末100等に対して評価結果提供部308を介して出力されることであってもよい。
従来は1ha等の林全体の単位で平均と分散で分析していたが、一本ずつの樹木の成長に落とし込んで空間的にどの程度成長するか分析することを可能としている。さらに、これらの一本ごとの樹木の成長量を個別領域で集計(平均など)することにより、個別領域ごとの予測に繋げることもできる。
(4) FIG. 9 is a diagram showing a state in which the positions of trees are viewed from directly above. The position of the tree may be represented as a standing tree position map, and the position of each tree may be displayed at a point (latitude and longitude information) on the map as location information. It is output to the server 300A, the user terminal 100, or the like.
Based on the average growth rate R calculated by the prediction unit 307, the growth amount of each tree is predicted. Large trees grow large, and small trees grow small.
For example, the thickness after 5 years can be calculated by multiplying R to the 5th power.
For example, as shown in FIG. 9, the current thickness is 10 cm or 11 cm, and the evaluation result is provided to the server 300A, the user terminal 100, etc. as shown by the broken line showing the average thickness of the future predicted value after the growth of the tree. It may be output via the unit 308.
In the past, analysis was performed by average and variance in units of the entire forest such as 1ha, but it is possible to analyze how much it grows spatially by incorporating it into the growth of each tree. Furthermore, by aggregating the growth amount of each of these trees in individual regions (average, etc.), it is possible to connect to predictions for each individual region.

図10の樹高曲線に示すように、D:太さは、H:高さ(樹高)に変換できる。一般に直径と樹高の間には相関があり、基本的に、太い樹木は高い(細い樹木は低い)という関係が統計上・経験上知られている。また、林齢が高くなると上方にシフトしながら傾きが緩やかになる。
なお、大きい樹木の根の張り具合に基づいて山地災害危険度が小さくなる(防災)という観点からの分析も可能となる。
As shown in the tree height curve of FIG. 10, D: thickness can be converted to H: height (tree height). In general, there is a correlation between diameter and tree height, and it is statistically and empirically known that thick trees are high (thin trees are low). In addition, as the forest age increases, the slope becomes gentle while shifting upward.
It is also possible to analyze from the viewpoint of reducing the risk of mountain disasters (disaster prevention) based on the tension of the roots of large trees.

2.第2実施形態
2-1:全体構成
第2実施形態に係る樹木の成長率予測システム1は、サーバ300Aの替わりにサーバ300Bを用いる点を除いて、第1実施形態と同じ構成である。以下、相違点について説明する。サーバ300Bは管理装置の一例である。
2. 2. 2nd Embodiment 2-1: Overall Configuration The tree growth rate prediction system 1 according to the 2nd embodiment has the same configuration as the 1st embodiment except that the server 300B is used instead of the server 300A. The differences will be described below. The server 300B is an example of a management device.

2-2:サーバ
図11は、サーバ300Bの構成を示すブロック図である。第2実施形態に係るサーバ300Bは、図3に示されるサーバ300Aと以下の点で相違する。処理装置10は、記憶装置20から予測プログラムPRを読み出して実行することによって、特定部301、生成部302、取得部303、選択部304、第1算出部305、第2算出部306、予測部307、及び評価結果提供部308の他に、学習データ格納部309及びモデル生成部310として機能する。
また、記憶装置20に、学習データLDと学習モデルMとが記憶される。
2-2: Server FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the server 300B. The server 300B according to the second embodiment is different from the server 300A shown in FIG. 3 in the following points. By reading the prediction program PR from the storage device 20 and executing the processing device 10, the specifying unit 301, the generation unit 302, the acquisition unit 303, the selection unit 304, the first calculation unit 305, the second calculation unit 306, and the prediction unit In addition to 307 and the evaluation result providing unit 308, it functions as a learning data storage unit 309 and a model generation unit 310.
Further, the learning data LD and the learning model M are stored in the storage device 20.

学習データ格納部309は、学習データLD(教師データ)を生成し、生成した学習データLDを記憶装置20に格納する。学習データLDには、2つの態様がある。第1の態様は、学習データLDが、予測部307が予測した平均成長率Rなどの予測データと、取得部303が取得した実測された実データとによって構成される。第2の態様は、学習データLDが、取得部303が取得した実測された実データであって、計算のパラメータ部分の実データとなるものと、計算の結果(森林の定量的な価値)の実データとなるものとによって構成される。 The learning data storage unit 309 generates a learning data LD (teacher data), and stores the generated learning data LD in the storage device 20. There are two modes of learning data LD. In the first aspect, the learning data LD is composed of the predicted data such as the average growth rate R predicted by the prediction unit 307 and the actually measured actual data acquired by the acquisition unit 303. In the second aspect, the learning data LD is the actual data actually measured acquired by the acquisition unit 303, which is the actual data of the parameter portion of the calculation, and the result of the calculation (quantitative value of the forest). It is composed of actual data.

モデル生成部310は、人工知能(AI)モジュールにより、学習データLDに基づいて、予測データと、取得部303が取得した実測された実データとの関係を学習した学習モデルMを生成し、記憶装置20に格納する。具体的には、モデル生成部310は、予測データと実データとの関係を回帰分析等により機械学習する。回帰する方法は、例えば、線形回帰、多項式回帰やロジスティック回帰など、公知の手法を用いることができる。
また、モデル生成部310は、学習データLD(教師データ)に基づいて、取得部303が取得した実測された実データであって、計算のパラメータ部分の実データとなるものと、計算の結果(森林の定量的な価値)の実データとなるものとの関係を学習した学習モデルを生成し、記憶装置20に格納することであってもよい。具体的には、モデル生成部310は、大量の学習データLDに基づいて、多層構造のニューラル通信網を用いたディープラーニング(深層学習)により、機械学習を実行してもよい。
また、モデル生成部310は、その他の公知の機械学習等により学習モデルMを生成してもよい。
The model generation unit 310 generates and stores a learning model M that learns the relationship between the prediction data and the actually measured actual data acquired by the acquisition unit 303 based on the learning data LD by the artificial intelligence (AI) module. It is stored in the device 20. Specifically, the model generation unit 310 machine-learns the relationship between the predicted data and the actual data by regression analysis or the like. As a method of regression, a known method such as linear regression, polynomial regression or logistic regression can be used.
Further, the model generation unit 310 is the actual data actually measured by the acquisition unit 303 based on the learning data LD (teacher data), and is the actual data of the parameter portion of the calculation, and the calculation result ( It may be possible to generate a learning model that learns the relationship with the actual data (quantitative value of the forest) and store it in the storage device 20. Specifically, the model generation unit 310 may execute machine learning by deep learning (deep learning) using a multi-layered neural communication network based on a large amount of learning data LD.
Further, the model generation unit 310 may generate a learning model M by other known machine learning or the like.

評価結果提供部308は、ユーザ端末100により問い合わされた地図上の特定の地点に対応する領域IDに基づいて、予測部307が予測した予測データを学習モデルMにより補正し、評価結果データ(補正後の推定値・予測値)として提供する。なお、予測部307が計算した樹木の成長率等の予測値(補正前)をそのまま補正することなく提供してもよい。
また、評価結果提供部308は、ユーザ端末100により問い合わされた地図上の評価対象となる特定の地点に対応する領域IDに基づいて、取得部303が取得した評価対象となる実測された実データであって、計算のパラメータ部分の実データとなるものに基づいて、ニューラル通信網を用いたディープラーニングによる学習モデル等により計算した評価結果データ(推定値・予測値)を提供してもよい。
The evaluation result providing unit 308 corrects the prediction data predicted by the prediction unit 307 by the learning model M based on the area ID corresponding to the specific point on the map inquired by the user terminal 100, and evaluates the evaluation result data (correction). It is provided as a later estimated value / predicted value). The predicted value (before correction) such as the growth rate of the tree calculated by the prediction unit 307 may be provided without correction as it is.
Further, the evaluation result providing unit 308 is actually measured data to be evaluated by the acquisition unit 303 based on the area ID corresponding to the specific point to be evaluated on the map inquired by the user terminal 100. Therefore, evaluation result data (estimated value / predicted value) calculated by a learning model or the like by deep learning using a neural communication network may be provided based on the actual data of the parameter portion of the calculation.

次に、本実施の形態に係る樹木の成長率予測システム1の学習モデルMに基づいて森林の定量的な価値を提供する際の基本的(汎用的)な2つの処理動作を、図12(a)、(b)のフローチャートを参照して説明する。 Next, FIG. 12 (FIG. 12) shows two basic (general-purpose) processing operations when providing a quantitative value of a forest based on the learning model M of the tree growth rate prediction system 1 according to the present embodiment. It will be described with reference to the flowcharts of a) and (b).

最初に図12(a)を参照すると、まず、サーバ300Bの通信装置30は、ユーザ端末100から特定の地点における森林の所定の価値の問い合わせを受信する(ステップS301)。ユーザ端末100に表示された日本地図上の任意の地点うちから画面に対するタップ操作するなどにより、地図上の特定の地点を指定することであってもよい。もちろん、プルダウンリスト等から特定の地域を選択することにより指定すること等であってもよい。 First, referring to FIG. 12A, first, the communication device 30 of the server 300B receives an inquiry of a predetermined value of the forest at a specific point from the user terminal 100 (step S301). It may be possible to specify a specific point on the map by tapping the screen from any point on the Japanese map displayed on the user terminal 100. Of course, it may be specified by selecting a specific area from a pull-down list or the like.

