JP6570039B2 - Forest resource information calculation method and forest resource information calculation device - Google Patents

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本発明は、森林資源情報算定方法及び森林資源情報算定装置に関する。   The present invention relates to a forest resource information calculation method and a forest resource information calculation device.

森林資源に関する情報(森林資源情報という。)は、森林管理において重要な基礎情報である。森林資源情報は、従来においては、地上調査によって、調査員が標準的な森林と思われる箇所に小面積の調査地を設定して、当該調査地における樹木の位置、胸高直径、樹高を測定し、その結果に管理面積を乗ずることで、全体の森林資源情報を推定する方法が広く行われている。   Information on forest resources (referred to as forest resource information) is important basic information in forest management. Conventionally, forest resource information is based on ground surveys where a researcher sets up a small survey area at a location that appears to be a standard forest and measures the position, diameter, and height of trees in the survey area. A method for estimating the entire forest resource information by multiplying the result by the management area is widely used.

しかしながら、森林は一様でないため、小面積の測定結果に管理面積を乗ずる方法では精度の点で問題がある。森林資源情報の推定精度を上げるためには、現地調査箇所の数を増やすことが考えられるが、現地調査箇所の数を増やすと、多大な労力と費用を要する。   However, since forests are not uniform, there is a problem in accuracy in the method of multiplying the measurement result of a small area by the management area. In order to improve the estimation accuracy of forest resource information, it is conceivable to increase the number of on-site survey locations. However, increasing the number of on-site survey locations requires a great deal of labor and cost.

一方、近年、上空から調査対象となる森林域にレーザー光を照射することよって得られたレーザー計測データ(3次元の点群データ)に基づいて樹木(単木)単位で森林資源情報を算定することも行われる。   On the other hand, in recent years, forest resource information is calculated in units of trees (single trees) based on laser measurement data (three-dimensional point cloud data) obtained by irradiating a forest area to be investigated from the sky. Things are also done.

特許第4946072号公報Japanese Patent No. 4946072 特許第4279894号公報Japanese Patent No. 4279894 特許第5507418号公報Japanese Patent No. 5507418

特許文献1及び2は、レーザー計測データに基づいて樹木の頂点(樹木頂点という。)を抽出するものであり、特許文献3はレーザー計測データに基づいて樹木の位置(樹木位置という。)を抽出するものである。   Patent Documents 1 and 2 extract tree vertices (referred to as tree vertices) based on laser measurement data, and Patent Document 3 extracts tree positions (referred to as tree positions) based on laser measurement data. To do.

しかしながら、特許文献1〜3に記載されている発明は、いずれも、調査対象となる森林域(調査対象森林域という。)において、調査対象となる樹木(調査対象樹木という。)の各樹木(単木)に対応する樹冠を高精度に抽出していない。   However, in the inventions described in Patent Documents 1 to 3, each of the trees (referred to as survey target trees) to be surveyed (referred to as survey target trees) in the forest area to be surveyed (referred to as survey target forest area). The crown corresponding to the single tree is not extracted with high accuracy.

このため、上記特許文献1及び2に記載された発明を用いて樹木頂点を抽出しようとすると、樹木頂点が過剰抽出されてしまう場合があり、各樹木の樹木頂点を正しく抽出できないこととなる。また、特許文献3に記載された発明を用いて樹木位置を抽出しようとすると、特許文献1及び2に記載された発明と同様に、樹木頂点が過剰抽出されてしまう場合があるため、樹木位置を正しく抽出できないこととなる。これは特許文献1〜3に記載されている発明においては、上記したように、各樹木に対応する樹冠を高精度に抽出していないためであり、1つの樹冠の中に、複数の樹木頂点が存在してしまうことによるものである。なお、この明細書において、「樹冠」とは森林を構成する各樹木を上部から見たときに各樹木の枝と葉で構成された部分をいう。   For this reason, when attempting to extract tree vertices using the inventions described in Patent Documents 1 and 2, the tree vertices may be excessively extracted, and the tree vertices of each tree cannot be extracted correctly. In addition, when trying to extract a tree position using the invention described in Patent Document 3, tree vertices may be excessively extracted as in the inventions described in Patent Documents 1 and 2. Cannot be extracted correctly. This is because, in the inventions described in Patent Documents 1 to 3, as described above, the tree crown corresponding to each tree is not extracted with high accuracy, and a plurality of tree vertices are included in one tree crown. Is due to the existence of. In this specification, “tree canopy” refers to a portion composed of branches and leaves of each tree when the trees constituting the forest are viewed from above.

さらに、森林資源情報の1つとして各樹木の材積を求める場合、各樹木の胸高直径と樹高の2変数材積式から求めるのが一般的であるが、特許文献1〜3に記載されている発明においては、上記したように樹木頂点が過剰抽出されてしまう場合があるため、各樹木の樹高を高精度に求めることができず、また、特許文献1〜3に記載されている発明においては、胸高直径は求めてはいない。このため、仮に、各樹木の樹高が求められたとしても、樹高のみで材積を求めた場合には、林分の立木本数や樹冠疎密度の違いから、樹高が同じでも胸高直径の異なる樹木が多く存在するため、材積を高精度に求めることができない。   Furthermore, when obtaining the volume of each tree as one of the forest resource information, it is common to obtain from the two-variable volume formula of the chest height diameter and the tree height of each tree, but the inventions described in Patent Documents 1 to 3 In the case where the tree vertices may be excessively extracted as described above, the tree height of each tree cannot be obtained with high accuracy. In the inventions described in Patent Documents 1 to 3, Chest height diameter is not required. For this reason, even if the tree height of each tree is calculated, if the volume is calculated using only the tree height, there are trees with the same tree height but different chest height diameters due to differences in the number of standing trees and sparse density of the canopy. Since there are many, the volume cannot be obtained with high accuracy.

このように、上記特許文献1〜3においては、各樹木の樹冠を高精度に抽出していないため、各樹木の樹高、胸高直径及びこれら樹高と胸高直径とから得られる材積などの森林資源情報を高精度に算定できないといった問題がある。   As described above, in Patent Documents 1 to 3, since the crown of each tree is not extracted with high accuracy, the forest resource information such as the tree height, the chest height diameter, and the volume of material obtained from the tree height and the chest height diameter are not obtained. There is a problem that cannot be calculated with high accuracy.

そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、調査対象樹木の各樹木に対応する樹冠を高精度に抽出することによって、森林資源情報を高精度に算定できる森林資源情報算定方法及び森林資源算情報定装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and forest resource information calculation that can calculate forest resource information with high accuracy by extracting the crown corresponding to each tree of the survey target tree with high accuracy. It is an object to provide a method and a forest resource calculation information determination device.

[1]本発明の森林資源情報算定方法は、上空から調査対象森林域を含む地域にレーザー光を照射して得られたレーザー計測データに基づいて、前記調査対象森林域に関する森林資源情報を作成する森林資源情報算定方法であって、前記レーザー計測データと地理的情報とに基づいて、調査対象森林域画像データを作成する調査対象森林域画像データ作成処理ステップと、前記調査対象森林域画像データに基づいて、前記調査対象森林域に存在する樹木の樹冠高を表す樹冠高画像データを作成する樹冠高画像データ作成処理ステップと、前記樹冠高画像データに含まれるノイズを除去するためのノイズ処理を施してノイズ処理済みの樹冠高画像データを作成する樹冠高画像データノイズ処理ステップと、前記調査対象森林域に存在する植生のうち調査対象となる調査対象樹木の各樹木に対応する樹冠の抽出が可能な精密樹冠画像データを、前記ノイズ処理済みの樹冠高画像データに基づいて作成する精密樹冠画像データ作成処理ステップと、前記精密樹冠画像データから前記各樹木に対応する樹冠に関する樹冠情報を作成する精密樹冠情報作成処理ステップと、前記精密樹冠情報に基づいて前記調査対象森林域に関する森林資源情報を作成する森林資源情報算定処理ステップと、を有し、前記樹冠高画像データに含まれるノイズには、前記レーザー計測データに含まれるレーザー計測ノイズ、前記調査対象樹木よりも下層に存在している下層植生と、前記レーザー光が前記樹冠を透過して地表に達することによって生じた樹冠透過パルスと、前記樹冠から局部的に突出している徒長枝葉及び樹冠輪郭不明瞭部と、が含まれており、前記樹冠高画像データノイズ処理ステップは、前記樹冠高画像データがメッシュ化された各メッシュのメッシュデータを用い前記ノイズ処理を行い、当該樹冠高画像データノイズ処理ステップには、前記レーザー計測ノイズを除去するレーザー計測ノイズ処理ステップと、前記樹冠高画像データから前記下層植生を除去した下層植生処理画像データを作成する下層植生処理ステップと、前記下層植生処理画像データに対し、前記各樹木の平均的な樹冠直径に基づいて設定されている平均化フィルターを用いて前記各樹木の樹冠高の平均化処理を行うことにより平均化処理画像データを作成する平均化処理ステップと、前記平均化処理画像データと前記下層植生処理画像データとの差分をとる差分処理ステップと、前記差分処理ステップにより得られた差分の結果に基づいて、前記樹冠透過パルスを除去した樹冠透過パルス処理画像データを作成する樹冠透過パルス処理ステップと、前記差分処理ステップにより得られた差分の結果に基づいて、前記徒長枝葉を除去するとともに前記樹冠輪郭不明瞭部を改善した樹冠輪郭処理画像データを作成する樹冠輪郭処理ステップと、が含まれていることを特徴とする。   [1] The forest resource information calculation method of the present invention creates forest resource information relating to the forest area to be surveyed based on laser measurement data obtained by irradiating the area including the forest area to be surveyed with laser light from above. A forest resource information calculation method, a survey target forest area image data creation processing step of creating survey target forest area image data based on the laser measurement data and geographical information, and the survey target forest area image data A crown height image data creation processing step for creating crown height image data representing the crown height of a tree existing in the survey target forest area, and a noise process for removing noise included in the crown height image data A canopy height image data noise processing step for creating noise-processed canopy height image data, and vegetation existing in the forest area to be investigated A precise crown image data creation processing step for creating a precise crown image data capable of extracting a crown corresponding to each tree to be surveyed, based on the noise-processed crown height image data; and A precise canopy information creation processing step for creating canopy information on the canopy corresponding to each tree from the precise canopy image data, and a forest resource information calculation process for creating forest resource information on the forest area to be investigated based on the precise canopy information And the noise included in the crown height image data includes laser measurement noise included in the laser measurement data, lower vegetation existing below the investigation target tree, and the laser light. Canopy transmission pulse generated by passing through the canopy and reaching the surface, and the chief protruding locally from the canopy And the crown height image data noise processing step performs the noise processing using mesh data of each mesh obtained by meshing the crown height image data, and the crown height image data noise processing step is performed. The high image data noise processing step includes a laser measurement noise processing step for removing the laser measurement noise, a lower vegetation processing step for creating a lower vegetation processing image data obtained by removing the lower vegetation from the crown height image data, Averaging processing image data is obtained by performing averaging processing of the crown height of each tree using an averaging filter that is set based on the average crown diameter of each tree for the lower vegetation processing image data. An averaging process step to be created, and a difference for taking a difference between the averaged image data and the lower vegetation processed image data Obtained by the processing step, the canopy transmission pulse processing step of creating the canopy transmission pulse processing image data from which the canopy transmission pulse is removed based on the difference result obtained by the difference processing step, and the difference processing step. And a crown contour processing step of creating crown contour processing image data that removes the length branches and leaves and improves the unclear portion of the crown contour based on the difference result.