次に、評価結果提供部308は、ユーザに指定された地点に対応する領域IDおける森林の価値(ユーザにより特定された種類の価値)の評価問題を、予測部307に解かせて、補正前の予測データを算出させる(ステップS302)。 Next, the evaluation result providing unit 308 causes the prediction unit 307 to solve the evaluation problem of the value of the forest (the type of value specified by the user) in the area ID corresponding to the point designated by the user, and before the correction. (Step S302).

次に、評価結果提供部308は、予測データをモデル生成部310が生成した学習モデルMにより補正する(ステップS303)。 Next, the evaluation result providing unit 308 corrects the prediction data by the learning model M generated by the model generation unit 310 (step S303).

そして、評価結果提供部308は、補正した値を、森林の価値の評価結果データ(補正後の推定値・予測値)として提供する(ステップS304)。 Then, the evaluation result providing unit 308 provides the corrected value as the evaluation result data (corrected estimated value / predicted value) of the value of the forest (step S304).

次に図12(b)を参照すると、上記のステップS301と同様に、まず、サーバ300Bの通信装置30は、ユーザ端末100から特定の地点における森林の所定の価値の問い合わせを受信する(ステップS301´)。 Next, referring to FIG. 12B, as in step S301 above, first, the communication device 30 of the server 300B receives an inquiry about the predetermined value of the forest at a specific point from the user terminal 100 (step S301). ´).

次に、評価結果提供部308は、ユーザに指定された地点に対応する領域IDおける森林の価値(ユーザにより特定された種類の価値)の評価問題を、取得部303が取得した計算のパラメータ部分の実データとなるものに基づいて、モデル生成部310が生成したニューラル通信網を用いたディープラーニングによる学習モデルM等により解いて、推定値を算出する(ステップS302´)。 Next, the evaluation result providing unit 308 solves the evaluation problem of the forest value (value of the kind specified by the user) in the area ID corresponding to the point designated by the user, and the parameter part of the calculation acquired by the acquisition unit 303. Based on the actual data of the above, the estimated value is calculated by solving with the learning model M or the like by deep learning using the neural communication network generated by the model generation unit 310 (step S302').

そして、評価結果提供部308は、計算した値を、森林の価値の評価結果データ(推定値・予測値)として提供する(ステップS303´)。
以上、森林の定量的な価値を提供する際の学習モデルに関する基本的(汎用的)な2つの処理動作を説明したが、以降の本実施の形態における、具体例での説明の際には、特に明示しなくても、学習モデルの処理動作は、この2つのいずれもが並列的又は代替的に適用可能であるため、個別の箇所で繰り返しの説明は省略する。
Then, the evaluation result providing unit 308 provides the calculated value as the evaluation result data (estimated value / predicted value) of the value of the forest (step S303').
The two basic (general-purpose) processing operations related to the learning model for providing the quantitative value of the forest have been described above. Even if it is not explicitly stated, the processing operation of the learning model can be applied in parallel or in an alternative manner in either of the two, and therefore the repeated description will be omitted in individual parts.

2-3:データべース
次に、データベースDBの詳細を説明する。日本全域の地図をベースとするUI(ユーザインターフェイス)とするため、日本全域の森林を「10m×10m」~「50m×50m」の領域にメッシュ状に区切って1億点から25億点の個別領域の集合体として位置づけ、ビッグデータのデータベースプラットフォームを形成する。
2-3: Database Next, the details of the database DB will be described. In order to make the UI (user interface) based on the map of the whole of Japan, the forests of the whole of Japan are divided into areas of "10m x 10m" to "50m x 50m" in a mesh shape, and 100 million to 2.5 billion points are individually specified. Positioned as a collection of regions, it forms a database platform for big data.

地図情報は、一定の緯度・経度の間隔で矩形に分離されたメッシュ単位で構成されている。さらに各メッシュは、所定の単位で分離された縮尺の異なる複数の階層から構成されている。メッシュは、日本の場合、例えば、総務省により定められた標準地域メッシュの規格を採用することであってもよい。標準地域メッシュは、1次メッシュ、2次メッシュ、3次メッシュの順に約10分の1の面積比で構成される。さらに、メッシュは、1次~3次メッシュより細分化した分割地域メッシュを、メッシュ単位として採用することであってもよい。地図情報は、メッシュ単位毎に分割される場合、それぞれ領域IDと、対応する緯度及び経度の情報とを有する。 Map information is composed of mesh units separated into rectangles at regular latitude / longitude intervals. Further, each mesh is composed of a plurality of layers having different scales separated by a predetermined unit. In the case of Japan, the mesh may be, for example, adopting the standard of the standard area mesh defined by the Ministry of Internal Affairs and Communications. The standard area mesh is composed of a primary mesh, a secondary mesh, and a tertiary mesh in the order of about 1/10 of the area ratio. Further, as the mesh, a divided area mesh subdivided from the primary to tertiary mesh may be adopted as the mesh unit. When the map information is divided into mesh units, it has an area ID and corresponding latitude and longitude information.

データベースDBに格納されるテーブルの行には各領域としての個別領域を識別するための領域IDが割り当てられている。
データベースDBのテーブルの列に格納されるデータは、森林の価値を定量的に評価するために用いられる、すなわち技術常識に鑑みて森林の価値との間に何らかの相関関係等が存在し、森林の価値の定量的な評価の際にパラメータ等として利用可能なデータであり、例えば、各地域における、林況(樹種、本数(密度)、太さ(幹の直径)、高さ(樹高)、樹齢、樹木位置等)、気象条件(各月の温度・降水量・日照時間・積雪量、風速・風向・最大瞬間風速等)、地況(緯度経度、標高、地形の傾斜、地位、曲率、谷密度、集水域積算、災害履歴(山地崩壊履歴)等)、人為条件(保育・間伐体系、伐期(伐採に至るまでの期間)、間伐頻度、間伐率、使用機械等)、経済条件(木材市場価格、労賃、搬出費用、金利等)、制度条件(補助金、税率、計画制度等)、森林空間センシングデータ(動植物の外形、畦畔の音、風の音、動物の鳴き声、人間の発する声、樹木の形状、におい、味等)であり、各領域IDに対応付けられて格納されている。その他、森林の価値を定量的に評価するために用いられる、すなわち技術常識に鑑みて森林の価値との間に何らかの相関関係等が存在し、森林の価値の定量的な評価の際にパラメータ等として利用可能なデータが各領域IDに対応付けられてテーブルの列に格納されることであってもよい。なお、宇宙衛星(観測衛星)は、解像度などのスペックがアップデートされていくと考えられ、高高度から高密度にレーザ光を照射するなどの森林のはるか外側からの観測データも含む。また、本実施の形態における林況、気象条件、地況、人為条件、経済条件、制度条件及び森林空間センシングデータの各データの意味は上記の例示を含む概念と定義される。
Area IDs for identifying individual areas as each area are assigned to the rows of the table stored in the database DB.
The data stored in the columns of the table of the database DB is used to quantitatively evaluate the value of the forest, that is, there is some correlation with the value of the forest in view of common technical knowledge, and the value of the forest It is data that can be used as parameters for quantitative evaluation of value. For example, forest conditions (tree species, number (density), thickness (trunk diameter), height (tree height), tree age) in each region. , Tree position, etc.), Meteorological conditions (monthly temperature / precipitation / sunshine time / snowfall, wind speed / wind direction / maximum instantaneous wind speed, etc.), Geological conditions (latitude / longitude, altitude, terrain slope, position, curvature, valley) Density, water collection area estimation, disaster history (mountain collapse history), etc.), artificial conditions (childcare / thinning system, cutting period (period until cutting), thinning frequency, thinning rate, machines used, etc.), economic conditions (wood) Market price, wages, shipping costs, interest rates, etc.), system conditions (subsidies, tax rates, planning systems, etc.), forest space sensing data (outer shape of animals and plants, ridge sounds, wind sounds, animal calls, human voices, etc. The shape, smell, taste, etc. of the tree), and are stored in association with each area ID. In addition, it is used to quantitatively evaluate the value of forests, that is, there is some correlation with the value of forests in view of common technical knowledge, and parameters etc. are used when quantitatively evaluating the value of forests. The data available as may be associated with each area ID and stored in a column of the table. It is thought that specifications such as resolution of space satellites (observation satellites) will be updated, and include observation data from far outside the forest, such as irradiating laser light from high altitude to high density. Further, the meaning of each data of forest condition, meteorological condition, geological condition, man-made condition, economic condition, institutional condition and forest space sensing data in this embodiment is defined as a concept including the above examples.

データベースDBに格納される初期データは、既に日本全域で取得されているデータ(一般には非公開)を用いることであってよい。これまでに、データベースDBの基礎は構築済みであるのでこれらのデータを活用することができる。 As the initial data stored in the database DB, data already acquired throughout Japan (generally private) may be used. Since the foundation of the database DB has already been constructed so far, these data can be utilized.

データベースDBに追加される追加データは、ユーザが観測した実データ(樹木の本数、太さ、高さ)や、情報収集装置200(ドローン、宇宙衛星、センサー附属型林業機械等)がビッグデータ等として収集した実データ(樹木の本数、太さ、高さ)がある。
さらに、データベースDBに追加される追加データとしては、AIによる推定データ(利益額等)に基づいてユーザが実際に実施した結果の実データ(利益額等)がある。
さらに、データベースDBに追加される追加データとしては、AIによるビッグデータ解析結果に基づく成果や情報を追加していく。
これらの情報を領域IDをキーとして紐付けてデータベースDBに蓄積していくことなどが基礎となる。なお、領域IDをキーとして各種のDBとの連携が図られることであってもよい。
また、データベースDBはクラウド化されユーザビリティの向上が図られていてもよい。
The additional data added to the database DB includes actual data observed by the user (number, thickness, height of trees) and big data of the information collection device 200 (drone, space satellite, forestry machine with sensor, etc.). There is actual data (number of trees, thickness, height) collected as.
Further, as the additional data added to the database DB, there is actual data (profit amount, etc.) as a result of the actual execution by the user based on the estimated data (profit amount, etc.) by AI.
Furthermore, as additional data to be added to the database DB, results and information based on the results of big data analysis by AI will be added.
The basis is to link these information with the area ID as a key and store them in the database DB. It should be noted that the area ID may be used as a key to cooperate with various DBs.
Further, the database DB may be made into a cloud to improve usability.

2-4:UI・出力例
上記のデータベースDBに基づいて、図10に示すような、日本全域の地図をベースとするUI(ユーザインターフェイス)とする。ユーザ端末100の出力部130としてのディスプレイ等の表示機構に画面表示されることであってよい。
個別領域、流域、市町村、都道府県、国レベル、場合によっては個々の樹木レベルにおいて、多様なスケールに対応できるとともに、より広域のレイヤーが規模的に下位のレイヤーの積み上げで構成されている。そしてスケール間の情報の連続性が公知の技術を用いて担保されている。
2-4: UI / Output Example Based on the above database DB, a UI (user interface) based on a map of the whole of Japan as shown in FIG. 10 is used. The screen may be displayed on a display mechanism such as a display as the output unit 130 of the user terminal 100.
At the individual territory, basin, municipality, prefecture, national level, and in some cases the individual tree level, it is possible to accommodate various scales, and the wider layer is composed of a stack of lower layers on a scale. And the continuity of information between scales is guaranteed by using known techniques.

すなわち、小スケールから大スケールに積み上げて、ある点にフォーカスすればその地点を微細に把握可能であり、一方、視点を引いていけば広域のものもよくわかるUIとなっている。
ここで、領域IDをキーとして、各レイヤーの合算値に矛盾は無いように公知の技術を用いて構成されており、また、レイヤー間の現況把握、予測、最適化等の間にも矛盾は無いように構成されている。
In other words, if you stack from a small scale to a large scale and focus on a certain point, you can grasp the point finely, while if you draw a viewpoint, you can understand a wide area well.
Here, the area ID is used as a key, and it is configured by using a known technique so that there is no contradiction in the total value of each layer, and there is also a contradiction between grasping the current situation between layers, prediction, optimization, and the like. It is configured so that it does not exist.

図10は、日本全域の地図をベースとする各個別領域について、利益額(収益-費用=利益)と木材価格(材価)の変動に応じて、伐採による採算性をとれる個別領域(将来の収益は将来時点の木材価格に依拠するが、現在時点の木材価格に基づいて所定の変動があってもなお採算のある個別領域ごとに)を視覚化して出力(アウトプット)した例である。 Figure 10 shows the individual areas (future) that can be profitable by logging according to the fluctuations in the profit amount (income-cost = profit) and the timber price (timber price) for each individual area based on the map of the whole of Japan. Profit depends on the timber price at the present time, but it is an example of visualizing and outputting (output) for each individual area that is still profitable even if there is a predetermined fluctuation based on the timber price at the present time.

図13は、材価の変動に応じて長期的に経済的に循環可能(サステナブル)な個別領域を抽出して数値標高モデル(DEM)のように、個別領域の集合体として、ラスターデータ又はベクターデータの一方又は両方により、日本全域をカバーしたマップにて示した例である。例えば、樹木の高さや太さ、本数密度という定量的なアウトプットは、樹木の種類等に基づいて、設定した個別領域に対し、現況と将来の成長量(木はどこかのタイミングで伐採しなくてはならなく、どのタイミングだと一時点の儲けの最大化ではなくサステナブルかの観点を含んでもよい。)を上記の樹木の成長率予測に基づいて算出して生成し、新たに現在から将来にかけての樹木の高さ、太さ、本数密度等を生成してデータベースに格納する。その際に、例えば、自己間引き率(自然枯死率)を設定し、将来の自然枯死を考慮した本数密度の推定法を利用してもよい。 FIG. 13 shows raster data or a vector as an aggregate of individual regions, such as a digital elevation model (DEM), by extracting individual regions that are economically viable (sustainable) in the long term according to fluctuations in material prices. This is an example shown in a map covering the entire area of Japan with one or both of the data. For example, the quantitative output of tree height, thickness, and number density is based on the type of tree, etc., for the set individual area, and the current state and future growth amount (trees are cut down at some point). It is necessary to include the viewpoint of sustainability instead of maximizing the profit at one point at any timing.) Is calculated and generated based on the above-mentioned tree growth rate prediction, and is newly generated from the present. The height, thickness, number density, etc. of trees for the future are generated and stored in the database. At that time, for example, a self-thinning rate (natural death rate) may be set, and a method for estimating the number density in consideration of future natural death may be used.

そして、設定した個別領域に対し、新たに現在から将来にかけての木材利益額等を生成してデータベースDBに格納する。例えば、金利1%を割引率として設定し、将来の金利を考慮した現在価値による評価法を利用してもよい。現行の補助率等(補助金)を基礎とし、年間市況最頻値を基準(材価の市場有り)とし、地形の傾斜(山地災害危険度、日当たり)・地位(土地の生産力・肥沃度、水分・栄養の多寡(河川に近いと多い))のみを考慮した例である。なお、他の項目(鹿の分布・追い払うコスト)を考慮したアウトプット等であっても、個別領域ごとに情報を出力し林分、流域から日本全域まで詳細な情報を保存したまま広域展開することも可能である。 Then, for the set individual area, the timber profit amount from the present to the future is newly generated and stored in the database DB. For example, an interest rate of 1% may be set as a discount rate, and a valuation method based on the present value in consideration of future interest rates may be used. Based on the current subsidy rate (subsidy), based on the mode of annual market conditions (there is a market for material prices), the slope of the terrain (mountain disaster risk, sunlight), position (land productivity / fertility) This is an example that considers only the amount of water and nutrients (mostly near rivers). Even if the output takes into consideration other items (deer distribution / cost to drive away), it will output information for each individual area and expand it over a wide area while preserving detailed information from stands and basins to the entire area of Japan. It is also possible.

2-5:ソフトウェアのクラウド化
サーバ300Bが、上記の機能ブロックで示したサーバ300Bの機能のうち少なくとも一部をソフトウェアにより提供し、クラウド(SaaS/ASP)によりサーバ300Aが提供するサービス(ソフトウェア)をユーザがユーザ端末100から使用して、サーバ300Aのデータベースへアクセスして入出力情報をやりとりするため、アウトプットの高速化・高精度化をはじめとするソフトウェアのユーザビリティ向上(利便性向上)に資する。
上記のソフトウェアによりサーバ300BのデータベースDBへは、日本全域からアクセス可能であり、国土の7割を占める森林のあらゆる地域のユーザのユーザ端末100のソフトウェアを介した入出力データと連携でき、ビッグデータの収集に繋がる。
2-5: Software cloud service The server 300B provides at least a part of the functions of the server 300B shown in the above functional block by software, and the service (software) provided by the server 300A by the cloud (SaaS / ASP). Is used by the user from the user terminal 100 to access the database of the server 300A and exchange input / output information. To contribute.
With the above software, the database DB of the server 300B can be accessed from all over Japan, and can be linked with input / output data via the software of the user terminal 100 of users in all areas of the forest that occupy 70% of the country, and big data. It leads to the collection of.

2-6:AI解析
サーバ300Bにおける、AI解析は、例えば、どの程度の利益額であれば、森林において伐採するという意思決定がとられるのかを、得られたビッグデータから学習モデルを生成して解析する。
モデル生成部310は、例えば、算出した推定利益額(=収益項目の材木価格、種類、太さ、高さ等-費用項目の周囲の地形、労賃、搬出費用等)と、ユーザが記録し入力するなどして得られた実測(観測)された利益額との関係を学習した学習モデルを生成することであってもよい。
2-6: AI analysis In the AI analysis server 300B, for example, the AI analysis generates a learning model from the obtained big data to determine how much profit the decision to cut in the forest should be made. To analyze.
The model generation unit 310 records and inputs, for example, the calculated estimated profit amount (= timber price, type, thickness, height, etc. of the profit item-topography around the cost item, wages, shipping cost, etc.). It may be to generate a learning model that learns the relationship with the actually measured (observed) profit amount obtained by doing so.