このように、本発明の森林資源情報算定方法においては、上空から調査対象森林域を含む地域にレーザー光を照射して得られたレーザー計測データに基づいて調査対象森林域画像データを作成し、当該調査対象森林域画像データに基づいて樹冠高画像データを作成して、当該樹冠高画像データからノイズを除去するためのノイズ処理を施すことによって、ノイズ処理済みの樹冠高画像データを作成し、当該ノイズ処理済みの樹冠高画像データに基づいて精密樹冠画像データを作成する。このようにして作成された精密樹冠画像データは、調査対象樹木の各樹木に対応した各樹冠を高精度に抽出可能な精密樹冠画像データとなる。このため、当該精密樹冠画像データに基づいて作成した精密樹冠情報は、調査対象樹木の各樹木に対応した高精度な樹冠情報となり、当該精密樹冠情報に基づいて、森林資源に関する情報(森林資源情報)を算定することにより、高精度な森林資源情報を得ることができる(例えば、図18〜図20参照。)。これにより、計測誤差が少なく客観性の高い高精度な森林資源情報を調査対象森林域の全域、小班ごと、任意の範囲において提供できることから、間伐などの森林施業立案などの森林管理に活用できる。   As described above, in the forest resource information calculation method of the present invention, the survey target forest area image data is created based on the laser measurement data obtained by irradiating the region including the survey target forest area from the sky with the laser beam, Creating canopy height image data based on the survey target forest area image data, and applying noise processing to remove noise from the canopy height image data, creating noise-treated canopy height image data, Precision tree image data is created based on the noise-processed tree crown height image data. The precise canopy image data created in this way becomes precise canopy image data that can extract each canopy corresponding to each tree to be investigated with high accuracy. Therefore, the precise canopy information created based on the precise canopy image data becomes highly accurate canopy information corresponding to each tree of the survey target tree, and based on the precise canopy information, information on forest resources (forest resource information ) Can be obtained highly accurate forest resource information (see, for example, FIGS. 18 to 20). As a result, highly accurate forest resource information with low measurement errors and high objectivity can be provided in the entire forest area to be surveyed, in each subgroup, and in any range, and can be used for forest management such as thinning and other forest management planning.

[2]本発明の森林資源情報算定方法においては、前記調査対象森林域画像データに基づいて、メッシュ化されたデジタル表層モデルデータとデジタル標高モデルデータを作成し、各メッシュにおいて前記デジタル表層モデルデータと前記デジタル標高モデルデータとの差分を取ることによって、前記樹冠高画像データを作成することが好ましい。   [2] In the forest resource information calculation method of the present invention, meshed digital surface model data and digital elevation model data are created based on the forest area image data to be surveyed, and the digital surface model data in each mesh Preferably, the crown height image data is created by taking a difference between the digital elevation model data and the digital elevation model data.

これにより、樹冠高を高精度に算定することができる。なお、この場合、デジタル表層モデルデータというのは、樹木などの表層の標高を表すデータを指し、デジタル標高モデルデータというのは、地表の標高を表すデータを指している。従って、デジタル表層モデルデータと前記デジタル標高モデルデータとの差分を取ることによって樹冠高(地表からの樹冠の高さ)を求めることができる。   As a result, the crown height can be calculated with high accuracy. In this case, the digital surface model data refers to data representing the altitude of a surface layer such as a tree, and the digital elevation model data refers to data representing the altitude of the ground surface. Therefore, the crown height (the height of the crown from the ground surface) can be obtained by taking the difference between the digital surface model data and the digital elevation model data.

[3]本発明の森林資源情報算定方法においては、前記下層植生処理ステップは、前記下層植生の樹冠高のうちの最大樹冠高を入力して、当該最大樹冠高以下の樹冠高を有するメッシュの画素値をゼロとすることが好ましい。   [3] In the forest resource information calculation method of the present invention, in the lower vegetation processing step, a maximum crown height of the crown heights of the lower vegetation is input, and a mesh having a crown height less than or equal to the maximum crown height is input. It is preferable that the pixel value is zero.

これにより、下層植生をノイズとして確実に除去でき、ディスプレイ上に表示される樹冠高画像においては、下層植生を黒表示することができる。   Thereby, the lower vegetation can be reliably removed as noise, and the lower vegetation can be displayed in black in the crown height image displayed on the display.

[4]本発明の森林資源情報算定方法においては、前記平均化処理ステップは、前記樹冠高画像データの各メッシュをそれぞれ処理対象メッシュとし、当該処理対象メッシュに前記平均化フィルターを重ね合わせ、当該平均化フィルターに含まれる各メッシュの樹冠高の平均値を当該処理対象メッシュの樹冠高とする処理を、各処理対象メッシュにおいて順次行うことが好ましい。   [4] In the forest resource information calculation method of the present invention, the averaging processing step sets each mesh of the crown height image data as a processing target mesh, superimposes the averaging filter on the processing target mesh, It is preferable to sequentially perform the process of setting the average value of the crown height of each mesh included in the averaging filter as the crown height of the process target mesh in each process target mesh.

このような平均化処理を行うことにより、樹冠透過パルスは、周囲に存在する樹冠などの影響を受けて、より高い樹冠高として認識され、逆に、徒長枝葉は、周囲の地表などの影響を受けて、より低い樹冠高として認識される。このため、元画像データ(この場合、下層植生を除去処理した下層植生処理画像データ)との差分を取ると、差分値が樹冠部分に比べて大きくなるため、樹冠透過パルス及び徒長枝葉の存在を確実に認識することができる。これにより、樹冠透過パルス及び徒長枝葉をノイズとして除去する処理を確実に行うことができる。   By performing such averaging processing, the canopy transmission pulse is recognized as a higher crown height due to the influence of the surrounding canopy, etc. And is recognized as a lower crown height. For this reason, if the difference with the original image data (in this case, the lower vegetation processed image data from which the lower vegetation has been removed) is taken, the difference value becomes larger than the crown portion. Can be recognized reliably. Thereby, the process which removes a canopy permeation | transmission pulse and length branch leaves as noise can be performed reliably.

[5]本発明の森林資源情報算定方法においては、前記差分処理ステップは、前記平均化処理画像データから下層植生処理画像データを差し引くことによって前記平均化処理画像データと下層植生処理画像データとの差分値を求める差分処理を各メッシュにおいて行うことが好ましい。   [5] In the forest resource information calculation method of the present invention, the difference processing step includes subtracting the lower vegetation processing image data from the averaged processing image data to obtain a difference between the averaged processing image data and the lower vegetation processing image data. It is preferable to perform a difference process for obtaining a difference value on each mesh.

このように、平均化処理画像データから下層植生処理画像データを差し引いて、平均化処理画像データと下層植生処理画像データ(元画像データ)との差分値を求めることにより、樹冠透過パルスに対応するメッシュにおいて求められる差分値及び徒長枝葉に対応するメッシュにおいて求められる差分値を、樹冠部分のメッシュにおいて求められる差分値に比べてより大きな値として得ることができる。   In this way, by subtracting the lower vegetation processing image data from the averaged processing image data and obtaining the difference value between the averaged processing image data and the lower vegetation processing image data (original image data), it corresponds to the canopy transmission pulse. The difference value obtained in the mesh and the difference value obtained in the mesh corresponding to the long branch leaf can be obtained as a larger value than the difference value obtained in the mesh of the crown portion.

[6]本発明の森林資源情報算定方法においては、前記樹冠透過パルス処理ステップは、前記差分処理によって得られた各メッシュの差分値を横軸とし、当該差分値に対応するメッシュの数を縦軸とし、前記差分値がゼロ(0)を平均値として作成されたヒストグラムを用い、当該ヒストグラムにおいて、前記差分処理によって得られた各メッシュの差分値をDとし、前記平均値よりもプラス側の標準偏差をSDとし、前記平均値よりもマイナス側の標準偏差を−SDとし、現時点で処理対象とするメッシュを処理対象メッシュとしたとき、当該処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D>SDである場合には、当該処理対象メッシュに対応する前記平均化処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとし、当該処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D≦SDである場合には、当該処理対象メッシュに対応する前記下層植生処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとして、前記樹冠透過パルス処理画像データを生成することが好ましい。   [6] In the forest resource information calculation method of the present invention, the canopy transmission pulse processing step uses the difference value of each mesh obtained by the difference process as a horizontal axis, and the number of meshes corresponding to the difference value as a vertical axis. The histogram is created using the difference value of zero (0) as an average value as an axis, and in the histogram, the difference value of each mesh obtained by the difference processing is defined as D, and is on the plus side of the average value. When the standard deviation is SD, the standard deviation on the minus side of the average value is -SD, and the mesh to be processed at this time is the processing target mesh, the difference value D obtained in the processing target mesh is D If> SD, the averaged image data corresponding to the processing target mesh is used as the processing target mesh data, and the processing target message When the difference value D obtained in step S is D ≦ SD, the canopy transmission pulse processed image data is generated using the lower vegetation processed image data corresponding to the processing target mesh as the processing target mesh data. It is preferable to do.

このように作成されたヒストグラムを用いて、処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D>SDであるか否かを判断して、D>SDである場合には、当該処理対象メッシュに対応する前記平均化処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとし、当該処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D≦SDである場合には、当該処理対象メッシュに対応する前記下層植生処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとして、樹冠透過パルス処理画像データを生成することにより、生成された樹冠透過パルス処理画像データにおいては、樹冠透過パルスが除去されたものとなる。   Using the histogram created in this way, it is determined whether or not the difference value D obtained in the processing target mesh satisfies D> SD. If D> SD, the processing target mesh When the corresponding averaged image data is the data of the processing target mesh and the difference value D obtained in the processing target mesh is D ≦ SD, the lower vegetation processing corresponding to the processing target mesh By generating the canopy transmission pulse processed image data using the image data as the processing target mesh data, the generated canopy transmission pulse processed image data is obtained by removing the canopy transmission pulse.

[7]本発明の森林資源情報算定方法においては、前記樹冠輪郭処理ステップは、前記処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D<−SDである場合には、当該処理対象メッシュに対応する前記樹冠透過パルス処理画像データを平滑化処理して平滑化処理画像を作成し、前記処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D≧−SDである場合には、当該処理対象メッシュに対応する前記樹冠透過パルス処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとして、前記樹冠輪郭処理画像データを生成することが好ましい。   [7] In the forest resource information calculation method of the present invention, the crown contour processing step corresponds to the processing target mesh when the difference value D obtained in the processing target mesh is D <−SD. The canopy transmission pulse processed image data is smoothed to create a smoothed image, and when the difference value D obtained in the processing target mesh is D ≧ −SD, the processing target mesh It is preferable that the crown contour processed image data is generated using the corresponding canopy transmission pulse processed image data as data of the processing target mesh.

この場合も、上記ヒストグラムを用いて、処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D<−SDである場合には、当該処理対象メッシュを平滑化処理し、当該処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D≧−SDである場合には、処理対象メッシュに対応する樹冠透過パルス処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとして樹冠輪郭処理画像データを生成することにより、生成された樹冠輪郭処理画像データにおいては、徒長枝葉が除去されたものとなるとともに樹冠の輪郭を滑らかなものとなる。   Also in this case, when the difference value D obtained in the processing target mesh using the above histogram is D <−SD, the processing target mesh is smoothed and obtained in the processing target mesh. When the difference value D is D ≧ −SD, the generated crown is generated by generating crown contour processed image data using the canopy transmission pulse processed image data corresponding to the processing target mesh as data of the processing target mesh. In the contour processing image data, the length branches and leaves are removed, and the contour of the crown is smooth.