AI解析による定量的な評価結果としてのアプトプットは、森林の価値の評価結果データとしての利益額(補正後の推定値・予測値)そのものであるが、さらに展開して、例えば、想定される利益額に基づいて計算される、伐採される森林の範囲や木材生産量・必要労働量等の推定値・予測値であってもよい。なお、生成するアウトプットは、木材生産量などの実数であっても、労働量の稼働率などの割合であってもよい。
例えば、木材生産量というアウトプットは、地図上の地点に対応する複数の個別領域ごとに樹木の種類等に基づいて、現況の蓄積と将来の成長量を樹木の成長率予測に基づいて算出して現在から将来にかけての木材生産量等を生成してデータベースに格納し、例えば、一定の割引率(金利)や利益額又は利益率等を設定し、将来の金利や利益額を考慮して採算の取れる木材生産だけを計上して出力したり、収益を最大化する伐採の樹齢を計算するロジックを利用してもよい。
The output as a quantitative evaluation result by AI analysis is the profit amount (corrected estimated value / predicted value) itself as the evaluation result data of the forest value, but it can be further expanded to, for example, the expected profit. It may be an estimated value or a predicted value such as the range of the forest to be cut, the amount of timber production, the required labor amount, etc., which is calculated based on the amount. The output to be generated may be a real number such as wood production or a ratio such as the utilization rate of labor.
For example, the output of wood production is calculated based on the accumulation of the current situation and the future growth amount based on the tree growth rate prediction based on the type of tree etc. for each of multiple individual areas corresponding to the points on the map. The amount of wood production from the present to the future is generated and stored in the database. For example, a certain discount rate (interest rate), profit amount or profit rate is set, and profitability is taken in consideration of future interest rate and profit amount. You may count and output only the timber production that can be obtained, or you may use the logic to calculate the age of felling trees that maximizes profits.

さらに、自律的にモデル生成部310は、学習データLD(上記の推定データ(補正後)の木材生産量と、ユーザ端末等から入力された実データとしての実際に観測やセンシングされた木材生産量)に基づいて、推定値と観測値の間に所定の閾値以上の誤差がある場合は、誤差を最小化して精度を向上するように、機械学習により新たな学習モデルを生成し、その学習モデルにより補正して、樹木の成長率や木材生産量等の出力値を提供することであってもよい。これにより、ビッグデータによる新たな知見やフィードバックによってデータベース及びソフトウェアの改善をも効率的に自動化可能となり、広域通信通信網システムとの連動も踏まえ、シミュレーション・最適化・計画立案等は、その後のモニタリングによって得られたリアルタイムのインプット情報の観測値によって自動補正され、時間の経過とともに、陳腐化することのないシステムが実現される。学習モデル(予測可能技術)は数式等で表現し、プログラムのソースコードに書き加えることによってソフトウエアに組み込まれることであってもよい。 Further, the model generation unit 310 autonomously performs the training data LD (the wood production amount of the above estimated data (corrected) and the wood production amount actually observed or sensed as the actual data input from the user terminal or the like. ), If there is an error above a predetermined threshold between the estimated value and the observed value, a new training model is generated by machine learning so as to minimize the error and improve the accuracy, and the training model. It may be corrected by the above to provide an output value such as a tree growth rate or a wood production amount. As a result, it becomes possible to efficiently automate the improvement of the database and software by new knowledge and feedback from big data, and the simulation, optimization, planning, etc. will be monitored afterwards, taking into account the linkage with the wide area communication network system. It is automatically corrected by the observed value of the real-time input information obtained by, and a system that does not become obsolete over time is realized. The learning model (predictable technique) may be expressed by a mathematical formula or the like and incorporated into software by adding it to the source code of the program.

また、AI解析では、自ら範疇を決めずにルールを認知していったり、何のデータが足りなく、より良いパフォーマンスにするために何のデータが必要か判断させていく。AI自らビッグデータを取得するシステムの自動化により、自律的な改善をフルオートで可能とする汎用型AIを広域で確立することができる。
具体的なアルゴリズムとしては、例えば、結果の精度を検証することがある。従来は頻度の高いデータのみ大量に収集するため、少ないデータの箇所は精度が悪くなり、誤差の大きいところとなる。予測に用いるデータの信頼度を考慮して、必要とされる推定(シミュレーション)の信頼度を充足しない場合、AIが自ら通信網経由でデータを収集する。
Also, in AI analysis, we will recognize the rules without deciding the category by ourselves, or let us judge what data is missing and what data is needed for better performance. By automating a system that acquires big data by AI itself, it is possible to establish a general-purpose AI that enables autonomous improvement in a wide area.
As a specific algorithm, for example, the accuracy of the result may be verified. Conventionally, since only high-frequency data is collected in a large amount, the accuracy of the part with a small amount of data becomes poor and the error becomes large. Considering the reliability of the data used for prediction, if the required estimation (simulation) reliability is not satisfied, AI collects the data by itself via the communication network.

図14に示すように、グラフの横軸(林齢)に関して、日本全域における林齢40年の林は多く、したがって縦軸(データ数)に関して、データは大量に集まり、観測値(四角印)と推定値(三角印)の乖離は小さい、すなわち精度が高く誤差は小さい。一方、林齢100年の林は少なく、データは少なくなり、観測値と推定値の乖離が大きくなり、必要とされる推定(シミュレーション)の信頼度を充足しない場合がある。 As shown in FIG. 14, on the horizontal axis (forest age) of the graph, there are many forests with a forest age of 40 years in the whole of Japan, and therefore, on the vertical axis (number of data), a large amount of data is collected and observed values (square marks). The deviation between the estimated value (triangle mark) is small, that is, the accuracy is high and the error is small. On the other hand, the number of 100-year-old forests is small, the amount of data is small, the difference between the observed value and the estimated value is large, and the reliability of the required estimation (simulation) may not be satisfied.

そこで、AI解析により必要とされる推定(シミュレーション)の信頼度を充足しない(観測値と推定値の乖離が所定の閾値を超える)と判断した場合、例えば、情報収集装置200としてのドローンによる飛行計画を立案し、予測(推定)に必要なデータに応じて当該データを収集するためどのような高度でどの範囲を飛行するか等のプランを出力する。そして、林齢100年の林のデータを重点的に回収するようにドローンを飛ばしてデータを集めて、推定値を改善して、観測値と推定値の乖離を許容範囲内(閾値内)に小さくしていくことができる。 Therefore, if it is determined that the reliability of estimation (simulation) required by AI analysis is not satisfied (the difference between the observed value and the estimated value exceeds a predetermined threshold value), for example, flight by a drone as an information collecting device 200 Make a plan and output a plan such as what altitude and range to fly in order to collect the data according to the data required for prediction (estimation). Then, the drone is skipped so as to collect the data of the 100-year-old forest intensively, the data is collected, the estimated value is improved, and the difference between the observed value and the estimated value is within the allowable range (within the threshold value). It can be made smaller.

2-7:空間軸・時間軸
「空間軸」:日本全域レベルであり、樹木は温度・降水量・日照時間、地位等の様々な要因で成長し、日本は四季、個別の地域性がある。
「時間軸」:現時点のみでなく、樹木の成長の観点からの時間軸も考慮する。例えば、一年ごと、一か月ごと、一日ごと、などの推定データを算出してデータベースDBに格納する。後述する森林の多面的機能は、森林の状態の変化に依存している。したがって、森林の状態の変化を、樹木の成長率の予測により長期連続データとして推定することで、百年を超える時間方向に拡張したシミュレーションが可能となる。樹木の成長予測等を介して、時間方向においても長期的なシミュレーション・最適化・伐採事業等の計画立案が可能となる。
2-7: Spatial axis / time axis "Spatial axis": At the level of the whole of Japan, trees grow due to various factors such as temperature, precipitation, sunshine duration, status, etc., and Japan has four seasons and individual regional characteristics. ..
"Time axis": Consider not only the current time but also the time axis from the viewpoint of tree growth. For example, estimated data such as yearly, monthly, daily, etc. are calculated and stored in the database DB. The multifaceted functions of forests, described below, depend on changes in forest conditions. Therefore, by estimating the change in the state of the forest as long-term continuous data by predicting the growth rate of trees, it is possible to perform a simulation extended in the time direction exceeding 100 years. It is possible to make long-term simulations, optimizations, logging projects, etc. in the time direction through tree growth forecasts.

具体的な時間方向におけるシミュレーションの手法は、例えば、以下のようなものがある。
前提として、既存の画像データやユーザ端末100と情報収集装置200(ドローン等)から収集した画像データに基づいて、樹木の種類を判定する。具体的には、樹形、葉の形・色、といった樹木の特徴量に基づいて判定する。この判定には特徴量と樹木の種類との関係について、多層構造のニューラル通信網を用いたディープラーニング(深層学習)により、モデル生成部310で生成された高品質な学習済みモデルを用いてもよい。なお、季節によって、樹木の外観は変化する。また、標高や緯度経度によっても樹木の外観は変化する。そこで、これらの要素を特徴量に含ませて樹木の種類を判定してもよい。
Specific examples of simulation methods in the time direction include the following.
As a premise, the type of the tree is determined based on the existing image data and the image data collected from the user terminal 100 and the information collecting device 200 (drone or the like). Specifically, the determination is made based on the feature amount of the tree such as the tree shape and the shape / color of the leaves. For this determination, the relationship between the feature quantity and the tree type can be determined by using a high-quality trained model generated by the model generation unit 310 by deep learning using a multi-layered neural network. good. The appearance of trees changes depending on the season. In addition, the appearance of trees changes depending on the altitude and latitude / longitude. Therefore, the type of the tree may be determined by including these elements in the feature amount.