[8]本発明の森林資源情報算定方法においては、前記精密樹冠画像データ作成ステップは、樹冠の縁部が樹冠部分よりも暗いことを利用して前記精密樹冠画像データを作成することが好ましい。   [8] In the forest resource information calculation method of the present invention, it is preferable that the precise canopy image data creation step creates the precise canopy image data by utilizing the fact that the edge of the crown is darker than the crown portion.

これにより、調査対象樹木の各樹木に対応した樹冠を高精度に抽出できる。なお、樹冠の縁部が樹冠部分よりも暗いことを利用して精密樹冠画像データを作成することは、単木樹冠抽出のインディヴィジュアル・ツリー・ディテクション法(Individual tree detection method)を用いて自動抽出することができる。   Thereby, the crown corresponding to each tree of the investigation object tree can be extracted with high accuracy. Note that the creation of precise crown image data using the fact that the edge of the crown is darker than the crown can be automatically performed using the individual tree detection method (Individual tree detection method). Can be extracted.

[9]本発明の森林資源情報算定方法においては、前記精密樹冠情報作成処理ステップは、前記精密樹冠画像データを用いて、少なくとも、前記各樹木に対応する樹冠のラベル番号、前記各樹木に対応する樹冠の樹冠位置、前記各樹木に対応する樹冠の樹冠直径、前記各樹木に対応する樹冠の樹冠面積を前記精密樹冠情報として算定することが好ましい。   [9] In the forest resource information calculation method of the present invention, the precise canopy information creation processing step corresponds to at least the label number of the canopy corresponding to each tree and the respective trees using the precise canopy image data. It is preferable to calculate the crown position of the canopy, the crown diameter of the crown corresponding to each tree, and the crown area of the crown corresponding to each tree as the precise crown information.

これにより、調査対象樹木の各樹木に対応する樹冠の情報として、高精度な精密樹冠情報を得ることができ、当該精密樹冠情報に基づいて森林資源に関する情報(森林資源情報)を算定することにより、高精度な森林資源情報を得ることができる。   As a result, high-accuracy precise canopy information can be obtained as information on the canopy corresponding to each tree in the survey target tree, and information on forest resources (forest resource information) is calculated based on the precise canopy information. Highly accurate forest resource information can be obtained.

[10]本発明の森林資源情報算定方法においては、前記各樹木の樹高を算定する樹高算定処理ステップと、前記各樹木において人間のほぼ胸の高さの直径を各樹木の胸高直径として算定する胸高直径算定処理ステップと、前記各樹木の材積を算定する材積算定処理ステップと、前記各樹木の樹高、前記各樹木の胸高直径及び前記各樹木の材積と前記精密樹冠情報作成処理ステップで算定された前記精密樹冠情報とを集計する処理を行う森林資源情報集計処理ステップと、を有することが好ましい。   [10] In the forest resource information calculation method of the present invention, the tree height calculation processing step for calculating the tree height of each tree, and the diameter of the human breast height in each tree is calculated as the breast height diameter of each tree. Chest height diameter calculation processing step, calculation step of calculating the total volume of each tree, calculation of the tree height of each tree, the chest height diameter of each tree and the volume of each tree and the accurate crown information creation processing step It is preferable to include a forest resource information aggregation processing step for performing a process of aggregating the precise tree crown information.

このような処理を行うことによって、調査対象樹木の各樹木の樹高、胸高直径、材積を算定することができるとともに、算定された樹高、胸高直径、材積と、精密樹冠情報作成ステップで算定された精密樹冠情報(各樹木に対応する樹冠のラベル番号、各樹木に対応する樹冠の樹冠位置、各樹木に対応する樹冠の樹冠面積、各樹木に対応する樹冠の樹冠直径など)とを、各樹木の資源情報(単木資源情報という。)として集計することができる。そして、集計した単木資源情報を属性データベースに登録し、当該属性データベースに登録されている単木資源情報を、一覧表としてディスプレイ上に表示することができる。   By performing such processing, the tree height, breast height diameter, and volume of each surveyed tree can be calculated, and calculated tree height, breast height diameter, volume, and precise crown information creation step. Each tree with precise crown information (such as the label number of the crown corresponding to each tree, the crown position of the crown corresponding to each tree, the crown area of the crown corresponding to each tree, the crown diameter of the crown corresponding to each tree, etc.) Resource information (referred to as single tree resource information). Then, the aggregated single tree resource information can be registered in the attribute database, and the single tree resource information registered in the attribute database can be displayed on the display as a list.

[11]本発明の森林資源情報算定方法においては、前記各樹木の樹高は、前記樹冠高画像データ作成ステップによって求められた樹冠高のうち、各樹冠内において最大の樹冠高を当該樹冠における樹高とすることが好ましい。   [11] In the forest resource information calculation method of the present invention, the tree height of each tree is the maximum tree height in each canopy among the tree heights obtained by the canopy height image data creation step. It is preferable that

これにより、各樹冠に対応した樹高を得ることができ、それによって、調査対象樹木の各樹木の高さ(樹高)を高精度に算定することができる。   Thereby, the tree height corresponding to each canopy can be obtained, and thereby the height (tree height) of each tree to be investigated can be calculated with high accuracy.

[12]本発明の森林資源情報算定方法においては、前記各樹木の胸高直径は、前記当該樹木の樹冠面積及び前記樹冠直径の少なくとも一方と、当該樹木の樹高とから重回帰式で算定することが好ましい。   [12] In the forest resource information calculation method of the present invention, the breast height diameter of each tree is calculated by a multiple regression equation from at least one of the crown area and crown diameter of the tree and the tree height of the tree. Is preferred.

胸高直径は、樹冠面積や樹冠直径、樹高と強い相関がある。このため、樹冠面積及び樹冠直径の少なくとも一方と、樹高とから重回帰式で胸高直径を算定することができる。また、内挿法で未測定木の胸高直径を算定することができる。これによって、調査対象森林域に存在する調査対象樹木すべての胸高直径を算定することができる。なお、重回帰式を求める場合、樹種ごとに現地調査において標準木を10数本程度選び、選んだ標準木の樹冠面積、樹冠直径及び樹高を測定することから重回帰式の変数を求めることが好ましい。   The breast height diameter has a strong correlation with the crown area, crown diameter, and tree height. For this reason, the breast height diameter can be calculated by a multiple regression equation from at least one of the crown area and the crown diameter and the tree height. In addition, the breast height diameter of unmeasured trees can be calculated by interpolation. This makes it possible to calculate the breast height diameter of all the survey target trees existing in the survey target forest area. In addition, when calculating multiple regression equations, it is possible to determine multiple regression equation variables by selecting about ten standard trees in the field survey for each tree type and measuring the crown area, crown diameter and tree height of the selected standard tree. preferable.

[13]本発明の森林資源情報算定方法においては、前記森林資源情報算定処理ステップにおける前記森林資源情報集計処理ステップは、前記調査対象樹木の本数、前記各樹木に対して算定された樹冠直径の平均値、前記各樹木に対して算定された樹冠直径のうちの最大値及び最小値、前記各樹木に対して算定された樹冠面積の平均値、前記各樹木に対して算定された樹冠面積のうちの最大値及び最小値、前記各樹木に対して算定された胸高直径の平均値、前記各樹木に対して算定された胸高直径のうちの最大値及び最小値と、前記各樹木に対して算定された樹高の平均値、前記各樹木に対して算定された樹高のうちの最大値及び最小値、前記各樹木に対して算定された材積の平均値、前記各樹木に対して算定された材積のうちの最大値及び最小値を算定する処理をさらに有するとともに、前記調査対象樹木の単位面積当たりの本数及び材積を算定する処理をさらに有することが好ましい。   [13] In the forest resource information calculation method of the present invention, the forest resource information calculation processing step in the forest resource information calculation processing step includes the number of the trees to be investigated and the crown diameter calculated for each tree. Average value, maximum and minimum values of crown diameters calculated for each tree, average value of crown area calculated for each tree, crown area calculated for each tree The maximum value and the minimum value, the average value of the breast height diameter calculated for each tree, the maximum value and the minimum value of the breast height diameter calculated for each tree, and for each tree Average value of calculated tree height, maximum value and minimum value of tree height calculated for each tree, average value of volume calculated for each tree, calculated for each tree The maximum volume, and With further has a processing to calculate the small value, it may further include a process for calculating the number and timber volume per unit area of the surveyed trees.

これによって得られた算定結果を森林資源の概要を示す森林資源概要情報として属性データベースに登録する処理を行い、当該属性データベースに登録されている森林資源概要情報を、一覧表としてディスプレイ上に表示することによって、調査対処森林域の森林資源の概要を把握することができる。   The calculation result obtained is registered in the attribute database as forest resource summary information indicating the outline of the forest resource, and the forest resource summary information registered in the attribute database is displayed on the display as a list. Therefore, it is possible to get an overview of the forest resources in the forest area that corresponds to the survey.

[14]本発明の森林資源情報算定装置は、上空から調査対象森林域を含む地域にレーザー光を照射して得られたレーザー計測データに基づいて、前記調査対象森林域に関する森林資源情報を作成する森林資源情報算定装置であって、前記レーザー計測データと地理的情報とに基づいて、調査対象森林域画像データを作成する調査対象森林域画像データ作成処理部と、前記調査対象森林域画像データに基づいて、前記調査対象森林域に存在する樹木の樹冠高を表す樹冠高画像データを作成する樹冠高画像データ作成処理部と、前記樹冠高画像データに含まれるノイズを除去するためのノイズ処理を施してノイズ処理済みの樹冠高画像データを作成する樹冠高画像データノイズ処理部と、前記調査対象森林域に存在する植生のうち調査対象となる調査対象樹木の各樹木に対応する樹冠の抽出が可能な精密樹冠画像データを、前記ノイズ処理済みの樹冠高画像データに基づいて作成する精密樹冠画像データ作成処理部と、前記精密樹冠画像データから前記各樹木に対応する樹冠に関する樹冠情報を作成する精密樹冠情報作成処理部と、前記精密樹冠情報に基づいて前記調査対象森林域に関する森林資源情報を作成する森林資源情報算定処理部と、を有し、前記樹冠高画像データに含まれるノイズには、前記レーザー計測データに含まれるレーザー計測ノイズ、前記調査対象樹木よりも下層に存在している下層植生と、前記レーザー光が前記樹冠を透過して地表に達することによって生じた樹冠透過パルスと、前記樹冠から局部的に突出している徒長枝葉及び樹冠輪郭不明瞭部と、が含まれており、前記樹冠高画像データノイズ処理部は、前記樹冠高画像データがメッシュ化された各メッシュのメッシュデータを用い前記ノイズ処理を行い、当該樹冠高画像データノイズ処理部には、前記レーザー計測ノイズを除去するレーザー計測ノイズ処理部と、前記樹冠高画像データから前記下層植生を除去した下層植生処理画像データを作成する下層植生処理部と、前記下層植生処理画像データに対し、前記各樹木の平均的な樹冠直径に基づいて設定されている平均化フィルターを用いて前記各樹木の樹冠高の平均化処理を行うことにより平均化処理画像データを作成する平均化処理部と、前記平均化処理画像データと前記下層植生処理画像データとの差分をとる差分処理部と、前記差分処理部により得られた差分の結果に基づいて、前記樹冠透過パルスを除去した樹冠透過パルス処理画像データを作成する樹冠透過パルス処理部と、前記差分処理部により得られた差分の結果に基づいて、前記徒長枝葉を除去するとともに前記樹冠輪郭不明瞭部を改善した樹冠輪郭処理画像データを作成する樹冠輪郭処理部と、が含まれていることを特徴とする。
ことを特徴とする。
[14] The forest resource information calculation apparatus of the present invention creates forest resource information relating to the forest area to be surveyed based on laser measurement data obtained by irradiating a region including the forest area to be surveyed from above with laser light. A forest resource information calculation device for creating a survey target forest area image data based on the laser measurement data and geographical information, and a survey target forest area image data A crown height image data creation processing unit for creating crown height image data representing a crown height of a tree existing in the forest area to be investigated, and noise processing for removing noise included in the crown height image data The canopy height image data noise processing unit that creates noise-processed canopy height image data, and the vegetation existing in the survey target forest area is the survey target. Precision crown image data creation processing unit that creates precise crown image data capable of extracting a crown corresponding to each tree to be investigated based on the noise-processed crown height image data, and the accurate crown image data A precision crown information creation processing unit that creates crown information about the crown corresponding to each tree; and a forest resource information calculation processing unit that creates forest resource information about the forest area to be investigated based on the precise crown information. In addition, the noise included in the crown height image data includes laser measurement noise included in the laser measurement data, lower vegetation existing below the investigation target tree, and the laser light transmitted through the crown. And canopy transmission pulses generated by reaching the surface of the earth, and prominent branches and crown contours protruding locally from the crown The canopy high image data noise processing unit performs the noise processing using mesh data of each mesh obtained by meshing the canopy high image data, and the canopy high image data noise processing unit includes the laser measurement. A laser measurement noise processing unit that removes noise, a lower layer vegetation processing unit that creates lower vegetation processing image data obtained by removing the lower vegetation from the crown height image data, and the lower vegetation processing image data, each tree An averaging processing unit that creates an averaged image data by performing an average processing of the crown height of each tree using an averaging filter set based on an average crown diameter, and the averaging processing Based on the difference processing unit that takes the difference between the image data and the lower vegetation processing image data, and the difference result obtained by the difference processing unit, A canopy transmission pulse processing unit that creates canopy transmission pulse processing image data from which a canopy transmission pulse has been removed, and based on the difference result obtained by the difference processing unit, the crown branch leaves are removed and the crown contour unclear part And a crown contour processing unit for creating image data with improved crown contour processing.
It is characterized by that.

[15]本発明の森林資源情報算定装置においては、前記調査対象森林域画像データに基づいて、メッシュ化されたデジタル表層モデルデータとデジタル標高モデルデータを作成し、各メッシュにおいて前記デジタル表層モデルデータと前記デジタル標高モデルデータとの差分を取ることによって、前記樹冠高画像データを作成することが好ましい。   [15] In the forest resource information calculation apparatus according to the present invention, meshed digital surface model data and digital elevation model data are created based on the surveyed forest area image data, and the digital surface layer model data is generated in each mesh. Preferably, the crown height image data is created by taking a difference between the digital elevation model data and the digital elevation model data.

[16]本発明の森林資源情報算定装置においては、前記下層植生処理部は、前記下層植生の樹冠高のうちの最大樹冠高を入力して、当該最大樹冠高以下の樹冠高を有するメッシュの画素値をゼロとすることが好ましい。   [16] In the forest resource information calculation apparatus according to the present invention, the lower vegetation processing unit inputs a maximum crown height among the crown heights of the lower vegetation, and a mesh having a crown height less than or equal to the maximum crown height. It is preferable that the pixel value is zero.

[17]本発明の森林資源情報算定装置においては、前記平均化処理部は、前記樹冠高画像データの各メッシュをそれぞれ処理対象メッシュとし、当該処理対象メッシュに前記平均化フィルターを重ね合わせ、当該平均化フィルターに含まれる各メッシュの樹冠高の平均値を当該処理対象メッシュの樹冠高とする処理を、各処理対象メッシュにおいて順次行うことが好ましい。   [17] In the forest resource information calculation apparatus of the present invention, the averaging processing unit sets each mesh of the crown height image data as a processing target mesh, superimposes the averaging filter on the processing target mesh, It is preferable to sequentially perform the process of setting the average value of the crown height of each mesh included in the averaging filter as the crown height of the process target mesh in each process target mesh.

[18]本発明の森林資源情報算定装置においては、前記差分処理装置は、前記平均化処理画像データから下層植生処理画像データを差し引くことによって前記平均化処理画像データと下層植生処理画像データとの差分値を求める差分処理を各メッシュにおいて行うことが好ましい。   [18] In the forest resource information calculation device according to the present invention, the difference processing device subtracts the lower vegetation processing image data from the averaged processing image data to obtain a difference between the averaged processing image data and the lower vegetation processing image data. It is preferable to perform a difference process for obtaining a difference value on each mesh.

[19]本発明の森林資源情報算定装置においては、前記樹冠透過パルス処理部は、前記差分処理によって得られた各メッシュの差分値を横軸とし、当該差分値に対応するメッシュの数を縦軸とし、前記差分値がゼロ(0)を平均値として作成されたヒストグラムを用い、当該ヒストグラムにおいて、前記差分処理によって得られた各メッシュの差分値をDとし、前記平均値よりもプラス側の標準偏差をSDとし、前記平均値よりもマイナス側の標準偏差を−SDとし、現時点で処理対象とするメッシュを処理対象メッシュとしたとき、当該処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D>SDである場合には、当該処理対象メッシュに対応する前記平均化処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとし、当該処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D≦SDである場合には、当該処理対象メッシュに対応する前記下層植生処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとして、前記樹冠透過パルス処理画像データを生成することが好ましい。   [19] In the forest resource information calculation apparatus of the present invention, the canopy transmission pulse processing unit uses the difference value of each mesh obtained by the difference process as a horizontal axis, and the number of meshes corresponding to the difference value as a vertical axis. The histogram is created using the difference value of zero (0) as an average value as an axis, and in the histogram, the difference value of each mesh obtained by the difference processing is defined as D, and is on the plus side of the average value. When the standard deviation is SD, the standard deviation on the minus side of the average value is -SD, and the mesh to be processed at this time is the processing target mesh, the difference value D obtained in the processing target mesh is D If> SD, the averaged image data corresponding to the processing target mesh is used as data of the processing target mesh, and the processing target mesh When the difference value D obtained in the above is D ≦ SD, the canopy transmission pulse processed image data is generated using the lower vegetation processed image data corresponding to the processing target mesh as the processing target mesh data. It is preferable to do.

[20]本発明の森林資源情報算定装置においては、前記樹冠輪郭処理部は、前記処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D<−SDである場合には、当該処理対象メッシュに対応する前記樹冠透過パルス処理画像データを平滑化処理して平滑化処理画像を作成し、前記処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D≧−SDである場合には、当該処理対象メッシュに対応する前記樹冠透過パルス処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとして、前記樹冠輪郭処理画像データを生成することが好ましい。   [20] In the forest resource information calculation apparatus according to the present invention, the crown contour processing unit corresponds to the processing target mesh when the difference value D obtained in the processing target mesh is D <−SD. The canopy transmission pulse processed image data is smoothed to create a smoothed image, and when the difference value D obtained in the processing target mesh is D ≧ −SD, the processing target mesh It is preferable that the crown contour processed image data is generated using the corresponding canopy transmission pulse processed image data as data of the processing target mesh.

[21]本発明の森林資源情報算定装置においては、前記精密樹冠画像データ作成部は、樹冠の縁部が樹冠部分よりも暗いことを利用して前記精密樹冠画像データを作成することが好ましい。   [21] In the forest resource information calculation apparatus of the present invention, it is preferable that the precise canopy image data creation unit creates the precise canopy image data by utilizing the fact that the edge of the canopy is darker than the crown portion.

[22]本発明の森林資源情報算定装置においては、前記精密樹冠情報作成部は、前記精密樹冠画像データを用いて、少なくとも、前記各樹木に対応する樹冠のラベル番号、前記各樹木に対応する樹冠の樹冠位置、前記各樹木に対応する樹冠の樹冠直径、前記各樹木に対応する樹冠の樹冠面積を前記精密樹冠情報として算定することを特徴とすることが好ましい。   [22] In the forest resource information calculation apparatus according to the present invention, the precise canopy information creation unit uses the precise canopy image data to correspond to at least the label number of the canopy corresponding to each tree and each tree. It is preferable that the crown position of the crown, the crown diameter of the crown corresponding to each tree, and the crown area of the crown corresponding to each tree are calculated as the precise crown information.

[23]本発明の森林資源情報算定装置においては、前記森林資源情報算定部は、前記各樹木の樹高を算定する樹高算定処理部と、前記各樹木において人間のほぼ胸の高さの直径を各樹木の胸高直径として算定する胸高直径算定処理部と、前記各樹木の材積を算定する材積算定処理部と、前記各樹木の樹高、前記各樹木の胸高直径及び前記各樹木の材積と前記精密樹冠情報作成処理部で算定された前記精密樹冠情報とを集計する処理を行う森林資源情報集計処理部と、を有することが好ましい。   [23] In the forest resource information calculation apparatus of the present invention, the forest resource information calculation unit includes a tree height calculation processing unit that calculates the tree height of each tree, and a diameter of a human breast height in each tree. Chest height diameter calculation processing unit for calculating the chest height diameter of each tree, a material totalization processing unit for calculating the volume of each tree, the tree height of each tree, the chest height diameter of each tree, and the volume of each tree and the precision It is preferable to have a forest resource information aggregation processing unit that performs a process of aggregating the precise crown information calculated by the tree crown information creation processing unit.

[24]本発明の森林資源情報算定装置においては、前記各樹木の樹高は、前記樹冠高画像データ作成部によって求められた樹冠高のうち、各樹冠内において最大の樹冠高を当該樹冠における樹高とすることが好ましい。   [24] In the forest resource information calculation apparatus of the present invention, the tree height of each tree is the maximum tree height in each tree crown among the tree heights determined by the tree height image data creation unit. It is preferable that

[25]本発明の森林資源情報算定装置においては、前記各樹木の胸高直径は、前記当該樹木の樹冠面積及び前記樹冠直径の少なくとも一方と、当該樹木の樹高とから重回帰式で算定することが好ましい。   [25] In the forest resource information calculation apparatus of the present invention, the breast height diameter of each tree is calculated by a multiple regression equation from at least one of the crown area and crown diameter of the tree and the tree height of the tree. Is preferred.

[26]本発明の森林資源情報算定装置においては、前記森林資源情報算定処理部における前記森林資源情報集計処理部は、前記調査対象樹木の本数、前記各樹木に対して算定された樹冠直径の平均値、前記各樹木に対して算定された樹冠直径のうちの最大値及び最小値、前記各樹木に対して算定された樹冠面積の平均値、前記各樹木に対して算定された樹冠面積のうちの最大値及び最小値、前記各樹木に対して算定された胸高直径の平均値、前記各樹木に対して算定された胸高直径のうちの最大値及び最小値と、前記各樹木に対して算定された樹高の平均値、前記各樹木に対して算定された樹高のうちの最大値及び最小値、前記各樹木に対して算定された材積の平均値、前記各樹木に対して算定された材積のうちの最大値及び最小値を算定する処理をさらに有するとともに、前記調査対象樹木の単位面積当たりの本数及び材積を算定する処理をさらに行うことが好ましい。   [26] In the forest resource information calculation apparatus of the present invention, the forest resource information totalization processing unit in the forest resource information calculation processing unit is configured to calculate the number of trees to be examined and the crown diameter calculated for each tree. Average value, maximum and minimum values of crown diameters calculated for each tree, average value of crown area calculated for each tree, crown area calculated for each tree The maximum value and the minimum value, the average value of the breast height diameter calculated for each tree, the maximum value and the minimum value of the breast height diameter calculated for each tree, and for each tree Average value of calculated tree height, maximum value and minimum value of tree height calculated for each tree, average value of volume calculated for each tree, calculated for each tree Calculate maximum and minimum values of volume That process with further having, further it is preferable to perform processing to calculate the number and timber volume per unit area of the surveyed trees.