次に、将来の森林の有り様を予測する。樹木の種類及び環境に応じた成長がある。
樹木の成長率に関する環境のパラメータは、例えば、各月の気温、各月の降水量、各月の日照時間、単位面積当たりの樹木数が含まれる。
モデル生成部310は、学習データLD(例えば、予測部307が予測した成長率と、ユーザが記録し入力するなどして得られる取得部303が取得した実測された成長率)に基づいて、機械学習により学習モデルを生成し、評価結果提供部308はその学習モデルにより補正して樹木の成長率を評価結果データ(補正後の推定値・予測値)として提供することであってもよい。樹木の成長率の予測結果として、地図上の地点に対応する複数の個別領域(領域ID)ごとに一本ずつの樹木の大きさ(太さ、高さ)のデータをデータベースに格納する。なお、樹木の成長率の予測結果として生成する定量的なアウトプットは、林分蓄積(一斉に植林した林などの体積m3)などの実数であっても、収量比数(1を100%としたときの本数密度、0.6~0.7が好ましい、高いと自己間引き始まる)などの割合であってもよい。また、例えば、過去の気候変動から将来の気候変動を予測し、樹木の成長率の予測結果に反映してもよい。
Next, we predict the future of forests. There is growth according to the type of tree and the environment.
Environmental parameters for tree growth include, for example, temperature in each month, precipitation in each month, sunshine hours in each month, and number of trees per unit area.
The model generation unit 310 is a machine based on the learning data LD (for example, the growth rate predicted by the prediction unit 307 and the actually measured growth rate acquired by the acquisition unit 303 obtained by recording and inputting by the user). A learning model may be generated by learning, and the evaluation result providing unit 308 may provide the growth rate of the tree as evaluation result data (corrected estimated value / predicted value) after being corrected by the learning model. As a prediction result of the growth rate of trees, data on the size (thickness, height) of one tree is stored in the database for each of a plurality of individual areas (area IDs) corresponding to points on the map. The quantitative output generated as a result of predicting the growth rate of trees is the yield ratio (1 is 100%) even if it is a real number such as stand accumulation (volume m 3 of forests planted all at once). The number density is preferably 0.6 to 0.7, and if it is high, self-thinning starts). Further, for example, future climate change may be predicted from past climate change and reflected in the prediction result of the growth rate of trees.

2-8:広範囲AIの身体性の獲得
四季を持つ日本全域の多様な森林は広大に分布する。これまで、日本全域の多様かつ広大な森林を対象に適用可能な身体性を備えたAIは実現されていなかった。
図1に示すように、日本全域の森林を対象としたシステムを介し、国レベルの通信網による大量の情報収集装置200によるセンシング、例えば、ドローンや宇宙衛星のカメラ機構やレーザ照射による自動林内撮影(樹木位置、太さ、高さ、動植物の外形等)や、音声レコーダーによる自動録音(林内の畦畔、風、動物の鳴き声、人間の発する声等)や、センサー附属型林業機械等によるセンシング(伐採する樹木の形状(真っ直ぐだと木材に適する)、太さ、長さ等)のデータを自動取得する。
2-8: Acquisition of physicality of wide-ranging AI Diverse forests throughout Japan with four seasons are vastly distributed. Until now, AI with physicality applicable to diverse and vast forests throughout Japan has not been realized.
As shown in Fig. 1, sensing by a large amount of information gathering device 200 by a national level communication network via a system targeting forests throughout Japan, for example, automatic forest photography by a drone or space satellite camera mechanism or laser irradiation. (Tree position, thickness, height, outline of animals and plants, etc.), automatic recording by voice recorder (ridges in the forest, wind, animal calls, human voices, etc.), sensing by sensor-attached forestry machines, etc. (The shape of the tree to be cut (straight is suitable for wood), thickness, length, etc.) is automatically acquired.

「目(視覚=カメラ機構)」、「耳(聴覚=音声レコーダー)」、「手(触覚=林業機械等のセンサー)」などからなる「身体性(五感)」をAIが獲得することにつながる。「鼻(嗅覚)」においセンサー、「舌(味覚)」味覚センサーなどを備えることであってもよい。
なお、大量のドローンの調和的制御がなされることであってもよい。大量のドローンの調和的制御とは人間には困難な自己犠牲的な全体最適による制御を指す(例えば、森林火災等の非常時における現地観測において、先行するドローン群で観測対象地への安全経路を自損も前提に探査し、帰還したドローンの経路を踏襲して後続のドローンが本格探査を実施する等の制御である。)
AI will acquire "physicality (five senses)" consisting of "eyes (visual = camera mechanism)", "ears (hearing = voice recorder)", "hands (tactile = sensors of forestry machines, etc.)" .. It may be provided with a "nose (smell)" odor sensor, a "tongue (taste)" taste sensor, and the like.
It should be noted that the harmonious control of a large number of drones may be performed. Harmonic control of a large number of drones refers to self-sacrificing overall optimization control that is difficult for humans (for example, in field observations in an emergency such as a forest fire, a safe route to the observation target site with the preceding drone group. It is a control such as exploring on the premise of self-damage, following the route of the returned drone, and conducting a full-scale exploration by the subsequent drone.)

上記のセンシング結果の活用として、
(1)林内撮影等により、木材生産量、生物多様性、森林のCO2吸収量、山地災害の危険度の算定に利用することができる。
例えば、地図上の地点に対応する複数の個別領域ごとに林内撮影による観測から得られた樹木の高さや太さ、本数密度というセンシング結果により、樹木の種類等に基づいて、上述した樹木の成長率を算出することができる。
(2)音声録音等により、生物多様性の評価に利用することができる。
例えば、林内の生物多様性というアウトプットは、地図上の地点に対応する複数の個別領域ごとに林内音声録音による観測から判別して得られた鳥類の種類等のデータに基づいて、現況の多様性を生成し、森林の伐採(伐採により多様性は小さくなる、なお一部伐採でも山林全体では多様性は大きくなるケースもある)などから、多層構造のニューラル通信網を用いたディープラーニング(深層学習)により、モデル生成部310で生成された高品質な学習済みモデルを用いて、新たに算出された現在から将来にかけての生物多様性等を生成してデータベースに格納する。例えば、シャノンの多様度指数や指標種の概念を設定し、特定の希少種の観測に基づく評価法を利用してもよい。なお、生成するアウトプットは種数などの実数であっても、生物多様度などの相対化された指数であってもよい。
(3)センサー附属型林業機械等によるセンシング結果により、木材生産の効率性・利益額の評価等の評価に利用することができる。
モデル生成部は、学習データLD(地図上の2地点間のセンサー附属型林業機械等の観測に基づいて差分により計算された移動時間(短時間だと伐採コスト下がる))に基づいて、多層構造のニューラル通信網を用いたディープラーニング(深層学習)により、モデル生成部310で生成された高品質な学習済みモデルを用いて、木材生産の効率性等のアウトプットを提供することであってもよい。
As a utilization of the above sensing results,
(1) It can be used to calculate wood production, biodiversity, CO2 absorption in forests, and risk of mountain disasters by taking pictures in the forest.
For example, based on the sensing results of tree height, thickness, and number density obtained from observations taken in the forest for each of multiple individual areas corresponding to points on the map, the above-mentioned tree growth is based on the type of tree, etc. The rate can be calculated.
(2) It can be used for evaluation of biodiversity by voice recording or the like.
For example, the output of biodiversity in forests is based on data such as the types of birds obtained by discriminating from observations by voice recording in forests for each of multiple individual areas corresponding to points on the map. Deep learning (deep layer) using a multi-layered neural communication network from the generation of sex and the deforestation (the diversity decreases due to deforestation, but the diversity may increase in the entire forest even if partly deforested). (Learning), using the high-quality trained model generated by the model generation unit 310, the newly calculated biodiversity from the present to the future is generated and stored in the database. For example, the concept of Shannon's diversity index or indicator species may be set, and an evaluation method based on observation of a specific rare species may be used. The output to be generated may be a real number such as the number of species or a relativized index such as biodiversity.
(3) It can be used for evaluation such as evaluation of efficiency and profit amount of wood production based on the sensing result by the forestry machine attached to the sensor.
The model generator has a multi-layered structure based on the learning data LD (travel time calculated by the difference based on observations of forestry machines with sensors between two points on the map (cutting costs decrease in a short time)). Even if it is possible to provide output such as efficiency of wood production by using a high quality trained model generated by the model generator 310 by deep learning using the neural communication network of. good.