なお、[14]〜[26]に記載した本発明の森林資源情報算定装置においても、[1]〜[13]に記載したそれぞれ対応する本発明の森林資源情報算定方法で得られる効果と同様の効果が得られる。   In addition, in the forest resource information calculation apparatus of the present invention described in [14] to [26], the same effect as that obtained by the corresponding forest resource information calculation method of the present invention described in [1] to [13] is obtained. The effect is obtained.

実施形態に係る森林資源情報算定方法を説明するために示すフローチャートである。It is a flowchart shown in order to demonstrate the forest resource information calculation method which concerns on embodiment. ディスプレイ上に表示されたレーザー計測画像を示す図である。It is a figure which shows the laser measurement image displayed on the display. ディスプレイ上に表示された調査対象森林域画像を示す図である。It is a figure which shows the forest area image of the investigation object displayed on the display. ディスプレイ上に表示された樹冠高画像の拡大図である。It is an enlarged view of the crown height image displayed on the display. 樹冠高画像データに含まれているノイズを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the noise contained in tree crown high image data. 樹冠高画像データノイズ処理について説明するために示すフローチャートである。It is a flowchart shown in order to demonstrate a canopy high image data noise process. ディスプレイ上に表示されたレーザー計測ノイズ処理画像を示す図である。It is a figure which shows the laser measurement noise process image displayed on the display. ディスプレイ上に表示された下層植生処理画像を示す図である。It is a figure which shows the lower layer vegetation process image displayed on the display. ディスプレイ上に表示された平均化処理画像を示す図である。It is a figure which shows the averaging process image displayed on the display. ディスプレイ上に表示された差分処理画像を示す図である。It is a figure which shows the difference process image displayed on the display. 差分処理により得られた差分結果に基づいて作成されたヒストグラムを示す図である。It is a figure which shows the histogram produced based on the difference result obtained by the difference process. ディスプレイ上に表示された樹冠透過パルス処理画像を示す図である。It is a figure which shows the canopy transmission pulse processing image displayed on the display. ディスプレイ上に表示された平滑化処理画像を示す図である。It is a figure which shows the smoothing process image displayed on the display. ディスプレイ上に表示された樹冠輪郭処理画像を示す図である。It is a figure which shows the canopy outline process image displayed on the display. ディスプレイに表示された精密樹冠画像を示す図である。It is a figure which shows the precision tree crown image displayed on the display. ディスプレイに表示された各樹冠にラベル番号が付されたラベル番号付与画像を示す図である。It is a figure which shows the label number assignment | providing image by which the label number was attached | subjected to each tree crown displayed on the display. ディスプレイに表示された樹高算定画像を示す図である。It is a figure which shows the tree height calculation image displayed on the display. ディスプレイ上に表示された単木資源情報の一覧表を示す図である。It is a figure which shows the list of single tree resource information displayed on the display. ディスプレイ上に表示された森林資源概要情報の一覧表を示す図である。It is a figure which shows the list of the forest resource summary information displayed on the display. ディスプレイに表示された間伐計画のシミュレーションの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the simulation of the thinning plan displayed on the display. 実施形態に係る森林資源情報算定装置1を説明するために示す図である。It is a figure shown in order to demonstrate the forest resource information calculation apparatus 1 which concerns on embodiment.

図1は、実施形態に係る森林資源情報算定方法を説明するために示すフローチャートである。実施形態に係る森林資源情報算定方法は、上空から調査対象森林域を含む地域にレーザー光を照射して得られたレーザー計測データに基づいて、調査対象森林域に関する森林資源情報を作成する森林資源情報算定方法である。なお、実施形態においては、ドローンを用いて調査対象森林域を含む地域にレーザー光を照射するものとする。   FIG. 1 is a flowchart for explaining the forest resource information calculation method according to the embodiment. The forest resource information calculation method according to the embodiment is a forest resource that creates forest resource information related to a survey target forest area based on laser measurement data obtained by irradiating a region including the target forest area from the sky with laser light. This is an information calculation method. In the embodiment, it is assumed that the drone is used to irradiate a region including the forest area to be surveyed with laser light.

実施形態に係る森林資源情報算定方法において行われる処理は、図1に示すように、レーザー計測データ(3次元点群データ)をパーソナルコンピュータなどの情報処理装置のデータ入力部に入力するデータ入力処理(ステップS10)と、レーザー計測データと地理情報システム(GIS)100から得られる地理的情報とに基づいて、調査対象森林域画像データを作成する調査対象森林域画像データ処理(ステップS20)と、調査対象森林域画像データに基づいて、調査対象森林域に存在する樹木の樹冠高を表す樹冠高画像データを作成する樹冠高画像データ作成処理(ステップS30)と、樹冠高画像データに含まれるノイズを除去するためのノイズ処理を施してノイズ処理済みの樹冠高画像データを作成する樹冠高画像データノイズ処理(ステップS40)と、調査対象森林域に存在する植生のうち調査対象となる調査対象樹木の各樹木に対応する樹冠の抽出が可能な精密樹冠画像データを、ノイズ処理済みの樹冠高画像データに基づいて作成する精密樹冠画像データ作成処理(ステップS50)と、精密樹冠画像データから各樹木(調査対象樹木の各樹木)に対応する樹冠に関する樹冠情報を作成する精密樹冠情報作成処理(ステップS60)と、精密樹冠情報に基づいて調査対象森林域に関する森林資源情報を作成する森林資源情報算定処理(ステップS70)と、を有する。なお、「調査対象樹木」を一本ごとの樹木として説明する場合には、単に「各樹木」と略記する場合もある。   As shown in FIG. 1, the processing performed in the forest resource information calculation method according to the embodiment is a data input process for inputting laser measurement data (three-dimensional point cloud data) to a data input unit of an information processing apparatus such as a personal computer. (Step S10), survey target forest area image data processing (step S20) for creating survey target forest area image data based on the laser measurement data and the geographical information obtained from the geographic information system (GIS) 100; Canopy height image data creation processing (step S30) for creating crown height image data representing the crown height of a tree existing in the survey target forest area based on the survey target forest area image data, and noise included in the crown height image data Noise image processing to remove noise and create noise-processed crown height image data Processing (step S40), and accurate canopy image data that can extract a crown corresponding to each tree of the survey target tree to be surveyed among the vegetation existing in the survey target forest area, canal height image data that has been subjected to noise processing Precision canopy image data creation processing (step S50) created based on the above, and precise canopy information creation processing (step S60) for creating canopy information regarding the canopy corresponding to each tree (each tree of the survey target tree) from the precise canopy image data ) And forest resource information calculation processing (step S70) for creating forest resource information regarding the forest area to be investigated based on the precise tree crown information. In addition, when the “survey target tree” is described as a single tree, it may be simply abbreviated as “each tree”.

なお、実施形態に係る森林資源情報算定方法において、調査対象樹木というのは、例えば、カラマツ、アカマツ、スギ、ヒノキなどの高木となる植栽木を指しており、調査対象森林域というのは、これらの樹木によって形成される林が所定の広さを有して存在する森林域であるとする。   In the forest resource information calculation method according to the embodiment, the survey target trees are planted trees that are high trees such as larch, red pine, cedar, cypress, etc., and the survey target forest areas are these It is assumed that the forest formed by the trees is a forest area having a predetermined area.

ここで、樹冠高画像データに含まれるノイズには、レーザー計測データに含まれるレーザー計測ノイズ、調査対象樹木よりも下層に存在している低木などの下層植生と、レーザー光が樹冠を透過して地表に達することによって生じた樹冠透過パルスと、樹冠から局部的に突出している徒長枝葉及び複数の樹冠が重なり合って各樹冠の輪郭が不明瞭となっている樹冠輪郭不明瞭部と、が含まれている。これらの各ノイズについては後に詳細に説明する。   Here, the noise included in the canopy height image data includes laser measurement noise included in the laser measurement data, understory vegetation such as shrubs that exist below the surveyed tree, and laser light transmitted through the canopy. Canopy transmission pulse generated by reaching the surface of the earth, canopy branches and leaves that protrude locally from the canopy, and canopy contours where the outline of each canopy is unclear due to overlapping of multiple crowns ing. Each of these noises will be described in detail later.

また、樹冠高画像データノイズ処理(ステップS40)は、樹冠高画像データをメッシュ化した各メッシュのメッシュデータとしてノイズ処理を行う。そして、当該樹冠高画像データノイズ処理(ステップS40)には、レーザー計測ノイズを除去するレーザー計測ノイズ処理(ステップS41)と、樹冠高画像データから下層植生を除去した下層植生処理画像データを作成する下層植生処理(ステップS42)と、下層植生処理画像データに対し、各樹木の平均的な樹冠直径に基づいて設定されている平均化フィルターを用いて各樹木の樹冠高の平均化処理を行うことにより平均化処理画像データを作成する平均化処理(ステップS43)と、平均化処理画像データと下層植生処理画像データとの差分をとる差分処理(ステップS44)と、差分処理により得られた差分の結果に基づいて、樹冠透過パルスを除去した樹冠透過パルス処理画像データを作成する樹冠透過パルス処理(ステップS45)と、差分処理により得られた差分の結果に基づいて、徒長枝葉を除去するとともに樹冠輪郭不明瞭部を改善した樹冠輪郭処理画像データを作成する樹冠輪郭処理(ステップS46)と、が含まれている。これら各処理(ステップS41〜S46)の具体的な処理内容については後述する。   Further, the canopy height image data noise processing (step S40) performs noise processing as mesh data of each mesh obtained by meshing the canopy height image data. And in the said crown high image data noise process (step S40), the laser measurement noise process (step S41) which removes a laser measurement noise, and the lower vegetation process image data which removed the lower vegetation from the tree height image data are produced. For the lower vegetation process (step S42) and the lower vegetation process image data, the crown height of each tree is averaged using an averaging filter set based on the average crown diameter of each tree. The averaging process (step S43) for creating the averaged image data, the difference process for taking the difference between the averaged image data and the lower vegetation process image data (step S44), and the difference obtained by the difference process Based on the results, canopy transmission pulse processing (step data) that creates canopy transmission pulse processing image data from which canopy transmission pulses have been removed 45) and crown contour processing (step S46) for creating crown contour processing image data that removes the length branch leaves and improves the crown contour unclear portion based on the difference result obtained by the difference processing. It is. Specific processing contents of these processes (steps S41 to S46) will be described later.

精密樹冠情報作成処理(ステップS60)は、精密樹冠画像データを用いて、少なくとも、各樹木に対応する樹冠の通し番号としてのラベル番号、各樹木に対応する樹冠の樹冠位置、各樹木に対応する樹冠の樹冠直径、各樹木に対応する樹冠の樹冠面積を精密樹冠情報として算定する。また、精密樹冠情報として、各樹木に対応する樹冠の樹冠形状を算定することも可能である。   The precise canopy information creation process (step S60) uses the precise canopy image data, at least the label number as the serial number of the canopy corresponding to each tree, the canopy position of the canopy corresponding to each tree, and the canopy corresponding to each tree. Canopy diameter and the crown area of the canopy corresponding to each tree are calculated as precise canopy information. It is also possible to calculate the crown shape of the crown corresponding to each tree as the precise crown information.

また、森林資源情報算定処理(ステップS70)には、各樹木の樹高を算定する樹高算定処理(ステップS71)と、各樹木において人間のほぼ胸の高さの直径を各樹木の胸高直径として算定する胸高直径算定処理(ステップS72)と、各樹木の材積を算定する材積資源算定処理(ステップS73)と、各樹木の樹高、各樹木の胸高直径及び各樹木の材積と精密樹冠情報作成処理(ステップS60)で算定された精密樹冠情報とを集計する処理を行う森林資源情報集計処理(ステップS74)とが含まれている。これら各処理(ステップS71〜S74)の具体的な処理については後述する。   Further, in the forest resource information calculation process (step S70), a tree height calculation process (step S71) for calculating the tree height of each tree, and the diameter of the breast height of a human in each tree is calculated as the breast height diameter of each tree. Chest height diameter calculation processing (step S72), volume resource calculation processing for calculating the volume of each tree (step S73), tree height of each tree, chest height diameter of each tree, volume of each tree, and precise crown information creation processing ( Forest resource information totaling processing (step S74) for performing processing for totaling the precise tree crown information calculated in step S60) is included. Specific processes of these processes (steps S71 to S74) will be described later.

また、森林資源情報算定処理(ステップS70)における森林資源情報集計処理(ステップS74)は、調査対象樹木の本数、各樹木に対して算定された樹冠直径の平均値、各樹木に対して算定された樹冠直径のうちの最大値及び最小値、各樹木に対して算定された樹冠面積の平均値、各樹木に対して算定された樹冠面積のうちの最大値及び最小値、各樹木に対して算定された胸高直径の平均値、各樹木に対して算定された胸高直径の平均値、各樹木に対して算定された胸高直径のうちの最大値及び最小値、各樹木に対して算定された樹高の平均値、各樹木に対して算定された樹高のうちの最大値及び最小値と、各樹木に対して算定された材積の平均値、各樹木に対して算定された材積のうちの最大値及び最小値を算定する処理をさらに有するとともに、調査対象樹木の単位面積当たりの本数及び材積を算定する処理をさらに有する。   In addition, the forest resource information calculation process (step S74) in the forest resource information calculation process (step S70) is calculated for the number of survey target trees, the average value of the crown diameter calculated for each tree, and each tree. The maximum and minimum values of the crown diameter, the average value of the crown area calculated for each tree, the maximum and minimum values of the crown area calculated for each tree, and for each tree Average breast height diameter calculated, average breast height diameter calculated for each tree, maximum and minimum breast height diameters calculated for each tree, calculated for each tree Average tree height, maximum and minimum tree heights calculated for each tree, average volume calculated for each tree, maximum volume calculated for each tree Further processing to calculate values and minimum values Together, further comprising a process for calculating the number and timber volume per unit area of the surveyed trees.

ところで、上記した「樹冠直径」は、樹冠を平面視したときの樹冠の水平方向の広がりの大きさを表すものであり、また、「胸高直径」は、樹木の幹の太さを表すものであるが、樹冠及び樹木の幹は実際には真円ではないため、厳密には「直径」とは言えないが、この明細書においては、樹冠の水平方向の広がりの大きさを表すものとして「樹冠直径」と表記し、幹の太さを表すものとして「樹冠直径」と表記するものとする。   By the way, the above-mentioned “crown diameter” represents the horizontal extent of the crown when viewed in plan, and the “chest height diameter” represents the thickness of the trunk of the tree. Although the crown and the trunk of the tree are not actually a perfect circle, it is not strictly a “diameter”. However, in this specification, the “crown” represents the size of the horizontal spread of the tree. “Crown diameter” is written, and “crown diameter” is written as the thickness of the trunk.

以下、実施形態に係る森林資源情報算定方法を処理の手順に沿って詳細に説明する。   Hereinafter, the forest resource information calculation method according to the embodiment will be described in detail along the processing procedure.

実施形態に係る森林資源情報算定方法は、図1に示すように、レーザー計測データをパーソナルコンピュータなどの情報処理装置のデータ入力部に入力して(ステップS10)、ディスプレイ上にレーザー計測データによって得られた画像(レーザー計測画像という。)を表示させる。   In the forest resource information calculation method according to the embodiment, as shown in FIG. 1, laser measurement data is input to a data input unit of an information processing apparatus such as a personal computer (step S10), and obtained by laser measurement data on a display. The obtained image (referred to as laser measurement image) is displayed.

図2は、ディスプレイ上に表示されたレーザー計測画像を示す図である。図2に示すレーザー計測画像において、白で表示されている部分が調査対象樹木(カラマツとする。)の樹冠を示している。なお、以降の各ステップ及び各構成要素においてそれぞれの処理を行う際には、レーザー計測データに対し、森林域を一辺が例えば数センチメートルから1メートル程度にメッシュ化し、各メッシュにおいて得られたデータ(メッシュデータ)を用い処理を行う。なお、メッシュのサイズは、サイズを大きくし過ぎると、算定される森林資源情報の精度に課題が生じる場合もあり、また、逆にサイズを小さくし過ぎると、処理すべきデータ量が多くなる。このため、メッシュのサイズは、調査対象森林域の面積、当該調査対象森林域における森林の状況及び算定される森林資源情報の精度などを考慮して最適なサイズに設定することが好ましい。   FIG. 2 is a diagram showing a laser measurement image displayed on the display. In the laser measurement image shown in FIG. 2, the portion displayed in white indicates the crown of the investigation target tree (referred to as larch). In addition, when performing each process in each subsequent step and each component, the forest area is meshed from, for example, several centimeters to about 1 meter with respect to the laser measurement data, and the data obtained in each mesh Processing is performed using (mesh data). If the mesh size is too large, there may be a problem in the accuracy of the calculated forest resource information. Conversely, if the mesh size is too small, the amount of data to be processed increases. Therefore, it is preferable to set the mesh size to an optimum size in consideration of the area of the forest area to be surveyed, the state of the forest in the forest area to be surveyed, the accuracy of the calculated forest resource information, and the like.

そして、入力されたレーザー計測データに、地理情報システム(GIS)100から得られる地理的情報(この場合、都道府県などで整備されている森林の管理台帳などに登録されている森林域の境界データ)を重ね合わせることによって、調査対象森林域画像データを作成して(ステップS20)、当該調査対象森林域画像データに対応する調査対象森林域画像をディスプレイ上に表示する。   The input laser measurement data includes geographical information obtained from the geographic information system (GIS) 100 (in this case, forest area boundary data registered in a forest management ledger etc. maintained in prefectures, etc.) ) Is created (step S20), and the survey target forest area image corresponding to the survey target forest area image data is displayed on the display.

図3は、ディスプレイ上に表示された調査対象森林域画像を示す図である。図3に示す調査対象森林域画像は、調査対象森林域画像データに対応する画像であり、GIS100から抽出された調査対象森林域をレーザ計測データに重ねることによって作成することができる。   FIG. 3 is a diagram showing the forest area image to be surveyed displayed on the display. The survey target forest area image shown in FIG. 3 is an image corresponding to the survey target forest area image data, and can be created by superimposing the survey target forest area extracted from the GIS 100 on the laser measurement data.

続いて、樹冠高画像データ作成処理(ステップS30)を行う。当該樹冠高画像データ作成処理(ステップS30)は、調査対象森林域画像データに基づいて、調査対象森林域に存在する樹木の樹冠高(地表からの樹冠の高さ)を表す樹冠高画像データを作成する。具体的には、調査対象森林域画像データ作成処理(ステップS20)によって作成された調査対象森林域画像データに基づいて、メッシュ化されたデジタル表層モデルデータ(樹木などの表層の標高を表すデータ)とデジタル標高モデルデータ(地表の標高を表すデータ)を作成し、各メッシュにおいてデジタル表層モデルデータとデジタル標高モデルデータとの差分を取ることによって、各メッシュの樹冠高(地表からの樹冠の高さ)を表す樹冠高画像データを作成する。そして、このようにして作成された当該樹冠高画像データに対応する樹冠高画像をディスプレイ上に表示する。   Subsequently, a canopy height image data creation process (step S30) is performed. The canopy height image data creation process (step S30) is based on the survey target forest area image data, and canopy height image data representing the crown height (crown height from the ground surface) of a tree existing in the survey target forest area. create. Specifically, digital surface model data meshed based on the survey target forest area image data created by the survey target forest area image data creation process (step S20) (data representing the altitude of the surface layer such as trees) And digital elevation model data (data representing the elevation of the ground surface), and by taking the difference between the digital surface model data and the digital elevation model data for each mesh, the crown height of each mesh (the height of the crown from the ground surface) ) Is created. And the crown height image corresponding to the said crown height image data created in this way is displayed on the display.

図4は、ディスプレイ上に表示された樹冠高画像の拡大図である。図4に示す樹冠高画像における黒から白のグラデーションは、地表を基準(0.0メートル)としたときの当該基準に対する高さの変化(例えば、0.0メートル(黒)〜33.1メートル(白))を表している。なお、図4に示す樹冠高画像に対応する樹冠高画像データは、様々なノイズ(後述する。)を含むとともに、複数の樹木の樹冠が重なり合っていて、各樹木に対応する樹冠として抽出しにくいものとなっている。   FIG. 4 is an enlarged view of the crown height image displayed on the display. The gradation from black to white in the crown height image shown in FIG. 4 is a change in height (for example, 0.0 meters (black) to 33.1 meters) with respect to the reference when the ground surface is used as the reference (0.0 meters). (White)). Note that the canopy height image data corresponding to the canopy height image shown in FIG. 4 includes various noises (described later), and a plurality of tree canopies are overlapped, so that it is difficult to extract the canopy corresponding to each tree. It has become a thing.

ここで、樹冠高画像データに含まれている様々なノイズとしては、上記したように、レーザー計測ノイズ、樹冠透過パルス、樹冠輪郭不明瞭部、樹冠における徒長枝葉、下層植生を例示できる。これらのノイズは、各樹木に対応する樹冠を高精度に抽出する際に障害となるノイズであり、図4に示す樹冠項画像において、符号a〜eで示されている。以下、レーザー計測ノイズ、樹冠透過パルス、樹冠輪郭不明瞭部、徒長枝葉、下層植生に符号a〜eを付して、レーザー計測ノイズa、樹冠透過パルスb、樹冠輪郭不明瞭部c、徒長枝葉d、下層植生eというように表記する場合もある。なお、レーザー計測ノイズa、樹冠透過パルスb、樹冠輪郭不明瞭部c、樹冠における徒長枝葉d、下層植生eは、図4においては、代表的な箇所として、それぞれ1箇所ずつが示されているが、実際には、それぞれが多数箇所に存在する。   Here, as described above, examples of various noises included in the crown height image data include laser measurement noise, crown transmission pulse, crown contour indistinct portion, canopy branches in the crown, and lower vegetation. These noises are noises that become obstacles when the crowns corresponding to the respective trees are extracted with high accuracy, and are indicated by symbols a to e in the crown term image shown in FIG. Hereinafter, laser measurement noise a, crown transmission pulse b, crown contour indistinct portion, long branch leaf, undergrowth vegetation, laser measurement noise a, crown transmission pulse b, crown contour unclear portion c, crown branch leaf It may be expressed as d, lower vegetation e. In addition, the laser measurement noise a, the canopy transmission pulse b, the canopy contour unclear portion c, the long foliage d in the canopy, and the lower vegetation e are shown as one representative portion in FIG. In reality, however, each of them exists in many places.