2-9:実施例
本実施の形態におけるシステムは、AI解析等により、多額の税金を投入している行政の説明責任、合意形成の基礎資料として活用もできる、以下のような分析・アウトプットが可能である。モデル生成部310で生成された高品質な学習済みモデルを用いることであってよい。
(1)定量的なアウトプットに基づいて、防災のリスクを最小化したい場合には、伐採して植え替えるときの、伐採フィールド及び伐採タイミングの時空間も決定できる。例えば、伐採は、路網(林道、作業道等)の設置と連動する。路網の設置は、地盤が弱くなる、土砂の流出などに起因して防災リスクを高めるため、防災リスクの潜在的に高いエリアは、路網の設置及び伐採を控えるなどして山地崩壊を制御するなどの最適化計算が可能となる。樹木の成長によって、防災リスクに影響する根茎の深さ(成長に伴い根茎が深くなり、基岩層の亀裂に根を張り地盤の浸食や崩壊を防ぐ機能)も変化するため、時間とともに巨大化する森林の予測によって時間軸を推定に付加してもよい。
(2)山地災害危険度を予測する。樹木の種類、樹齢、地形の傾斜などに基づいて山地災害危険度を予測する。山地災害危険度は単位領域当たりの等高線密度で表し、マップ化することであってもよい。例えば、山地災害危険度という定量的なアウトプットは、樹木の種類等に基づいて、現況の危険度と将来の危険度を算定し、例えば、乱数やシナリオを設定し、将来のゲリラ豪雨による降雨イベントを考慮した不確実性や確率論による評価法を利用してもよい。なお、生成するアウトプットは山地災害によって見込まれる木材被害量などの実数であっても、災害の発生確率(傾斜が急、地形の複雑さに基づく)などの割合であってもよい。
(3)伐採による採算性が低く、かつ、災害発生頻度の低い領域などを、太陽光発電の対象地として設定するなど、個別の森林所有者との交渉・市町村単位の都市計画・コンサルティング等に活用することも可能となる。例えば、定量的なアウトプットは、利益額などの実数であっても、災害の発生確率などの割合であってもよい。さらに、太陽光発電の採算性と比較することでより有利な土地利用の選択肢を評価することも可能となる。
(4)CO2吸収量(二酸化炭素吸収量)を予測する。樹木の種類、樹齢、場所、地形などに基づいて例えば、一年ごとのCO2吸収量を予測する。CO2吸収量のパラメータは、間伐頻度(間引く頻度、面積の2割×2回、面積の4割×1回、コストとの兼ね合い、周辺の林との兼ね合いも・トータルで安価となるタイミングで)等であり、本数密度や樹齢、地位などの計算を実行することによって、CO2吸収量が算出される。例えば、樹木のCO2吸収量算定という定量的なアウトプットは、林内のフラックスタワーなどによる観測から得られた樹木の種類等に基づいて、設定した個別領域に対し、現況と将来の成長率を算出して、新たに現在から将来にかけての成長率と樹種ごとに設定されたCO2換算率に基づきCO2吸収量等を生成する。その際に、例えば、バイオマス拡大係数を設定し、幹材積から枝葉や根茎も考慮したCO2吸収量による評価法を利用してもよい。
2-9: Example The system in this embodiment can be used as the basic material for accountability and consensus building of the government that has invested a large amount of tax by AI analysis, etc., as follows. Is possible. A high quality trained model generated by the model generation unit 310 may be used.
(1) If you want to minimize the risk of disaster prevention based on quantitative output, you can also determine the logging field and the time and space of logging timing when logging and replanting. For example, logging is linked to the installation of road networks (forest roads, work roads, etc.). Since the installation of the road network increases the risk of disaster prevention due to the weakening of the ground and the outflow of earth and sand, the area where the risk of disaster prevention is potentially high controls the collapse of the mountains by refraining from installing the road network and cutting down. It is possible to perform optimization calculations such as As the tree grows, the depth of the rhizome (the function of deepening the rhizome as it grows and rooting in cracks in the basement layer to prevent erosion and collapse of the ground), which affects disaster prevention risk, also changes, so it becomes huge over time. A time axis may be added to the estimation by forecasting the forest.
(2) Predict the risk of mountain disasters. Predict the risk of mountain disasters based on the type of trees, age of trees, and slope of terrain. The risk of mountain disasters may be represented by contour density per unit area and mapped. For example, the quantitative output of mountain disaster risk is to calculate the current risk and future risk based on the type of tree, for example, set random numbers and scenarios, and rain due to future guerrilla rainstorms. An evaluation method based on uncertainty or probability theory that considers events may be used. The output to be generated may be a real number such as the amount of timber damage expected due to a mountain disaster, or may be a ratio such as the probability of occurrence of a disaster (steep slope, based on the complexity of the terrain).
(3) For negotiations with individual forest owners, city planning for each municipality, consulting, etc., such as setting areas where logging is not profitable and the frequency of disasters is low as target areas for solar power generation. It will also be possible to utilize it. For example, the quantitative output may be a real number such as a profit amount or a ratio such as a disaster occurrence probability. Furthermore, it is possible to evaluate more advantageous land use options by comparing with the profitability of solar power generation.
(4) Predict the amount of CO2 absorbed (the amount of carbon dioxide absorbed). For example, the amount of CO2 absorbed per year is predicted based on the type, age, location, topography, etc. of the tree. The parameters of CO2 absorption are the frequency of thinning (frequency of thinning, 20% of area x 2 times, 40% of area x 1 time, balance with cost, balance with surrounding forests, at the timing when it becomes cheaper in total). And so on, the CO2 absorption amount is calculated by executing the calculation of the number density, the age of the tree, the position and the like. For example, the quantitative output of calculating the amount of CO2 absorbed by trees is to calculate the current status and future growth rate for the set individual areas based on the types of trees obtained from observations by flux towers in the forest. Then, the CO2 absorption amount and the like are newly generated based on the growth rate from the present to the future and the CO2 conversion rate set for each tree species. At that time, for example, a biomass expansion coefficient may be set, and an evaluation method based on the amount of CO2 absorbed in consideration of branches and leaves and rhizomes from the stem volume may be used.

上記の本実施の形態によれば、三本の密度水準曲線による多様な本数密度管理への対応等も可能となる。これらには樹木の太さの成長量なども反映でき、さらに間伐などの人為的作業の影響も詳細に考慮できる。
また、図11に示すように、樹木の成長率に関する各パラメータを推定するうえで、不足するデータがあれば、能動的に希少データを探査しBigDataを収集し、収集したデータからパラメータを再度修正し、予測式を改善する、このことを繰り返し、観測値と予測式による推定値を比較することで、さらなる精度向上の自動化を図るAIアルゴリズムを適用可能である。
また、上記の樹木の成長率予測を基礎に、各樹木の成長予測を行い、これらの一本ごとの樹木の成長を個別領域で集計すれば、個別領域ごと等の各レイヤーにおける予測に繋げることもできる。
また、ユーザ端末100としてのスマートフォン向けのアプリケーションとして提供されることにより、ユーザは樹木の成長予測を3D画像等で確認することもできる。
According to the above-described embodiment, it is possible to support various number density management by using three density level curves. These can reflect the amount of growth of tree thickness, and the effects of artificial work such as thinning can be taken into consideration in detail.
In addition, as shown in FIG. 11, if there is insufficient data in estimating each parameter related to the growth rate of the tree, rare data is actively searched, Big Data is collected, and the parameter is corrected again from the collected data. However, by improving the prediction formula, repeating this process, and comparing the observed value with the estimated value by the prediction formula, an AI algorithm for further automation of accuracy improvement can be applied.
In addition, if the growth of each tree is predicted based on the above-mentioned tree growth rate prediction and the growth of each of these trees is aggregated in individual areas, it will lead to predictions in each layer such as for each individual area. You can also.
Further, by being provided as an application for a smartphone as the user terminal 100, the user can also confirm the growth prediction of the tree with a 3D image or the like.

さらに、上記の本実施の形態によれば、日本全域の多様かつ広大な森林を対象に適用可能なAIを活用して、樹木の成長の観点を含む森林の経済的価値などの価値を数値により定量的に評価可能な森林データの利用技術を実現することができる。そして、上記の効果を奏する限り、上記処理工程は一部の順序が入れ替わったり、同時並行的に処理されることであったり、必須ではない処理が省略されてもよいのはもちろんである。 Furthermore, according to the above-mentioned embodiment, the value such as the economic value of the forest including the viewpoint of tree growth is numerically calculated by utilizing the AI applicable to various and vast forests throughout Japan. It is possible to realize a technology for using forest data that can be evaluated quantitatively. And, as long as the above effect is obtained, it is needless to say that some of the processing steps may be changed in order, may be processed in parallel, or may be omitted, which is not essential.

なお、上述する実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。例えば、各装置・システムの機能を実現するためのプログラムを各装置・システム等に読込ませて実行することにより各装置・システム等の機能を実現する処理を行ってもよい。さらに、そのプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であるCD-ROM又は光磁気ディスクなどを介して、又は伝送媒体であるインターネット、電話回線等を介して伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。また、一部のシステムが人の動作を介在して実現されてもよい。
また、上述の各処理の具体例は、それぞれ組み合わせて実施されてよく、その際に用いられている公知のデータ等は既知のデータベース等と連携して通信網から取得したり、それらの取得されたデータが本システムのデータベースに格納されて利用されることであってもよい。すなわち、当業者が技術常識から理解実現可能な細部の記載は適宜省略されている場合もある。
It should be noted that the above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, a process for realizing the function of each device / system may be performed by reading and executing a program for realizing the function of each device / system in each device / system. Further, the program is transmitted to another computer system by a transmission wave via a computer-readable recording medium such as a CD-ROM or a magneto-optical disk, or via a transmission medium such as the Internet or a telephone line. May be good. Further, some systems may be realized through human movement.
In addition, specific examples of the above-mentioned processes may be carried out in combination, and the known data and the like used at that time may be acquired from the communication network in cooperation with a known database or the like, or may be acquired thereof. The data may be stored in the database of this system and used. That is, the description of details that can be understood and realized by those skilled in the art from common general knowledge may be omitted as appropriate.

1 樹木の成長率予測システム
100 ユーザ端末
200 情報収集装置
300A,300B サーバ
1 Tree growth rate prediction system 100 User terminal 200 Information collection device 300A, 300B server

上述したように、第2成分は、林の環境に関する樹木の成長率の成分である。この場合、林の環境は、第1時点から所定期間が経過する第2時点までの間に、変化しないことを前提としている。しかしながら、所定期間に間伐が予定されていることもある。適切な間伐が実施されると、日当たり等の育成条件が向上するので、樹木の成長率が高くなる傾向にある。そこで、予測部307は、以下に示す式によって、平均成長率Rを算出してもよい。
R=R1+δR2
但し、δは補正係数であり、樹種及び所定期間に実施が予定される間伐パターンに応じて定まる。
As mentioned above, the second component is a component of the growth rate of trees with respect to the environment of the forest. In this case, it is assumed that the forest environment does not change between the first time point and the second time point when the predetermined period elapses. However, thinning may be scheduled for a predetermined period. If appropriate thinning is carried out, the growing conditions such as sunlight will improve, and the growth rate of trees will tend to increase. Therefore, the prediction unit 307 may calculate the average growth rate R by the formula shown below.
R = R1 + δ R2
However, δ is a correction coefficient, which is determined according to the tree species and the thinning pattern scheduled to be implemented in a predetermined period.