図5は、樹冠高画像データに含まれているノイズを説明するための模式図である。図5は人間が地表Lに立って、ほぼ横方向に見たきの森林の様子を模式図として示すものであり、樹冠高画像データに含まれているレーザー計測ノイズa、樹冠透過パルスb、樹冠輪郭不明瞭部c、樹冠における徒長枝葉d、下層植生eを例示している。   FIG. 5 is a schematic diagram for explaining noise included in the crown height image data. FIG. 5 shows a schematic view of a forest standing on the ground surface L when the human is standing in the horizontal direction. The laser measurement noise a, the canopy transmission pulse b, and the canopy contour included in the canopy height image data. The obscured part c, the long foliage d in the crown, and the lower vegetation e are illustrated.

レーザー計測ノイズa、樹冠透過パルスb、樹冠輪郭不明瞭部c、樹冠における徒長枝葉d、下層植生eについて、図4及び図5を参照して詳細に説明する。   The laser measurement noise a, the canopy transmission pulse b, the canopy contour unclear portion c, the long foliage d in the canopy, and the lower vegetation e will be described in detail with reference to FIGS.

レーザー計測ノイズaは、例えば、センサーの計測エラーなどによってレーザー計測データの画素値がゼロ以下になる場合であり、図4においては白点で示されている。   The laser measurement noise a is, for example, a case where the pixel value of the laser measurement data becomes zero or less due to a sensor measurement error or the like, and is indicated by a white dot in FIG.

樹冠透過パルスbは、樹冠に存在する空間や枝葉の層が薄い箇所(例えば、図4及び図5において符号bで示す箇所)をレーザー光が樹冠を透過して地表に達することによって生じる情報(地表の情報)であり、図4に示す樹冠高画像においては黒点で示されている。   The canopy transmission pulse b is information generated by the laser beam passing through the canopy and reaching the ground surface through a space where the space existing in the canopy or a layer of branches and leaves is thin (for example, a place indicated by symbol b in FIGS. 4 and 5). In the crown height image shown in FIG. 4, it is indicated by black dots.

樹冠輪郭不明瞭部cは、複数の樹木の各樹冠が重なり合っていて(例えば、図4及び図5において符号cで示す箇所)、全体的に輪郭が不明瞭で各樹木に対応する樹冠の区別がつけにくい領域である。   The crown contour unclear portion c is formed by overlapping the crowns of a plurality of trees (for example, a portion indicated by reference sign c in FIGS. 4 and 5), and distinguishing the crown corresponding to each tree with an unclear outline as a whole. It is an area that is difficult to attach.

徒長枝葉dは、樹冠において枝が突出している部分(例えば、図4及び図5において符号dで示す箇所)であり、このような徒長枝葉は、図4に示す樹冠高画像において水平方向に突出している局部的な凸部として表わされている。   The chief branches and leaves d are portions where branches protrude from the tree crown (for example, locations indicated by reference sign d in FIGS. 4 and 5). Such chief branches and leaves project in the horizontal direction in the crown height image shown in FIG. It is expressed as a local convex part.

下層植生eは、調査対象樹木よりも下層に存在する草本及び低木(例えば、図4及び図5において符号eで示す箇所)などである。   The lower vegetation e is a herb and a shrub (for example, a part indicated by a symbol e in FIGS. 4 and 5) existing below the investigation target tree.

図4及び図5において説明したレーザー計測ノイズa、樹冠透過パルスb、樹冠輪郭不明瞭部c、徒長枝葉d、下層植生eは、ノイズとして扱い、樹冠高画像データノイズ処理S40においては、これらのノイズを除去するためのノイズ処理を行う。   The laser measurement noise a, the canopy transmission pulse b, the canopy contour unclear portion c, the long foliage d, and the lower vegetation e described in FIGS. 4 and 5 are treated as noise. In the canopy high image data noise processing S40, Perform noise processing to remove noise.

樹冠高画像データノイズ処理(ステップS40)は、樹冠高画像データ作成処理(ステップS30)で作成された樹冠高画像データに対して行うものであり、精密樹冠画像データを作成する処理の前処理として行う。当該樹冠高画像データノイズ処理(ステップS40)ついて説明する。   The canopy height image data noise process (step S40) is performed on the canopy height image data created in the canopy height image data creation process (step S30), and is a pre-process of the process for creating the precise canopy image data. Do. The crown height image data noise processing (step S40) will be described.

図6は、樹冠高画像データノイズ処理について説明するために示すフローチャートである。図6において破線枠で囲まれた処理が、図1における樹冠項画像データノイズ処理(ステップS40)である。   FIG. 6 is a flowchart for explaining the crown height image data noise processing. The process surrounded by the broken line frame in FIG. 6 is the crown term image data noise process (step S40) in FIG.

図6に示すように、まずは、樹冠高画像データ作成処理(ステップS30)で作成された樹冠高画像データに対して、レーザー計測ノイズ処理(ステップS41)を行い、当該レーザー計測ノイズ処理が行われたレーザー計測ノイズ処理画像をディスプレイ上に表示する。   As shown in FIG. 6, first, laser measurement noise processing (step S41) is performed on the crown height image data created by the crown height image data creation processing (step S30), and the laser measurement noise processing is performed. The processed laser measurement noise image is displayed on the display.

図7は、ディスプレイ上に表示されたレーザー計測ノイズ処理画像を示す図である。レーザー計測ノイズ処理は、マイナスの値(画素値がゼロ以下)となっているレーザー計測ノイズの画素をゼロに補正する処理であり、このような補正を行うことにより、図4に示す樹冠高画像に存在しているレーザー計測ノイズを除去することができる。   FIG. 7 is a diagram showing a laser measurement noise processing image displayed on the display. The laser measurement noise process is a process for correcting the laser measurement noise pixel having a negative value (pixel value equal to or less than zero) to zero. By performing such correction, the crown height image shown in FIG. The laser measurement noise present in the

続いて、レーザー計測ノイズ処理が行われたレーザー計測ノイズ処理画像データに対して、下層植生が除去された下層植生処理画像データを作成するための下層植生処理を行う(ステップS42)。そして、当該下層植生処理がなされた下層植生処理画像データに対応する下層植生処理画像をディスプレイ上に表示する。   Subsequently, a lower vegetation process for creating lower vegetation processing image data from which the lower vegetation has been removed is performed on the laser measurement noise processed image data subjected to the laser measurement noise process (step S42). Then, a lower vegetation processing image corresponding to the lower vegetation processing image data subjected to the lower vegetation processing is displayed on the display.

図8は、ディスプレイ上に表示された下層植生処理画像を示す図である。下層植生処理は、下層植生の樹冠高のうちの最大樹冠高を入力して、当該最大樹冠高以下の樹冠高を有するメッシュの画素値をゼロとする。このような下層植生除去処理を行うことによって、下層植生が除去された下層植生処理画像データが作成され、当該下層植生処理画像データに対応する下層植生処理画像がディスプレイ上に表示される。図8において、各樹冠(白からグレーのグラデーションで表わされている領域)の周辺に存在する黒で示す領域は、下層植生が除去された領域である。なお、図8において、各樹冠内に存在する多数の黒点部分は、樹冠透過パルスbあり、この段階では、樹冠透過パルスbを除去する処理は行われていないので、樹冠透過パルスがノイズとして存在している。   FIG. 8 is a diagram showing a lower vegetation processing image displayed on the display. In the lower vegetation processing, the maximum crown height among the crown heights of the lower vegetation is input, and the pixel value of the mesh having the crown height equal to or lower than the maximum crown height is set to zero. By performing such lower vegetation removal processing, lower vegetation processing image data from which the lower vegetation has been removed is created, and a lower vegetation processing image corresponding to the lower vegetation processing image data is displayed on the display. In FIG. 8, the area | region shown by the black which exists in the circumference | surroundings of each tree crown (area | region represented by gradation of white to gray) is an area | region from which the lower layer vegetation was removed. In FIG. 8, a large number of black spots existing in each canopy are the canopy transmission pulse b. At this stage, the processing for removing the canopy transmission pulse b has not been performed, so the canopy transmission pulse exists as noise. doing.

図6に戻って、続いて、下層植生処理画像データに対して平均化処理(ステップS43)を行う。平均化処理(ステップS43)によって行われる平均化処理は、各メッシュにおいて平均化フィルターを重ね合わせ、当該平均化フィルターによって得られた樹冠高の平均値を当該メッシュの樹冠高とする処理を各メッシュにおいて行う。   Returning to FIG. 6, the averaging process (step S43) is subsequently performed on the lower vegetation processing image data. The averaging process (step S43) is performed by superimposing averaging filters on each mesh and setting the average crown height obtained by the averaging filter as the crown height of the mesh. To do.

平均化処理を簡単化して具体的に説明する。例えば、平均化フィルターが森林域における一辺が5メートルの広さに対応するフィルターであるとし、1つのメッシュのサイズを仮に一辺が1メートルとした場合においては、平均化処理の対象となる1つのメッシュ(処理対象メッシュという。)が中心となるように平均化フィルターを重ね合わせ、当該平均化フィルターに含まれる各メッシュの樹冠高の平均値を当該処理対象メッシュの樹冠高とする処理を、各処理対象メッシュにおいて順次行う。例えば、平均化フィルターに重ね合わせられている範囲(平均化処理範囲という。)に含まれる各メッシュ(例えば5メッシュ×5メッシュの合計25メッシュとする。)の各樹冠高を積算して、その合計値を25で割った値を当該平均化処理範囲の平均値として、その平均値を当該処理対象メッシュの樹冠高とする。このような処理を樹冠高画像データに含まれるすべてのメッシュにおいて行う。なお、ここでは、平均化処理の説明を簡単化するために、メッシュサイズを一辺が1メートルとして説明したが、実施形態においては、メッシュのサイズは、前述したように、一辺が数センチメートルから1メートル程度としている。   The averaging process will be described in a simplified manner. For example, if the averaging filter is a filter corresponding to an area of 5 meters on one side in a forest area, and if the size of one mesh is 1 meter on one side, An averaging filter is overlapped so that a mesh (referred to as a processing target mesh) is at the center, and a process in which the average value of the crown height of each mesh included in the averaging filter is set as the crown height of the processing target mesh, It carries out sequentially in the processing target mesh. For example, the crown heights of the respective meshes (for example, a total of 25 meshes of 5 mesh × 5 mesh) included in the range superimposed on the averaging filter (referred to as the averaging processing range) are integrated, A value obtained by dividing the total value by 25 is set as an average value of the averaging processing range, and the average value is set as a crown height of the processing target mesh. Such processing is performed on all meshes included in the crown height image data. Here, in order to simplify the description of the averaging process, the mesh size has been described with one side being 1 meter, but in the embodiment, as described above, the mesh size is from several centimeters per side. It is about 1 meter.

なお、平均化フィルターは、調査対象森林域に存在する調査対象樹木の平均的な樹冠直径に基づいて設定されている。例えば、調査対象森林域に存在する調査対象樹木が主にカラマツであれば、平均化フィルターは一辺が7メートル程度とし、調査対象森林域に存在する調査対象樹木が主にアカマツであれば、平均化フィルターは一辺が10メートル程度とし、調査対象森林域に存在する調査対象樹木が主にスギであれば、平均化フィルターは一辺が5メートル程度とするというように設定する。   The averaging filter is set based on the average canopy diameter of the survey target tree existing in the target forest area. For example, if the target trees in the target forest area are mainly larch, the averaging filter is about 7 meters on a side, and if the target tree in the target forest area is mainly red pines, the average The averaging filter is set to have a side of about 10 meters, and if the survey target tree existing in the survey target forest area is mainly cedar, the averaging filter is set to have a side of about 5 meters.