より詳細には、補正係数δは日当たりをより必要とするか否かの樹種(陽樹・陰樹)に応じて変化する。陽樹とは、日の光が十分に当たる場所で生育する樹木のことをいい、マツ、ナラ等がある。陰樹とは、日の光に対する要求性が比較的低い樹木のことをいい、スギ、ブナ等がある。
例えば、林内の樹木が混んでいる状態になって日当たりが悪くなっても、陰樹の樹冠は、陽樹の樹冠よりも枯れにくい(直射日光のあたりにくい位置で生存している樹冠を陰樹冠という)。そのため、林内の樹木が空いている状態になって日当たりが良くなると、陰樹冠に日が当たることにより、成長に寄与するようになる。従って、陰樹の平均成長率Rは、陽樹の平均成長率Rよりも大きく伸びることもある。このため、補正係数δは陰樹の場合は、陽樹の場合よりも大きくなる(感度が高い)場合もある。ただし,陽樹・陰樹という区別だけでなく,
More specifically, the correction factor δ changes depending on the tree species (positive tree / shade tree) whether or not it requires more sunlight. A sun tree is a tree that grows in a place where the sunlight is sufficient, and includes pine trees and oak trees. Shade trees are trees with relatively low demand for sunlight, such as sugi and beech.
For example, even if the trees in the forest become crowded and the sunlight gets worse, the canopy of the shade tree is less likely to die than the canopy of the sun tree. ). Therefore, when the trees in the forest become vacant and the sun becomes sunny, the shade canopy is exposed to the sun, which contributes to the growth. Therefore, the average growth rate R of the shade tree may be larger than the average growth rate R of the positive tree. Therefore, the correction coefficient δ may be larger (higher sensitivity) in the case of shade trees than in the case of positive trees. However, not only the distinction between positive and negative trees, but also

次に、図7に基づいて、間伐(間引き)パターンによる補正係数δが変化することを説明する。
図7は、縦軸N:本数密度、横軸D:太さであり、グラフは樹木の分布を表している。
ここで、ライン(a)は、細い樹木を多く間引く場合を意味する。細い樹木は高さも低いものが多く、もともと他の樹木を圧迫していないため、補正係数δ(例えば1.6)は0より大きくなるが下記のライン(b)と比較して相対的に小さく(補正による影響は小さい)なる。
Next, it will be described that the correction coefficient δ changes depending on the thinning (thinning) pattern based on FIG. 7.
FIG. 7 shows the vertical axis N: number density, the horizontal axis D: thickness, and the graph shows the distribution of trees.
Here, the line (a) means a case where many thin trees are thinned out. Many thin trees are also low in height and do not originally press other trees, so the correction coefficient δ (for example, 1.6) is larger than 0, but relatively smaller than the line (b) below. (The effect of the correction is small).

一方、ライン(b)は、太さに関して満遍なく間引く場合を意味し、林の高い位置にある樹木も一部伐採することとなり、低い位置の樹木の日当たりが改善され樹木の成長が促進されるため、補正係数δ(例えば2.0)はライン(a)と比べてより大きく(補正による影響は相対的に大きい)なる。
他方、ライン(c)は、太い樹木を多く間引く場合を意味する。
On the other hand, the line (b) means that the thickness is thinned out evenly, and some of the trees in the high position of the forest are also cut down, which improves the sunlight of the trees in the low position and promotes the growth of the trees. , The correction coefficient δ (for example, 2.0) is larger than that of the line (a) (the effect of the correction is relatively large).
On the other hand, the line (c) means a case where many thick trees are thinned out.

記憶装置20に、樹種、間伐(間引き)パターン及び補正係数δとを対応付けた補正テーブルを格納し、予測部307は、補正テーブルを参照することによって、補正係数δを取得してもよい。
このように、予測部307は、補正係数δにより樹種や間伐パターン等による影響を考慮して第2成分値R2を生成できる。この結果、平均成長率Rの予測精度が向上する。
A correction table associated with a tree species, a thinning (thinning) pattern, and a correction coefficient δ may be stored in the storage device 20, and the prediction unit 307 may acquire the correction coefficient δ by referring to the correction table.
In this way, the prediction unit 307 can generate the second component value R2 by considering the influence of the tree species, the thinning pattern, and the like by the correction coefficient δ . As a result, the prediction accuracy of the average growth rate R is improved.

Claims (12)

所定領域に植栽された複数の樹木について、第1時点における平均樹齢、前記第1時点における平均太さ、及び前記第1時点における前記所定領域の本数密度を取得する取得部と、
林内の複数の樹木の太さの平均値と前記林における本数密度との関係を示すグラフにおいて、第1密度水準曲線、第2密度水準曲線、及び第3密度水準曲線のうち、前記平均太さ及び前記所定領域の本数密度の座標からの距離が最も短い密度水準曲線を選択する選択部と、
前記所定領域を、前記選択部によって選択された密度水準曲線に対応する林として想定し、前記平均樹齢に基づいて、前記複数の樹木の平均成長率のうち第1成分を示す第1成分値を算出する第1算出部と、
前記選択部によって選択された密度水準曲線に対応する前記関係に基づいて、前記複数の樹木の平均成長率のうち第2成分を示す第2成分値を算出する第2算出部と、
前記第1成分値と前記第2成分値との合計することによって、前記第1時点における前記平均太さに対する、前記第1時点から所定期間経過した第2時点における前記複数の樹木の平均太さの割合である前記複数の樹木の平均成長率を予測する予測部と、を備え、
前記第1密度水準曲線に対応する林の本数密度は、前記第2密度水準曲線に対応する林の本数密度よりも大きく、前記第3密度水準曲線に対応する林の本数密度よりも小さい、
ことを特徴とする管理装置。
For a plurality of trees planted in a predetermined area, an acquisition unit for acquiring the average age at the first time point, the average thickness at the first time point, and the number density of the predetermined area at the first time point.
In the graph showing the relationship between the average value of the thicknesses of a plurality of trees in the forest and the number density in the forest, the average thickness of the first density level curve, the second density level curve, and the third density level curve. And a selection unit that selects the density level curve with the shortest distance from the coordinates of the number density in the predetermined region.
The predetermined region is assumed as a forest corresponding to the density level curve selected by the selection unit, and the first component value indicating the first component among the average growth rates of the plurality of trees is set based on the average age of the trees. The first calculation unit to calculate and
A second calculation unit that calculates a second component value indicating the second component of the average growth rates of the plurality of trees based on the relationship corresponding to the density level curve selected by the selection unit.
By summing the first component value and the second component value, the average thickness of the plurality of trees at the second time point after a predetermined period has elapsed from the first time point with respect to the average thickness at the first time point. A prediction unit that predicts the average growth rate of the plurality of trees, which is the ratio of
The number density of the forest corresponding to the first density level curve is larger than the number density of the forest corresponding to the second density level curve and smaller than the number density of the forest corresponding to the third density level curve.
A management device characterized by that.
前記第2密度水準曲線は、前記第2密度水準曲線に対応する林の本数密度を小さくした場合、林に植栽された複数の樹木の成長を促進できない本数密度と平均太さとの関係を示す密度水準曲線であることを特徴とする、請求項1に記載の管理装置。 The second density level curve shows the relationship between the number density and the average thickness that cannot promote the growth of a plurality of trees planted in the forest when the number density of the forest corresponding to the second density level curve is reduced. The management device according to claim 1, wherein the control device is a density level curve. 前記第3密度水準曲線は、前記第3密度水準曲線に対応する林に植栽された複数の樹木の平均太さを大きくした場合、自然枯死が発生する本数密度と平均太さとの関係を示す密度水準曲線であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の管理装置。 The third density level curve shows the relationship between the number density at which spontaneous death occurs and the average thickness when the average thickness of a plurality of trees planted in the forest corresponding to the third density level curve is increased. The management device according to claim 1 or 2, characterized in that it is a density level curve. 前記第1算出部は、P及びKを前記選択部によって選択された密度水準曲線に対応する林を想定した場合の正の定数、前記第1成分値をR1、前記第1時点における前記複数の樹木の平均樹齢をt、とした場合、以下の式により前記第1成分値を算出する、
R1=P・e-Kt
ことを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の管理装置。
In the first calculation unit, P and K are positive constants assuming a forest corresponding to the density level curve selected by the selection unit, the first component value is R1, and the plurality of units at the first time point. Assuming that the average age of the tree is t, the first component value is calculated by the following formula.
R1 = P ・ e- Kt
The management device according to any one of claims 1 to 3.
前記第2算出部は、b及びCを前記選択部によって選択された密度水準曲線に対応する林に応じて定まる定数、前記第2成分値をR2、前記選択部によって選択された密度水準曲線に対応する林内の複数の樹木の太さの平均値をD、前記林における本数密度をN、とした場合、以下の式により前記第2成分値を算出する、
R2=-blogN-logD+C
ことを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の管理装置。
In the second calculation unit, b and C are constants determined according to the forest corresponding to the density level curve selected by the selection unit, the second component value is R2, and the density level curve selected by the selection unit is used. When the average value of the thicknesses of a plurality of trees in the corresponding forest is D and the number density in the forest is N, the second component value is calculated by the following formula.
R2 = -blogN-logD + C
The management device according to any one of claims 1 to 4.
前記予測部は、
前記複数の樹木の樹種及び前記所定期間に実施が予定される間伐パターンに応じて補正係数を決定し、
前記第1成分値と前記第2成分値との合計の替わりに、前記第2成分値に前記補正係数を乗算して得られた乗算結果と前記第1成分値の合計を前記平均成長率として予測する、
ことを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載の管理装置。
The prediction unit
The correction coefficient is determined according to the tree species of the plurality of trees and the thinning pattern scheduled to be carried out during the predetermined period.
Instead of the sum of the first component value and the second component value, the sum of the multiplication result obtained by multiplying the second component value by the correction coefficient and the first component value is used as the average growth rate. Predict,
The management device according to any one of claims 1 to 5.
前記予測部は、
前記複数の樹木の平均成長率をR、前記所定期間における前記複数の樹木の平均成長量をq、前記第1時点における前記前記複数の樹木の平均太さをDとした場合、以下の式に従って前記複数の樹木の平均成長量を予測し、
q=(R-1)・D
さらに、前記平均成長量に前記複数の樹木の本数を乗算することによって、前記所定領域に植栽された複数の樹木全体の成長量である領域成長量を予測する、
ことを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載の管理装置。
The prediction unit
When the average growth rate of the plurality of trees is R, the average growth amount of the plurality of trees in the predetermined period is q, and the average thickness of the plurality of trees at the first time point is D, the following formula is followed. Predict the average growth of the multiple trees
q = (R-1) ・ D
Further, by multiplying the average growth amount by the number of the plurality of trees, the region growth amount, which is the growth amount of the entire plurality of trees planted in the predetermined region, is predicted.
The management device according to any one of claims 1 to 6.
地図の前記所定領域に対応する位置に前記領域成長量を示す画像データを生成する評価結果提供部を備える請求項7に記載の管理装置。 The management device according to claim 7, further comprising an evaluation result providing unit that generates image data indicating the amount of growth in the region at a position corresponding to the predetermined region on the map. 請求項1乃至8のうちいずれか1項に記載の管理装置と、ユーザ端末と、情報収集装置とを備えた樹木の成長率予測システムであって、
前記ユーザ端末は、前記所定領域を指定する指定情報を前記管理装置に送信し、
前記情報収集装置は、前記所定領域を上空から撮像した撮像データ及び撮像時の前記情報収集装置の位置を示す位置データを前記管理装置に送信し、
前記管理装置は、
前記指定情報に基づいて前記所定領域を特定する特定部と、
前記撮像データ及び前記位置データに基づいて、前記所定領域の本数密度を生成する生成部とを備える、
ことを特徴とする樹木の成長率予測システム。
A tree growth rate prediction system including the management device according to any one of claims 1 to 8, a user terminal, and an information collecting device.
The user terminal transmits designated information for designating the predetermined area to the management device, and the user terminal transmits the designated information to the management device.
The information collecting device transmits the imaging data obtained by capturing the predetermined area from the sky and the position data indicating the position of the information collecting device at the time of imaging to the management device.
The management device is
A specific unit that specifies the predetermined area based on the designated information, and
It is provided with a generation unit that generates the number density of the predetermined region based on the image pickup data and the position data.
A tree growth rate prediction system characterized by this.
請求項8に記載の管理装置と、ユーザ端末とを備えた樹木の成長率予測システムであって、
前記ユーザ端末は、前記所定領域を指定する指定情報を前記管理装置に送信し、
前記管理装置は、
前記指定情報に基づいて前記所定領域を特定する特定部を備え、
前記画像データを前記ユーザ端末の送信することによって、前記所定領域に対応する位置に前記領域成長量を示す地図を前記ユーザ端末に表示させる、
ことを特徴とする樹木の成長率予測システム。
A tree growth rate prediction system including the management device according to claim 8 and a user terminal.
The user terminal transmits designated information for designating the predetermined area to the management device, and the user terminal transmits the designated information to the management device.
The management device is
A specific unit for specifying the predetermined area based on the designated information is provided.
By transmitting the image data to the user terminal, a map showing the amount of growth of the area is displayed on the user terminal at a position corresponding to the predetermined area.
A tree growth rate prediction system characterized by this.
所定領域に植栽された複数の樹木について、第1時点における平均樹齢、前記第1時点における平均太さ、及び前記第1時点における前記所定領域の本数密度を取得し、
林内の複数の樹木の太さの平均値と前記林における本数密度との関係を示すグラフにおいて、第1密度水準曲線、第2密度水準曲線、及び第3密度水準曲線のうち、前記平均太さ及び前記所定領域の本数密度の座標からの距離が最も短い密度水準曲線を選択し、
前記所定領域を、前記選択された密度水準曲線に対応する林として想定し、前記平均樹齢に基づいて、前記複数の樹木の平均成長率のうち第1成分を示す第1成分値を算出し、
前記選択された密度水準曲線に対応する前記関係に基づいて、前記複数の樹木の平均成長率のうち第2成分を示す第2成分値を算出し、
前記第1成分値と前記第2成分値との合計することによって、第1時点における前記平均太さに対する、前記第1時点から所定期間経過した第2時点における前記複数の樹木の平均太さの割合である前記複数の樹木の平均成長率を予測し、
前記第1密度水準曲線に対応する林の本数密度は、前記第2密度水準曲線に対応する林の本数密度よりも大きく、前記第3密度水準曲線に対応する林の本数密度よりも小さい、
ことを特徴とする樹木の成長率予測方法。
For a plurality of trees planted in a predetermined area, the average age at the first time point, the average thickness at the first time point, and the number density of the predetermined area at the first time point are obtained.
In the graph showing the relationship between the average value of the thicknesses of a plurality of trees in the forest and the number density in the forest, the average thickness of the first density level curve, the second density level curve, and the third density level curve. And select the density level curve with the shortest distance from the coordinates of the number density in the predetermined area.
The predetermined region is assumed as a forest corresponding to the selected density level curve, and the first component value indicating the first component among the average growth rates of the plurality of trees is calculated based on the average age.
Based on the relationship corresponding to the selected density level curve, the second component value indicating the second component of the average growth rate of the plurality of trees was calculated.
By summing the first component value and the second component value, the average thickness of the plurality of trees at the second time point after a predetermined period has passed from the first time point with respect to the average thickness at the first time point. Predict the average growth rate of the multiple trees, which is a ratio,
The number density of the forest corresponding to the first density level curve is larger than the number density of the forest corresponding to the second density level curve and smaller than the number density of the forest corresponding to the third density level curve.
A method for predicting the growth rate of trees.
情報処理装置を、
所定領域に植栽された複数の樹木について、第1時点における平均樹齢、前記第1時点における平均太さ、及び前記第1時点における前記所定領域の本数密度を取得する取得部と、
林内の複数の樹木の太さの平均値と前記林における本数密度との関係を示すグラフにおいて、第1密度水準曲線、第2密度水準曲線、及び第3密度水準曲線のうち、前記平均太さ及び前記所定領域の本数密度の座標からの距離が最も短い密度水準曲線を選択する選択部と、
前記所定領域を、前記選択部によって選択された密度水準曲線に対応する林として想定し、前記平均樹齢に基づいて、前記複数の樹木の平均成長率のうち第1成分を示す第1成分値を算出する第1算出部と、
前記選択部によって選択された密度水準曲線に対応する前記関係に基づいて、前記複数の樹木の平均成長率のうち第2成分を示す第2成分値を算出する第2算出部と、
前記第1成分値と前記第2成分値との合計することによって、第1時点における前記平均太さに対する、前記第1時点から所定期間経過した第2時点における前記複数の樹木の平均太さの割合である前記複数の樹木の平均成長率を予測する予測部として機能させ、
前記第1密度水準曲線に対応する林の本数密度は、前記第2密度水準曲線に対応する林の本数密度よりも大きく、前記第3密度水準曲線に対応する林の本数密度よりも小さい、
ことを特徴とする樹木の成長率予測プログラム。
Information processing equipment,
For a plurality of trees planted in a predetermined area, an acquisition unit for acquiring the average age at the first time point, the average thickness at the first time point, and the number density of the predetermined area at the first time point.
In the graph showing the relationship between the average value of the thicknesses of a plurality of trees in the forest and the number density in the forest, the average thickness of the first density level curve, the second density level curve, and the third density level curve. And a selection unit that selects the density level curve with the shortest distance from the coordinates of the number density in the predetermined region.
The predetermined region is assumed as a forest corresponding to the density level curve selected by the selection unit, and the first component value indicating the first component among the average growth rates of the plurality of trees is set based on the average age of the trees. The first calculation unit to calculate and
A second calculation unit that calculates a second component value indicating the second component of the average growth rates of the plurality of trees based on the relationship corresponding to the density level curve selected by the selection unit.
By summing the first component value and the second component value, the average thickness of the plurality of trees at the second time point after a predetermined period has passed from the first time point with respect to the average thickness at the first time point. It functions as a predictor that predicts the average growth rate of the plurality of trees, which is a ratio.
The number density of the forest corresponding to the first density level curve is larger than the number density of the forest corresponding to the second density level curve and smaller than the number density of the forest corresponding to the third density level curve.
A tree growth rate prediction program characterized by this.
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