図9は、ディスプレイ上に表示された平均化処理画像を示す図である。なお、図9に示す平均化処理画像は、下層植生処理(ステップS42)で作成された下層植生処理画像データを平均化処理して得られた平均化処理画像である。   FIG. 9 is a diagram showing an averaged image displayed on the display. Note that the averaged image shown in FIG. 9 is an averaged image obtained by averaging the lower vegetation processed image data created in the lower vegetation process (step S42).

なお、図9では識別しにくいが、下層植生除去処理画像データに対して平均化処理を行うことにより、元々の高さが周囲に比べて高い箇所(例えば樹冠の頂点部及び徒長枝葉など)は当該頂点の周辺の低い部分に影響されて、元々の高さよりも低く表わされ、逆に、元々の高さが周囲に比べて低い箇所(例えば、樹冠透過パルスなど)は、周辺の高い樹冠部などに影響されて、元々の高さよりも高く表わされた画像となる。   Although it is difficult to identify in FIG. 9, by performing the averaging process on the lower vegetation removal processing image data, the places where the original height is higher than the surroundings (for example, the apex portion of the tree crown and the length branches) It is affected by the lower part of the periphery of the apex and is expressed lower than the original height, and conversely, the part where the original height is lower than the surroundings (for example, a canopy transmission pulse) has a high crown around it. The image is expressed higher than the original height by being influenced by the part.

続いて、差分処理(ステップS44)を行う。この差分処理は、平均化処理(ステップS43)によって平均化された平均化処理画像データから下層植生処理(ステップS42)によって下層植生処理された下層植生処理画像データを各メッシュにおいて差し引く処理である。このため、元々はゼロ又はゼロに近い値を有する樹冠透過パルスbのメッシュにおいては、前述したように、平均値が高い値となっていることから、当該樹冠透過パルスbのメッシュにおいて得られた差分値は、樹冠部分において得られ差分値に比べてプラス方向に、より大きな値となる。逆に、徒長枝葉dのメッシュにおいては、前述したように、平均値が低い値となっていることから、当該徒長枝葉dのメッシュにおいて得られた差分値は、樹冠部分において得られた差分値に比べてマイナス方向に、より大きくなる。   Subsequently, a difference process (step S44) is performed. This difference process is a process of subtracting, in each mesh, the lower vegetation processing image data subjected to the lower vegetation process by the lower vegetation process (step S42) from the averaged image data averaged by the averaging process (step S43). For this reason, in the mesh of the canopy transmission pulse b originally having zero or a value close to zero, as described above, since the average value is a high value, it was obtained in the mesh of the canopy transmission pulse b. The difference value is larger in the positive direction than the difference value obtained in the tree crown portion. On the other hand, as described above, the average value of the mesh of the puppet branch d is low, so the difference value obtained in the mesh of the puppet branch d is the difference value obtained in the crown portion. It becomes larger in the negative direction compared to.

図10は、ディスプレイ上に表示された差分処理画像を示す図である。なお、図10に示す差分処理画像は、差分処理画像データに対応する画像である。図10において、白で表わされている部分(例えば、矢印bの部分)は樹冠透過パルスbのメッシュであり、黒で表わされている部分(例えば、矢印dの部分)は徒長枝葉dのメッシュである。なお、樹冠透過パルスbのメッシュ及び徒長枝葉dのメッシュは、図10において、1箇所ずつのみしか示されていないが、実際には多数存在する。   FIG. 10 is a diagram showing a difference processed image displayed on the display. The difference processed image shown in FIG. 10 is an image corresponding to the difference processed image data. In FIG. 10, a portion represented by white (for example, a portion indicated by an arrow b) is a mesh of a canopy transmission pulse b, and a portion represented by black (for example, a portion indicated by an arrow d) is a prosthetic branch leaf d. The mesh. In addition, although the mesh of the canopy transmission pulse b and the mesh of the length branch leaves d are shown only in one place in FIG. 10, there are actually many.

図11は、差分処理により得られた差分結果に基づいて作成されたヒストグラムを示す図である。図11に示すヒストグラムは、差分処理によって得られた各メッシュの差分値を横軸とし、当該差分値に対応するメッシュの数を縦軸とし、差分値がゼロ(0)を平均値として作成されたヒストグラムである。なお、このヒストグラムにおいて、差分処理によって得られた各メッシュの差分値をDとし、平均値よりもプラス側の標準偏差をSDとし、平均値よりもマイナス側の標準偏差(マイナス標準偏差とする。)を−SDとする。ここでは、データの個数(メッシュ数)が55,229個、差分値Dの最大値が24.96(メートル)、差分値Dの最小値が−14.61(メートル)、差分値の平均値がゼロ、標準偏差SDが3.53、マイナス標準偏差−SDが−3.53である。   FIG. 11 is a diagram illustrating a histogram created based on the difference result obtained by the difference process. The histogram shown in FIG. 11 is created with the difference value of each mesh obtained by the difference processing as the horizontal axis, the number of meshes corresponding to the difference value as the vertical axis, and the difference value of zero (0) as an average value. It is a histogram. In this histogram, the difference value of each mesh obtained by the difference process is D, the standard deviation on the plus side of the average value is SD, and the standard deviation on the minus side of the average value (the minus standard deviation). ) To -SD. Here, the number of data (number of meshes) is 55,229, the maximum value of the difference value D is 24.96 (meters), the minimum value of the difference value D is -14.61 (meters), and the average value of the difference values Is zero, the standard deviation SD is 3.53, and the negative standard deviation −SD is −3.53.

図11におけるヒストグラムにおいては、平均値0を中心に、標準偏差(SD)、マイナス標準偏差(−SD)の間に属するメッシュは、樹冠に相当するメッシュであるとみなすことができ、標準偏差(SD)よりもプラス側に外れるメッシュは、樹冠透過パルスbなどのノイズとみなすことができ、マイナス標準偏差(−SD)よりもマイナス側に外れるメッシュは、徒長枝葉dなどのノイズとみなすことができる。   In the histogram in FIG. 11, the mesh that belongs between the standard deviation (SD) and the negative standard deviation (−SD) around the average value 0 can be regarded as a mesh corresponding to a tree crown, and the standard deviation ( A mesh that deviates to the plus side from SD) can be regarded as noise such as a canopy transmission pulse b, and a mesh that deviates to the minus side from minus standard deviation (−SD) can be regarded as noise such as a prosthetic branch d. it can.

続いて、樹冠透過パルス処理(ステップS45)を行う。この樹冠透過パルス処理(ステップS45)は、図6において、一点鎖線枠で囲まれている処理である。なお、現時点で処理対象とするメッシュを処理対象メッシュとする。   Subsequently, a canopy transmission pulse process (step S45) is performed. This crown transmission pulse process (step S45) is a process surrounded by a one-dot chain line frame in FIG. Note that the mesh to be processed at this time is the processing target mesh.

樹冠透過パルス処理(ステップS45)は、処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dと標準偏差SDとの比較、すなわち、当該処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D>SDか否かを判定する処理(ステップS451)を行い、当該処理対象メッシュにおいて求められた差分値が、D>SDである場合には、当該処理対象メッシュに対応する平均化処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとする(ステップS452)。一方、当該処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D>SDでない場合(D≦SDである場合)には、当該処理対象メッシュに対応する下層植生処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとする(ステップS453)。   In the canopy transmission pulse processing (step S45), the difference value D obtained in the processing target mesh is compared with the standard deviation SD, that is, whether or not the difference value D obtained in the processing target mesh satisfies D> SD. When the determination process (step S451) is performed and the difference value obtained in the processing target mesh is D> SD, the averaged image data corresponding to the processing target mesh is obtained as data of the processing target mesh. (Step S452). On the other hand, when the difference value D obtained in the processing target mesh is not D> SD (when D ≦ SD), the lower vegetation processing image data corresponding to the processing target mesh is used as the data of the processing target mesh. (Step S453).

具体的には、当該処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D>SDである場合には、当該処理対象メッシュは、樹冠透過パルスが存在するメッシュであるとして、当該処理対象メッシュに対応する平均化処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとする。すなわち、D>SDと判定された処理対象メッシュに対応するメッシュの平均化処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとする。一方、当該処理対象メッシュにおいて求められた差分値が、D>SDでない場合(D≦SDである場合)には、樹冠透過パルスではないとして、当該処理対象メッシュに対応する下層植生処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとする(ステップS453)。
そして、ステップS452により得られたデータとステップS453により得られたデータとを組み合わせて樹冠透過パルス処理画像データを生成する(ステップS454)。
Specifically, when the difference value D obtained in the processing target mesh is D> SD, the processing target mesh is assumed to be a mesh in which a canopy transmission pulse exists and corresponds to the processing target mesh. The averaged image data to be processed is set as data of the processing target mesh. That is, the averaged image data of the mesh corresponding to the processing target mesh determined as D> SD is used as the processing target mesh data. On the other hand, if the difference value obtained in the processing target mesh is not D> SD (D ≦ SD), it is determined that the difference is not a crown transmission pulse, and the lower vegetation processing image data corresponding to the processing target mesh is The processing target mesh data is used (step S453).
Then, the data obtained in step S452 and the data obtained in step S453 are combined to generate canopy transmission pulse processed image data (step S454).

ステップS451〜ステップS454の処理をすべてのメッシュについて行うことによって、樹冠透過パルス処理が行われた樹冠透過パルス処理画像データを生成することができる。そして、このように生成された樹冠透過パルス処理画像データに対応する樹冠透過パルス処理画像をディスプレイ上に表示する。   By performing the processing of step S451 to step S454 for all the meshes, the canopy transmission pulse processed image data subjected to the canopy transmission pulse processing can be generated. Then, the canopy transmission pulse processed image corresponding to the generated canopy transmission pulse processed image data is displayed on the display.

図12は、ディスプレイ上に表示された樹冠透過パルス処理画像を示す図である。図12に示す樹冠透過パルス処理画像は、図8に示す下層植生除去画像から樹冠透過パルスb(図8において樹冠に存在する黒点の部分)が除去された画像となっている。   FIG. 12 is a diagram showing a canopy transmission pulse processed image displayed on the display. The canopy transmission pulse processed image shown in FIG. 12 is an image obtained by removing the canopy transmission pulse b (the black dot portion existing in the canopy in FIG. 8) from the lower vegetation removal image shown in FIG.

続いて、徒長枝葉dを除去するとともに樹冠輪郭不明瞭部cを改善するための樹冠輪郭処理を行う(ステップS46)。この樹冠輪郭処理(ステップS46)は、図6において、二点鎖線枠で囲まれている処理である。なお、この場合も現時点で処理対象とするメッシュを処理対象メッシュとする。   Subsequently, a crown contour process is performed to remove the length branches and leaves d and to improve the unclear portion c of the crown contour (step S46). This tree crown contour process (step S46) is a process surrounded by a two-dot chain line frame in FIG. In this case as well, the mesh to be processed at the present time is the processing target mesh.

すなわち、樹冠輪郭処理は、樹冠透過パルス処理と同様に、各メッシュの差分値Dと標準偏差SDとの比較を行うが、樹冠輪郭処理においては、処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D<−SDであるか否かを判定する処理(ステップS461)を行う。ここで、当該処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D<−SDである場合には、当該処理対象メッシュに対応する樹冠透過パルス処理画像データを平滑化処理して(ステップS462)、平滑化処理画像データを作成する。一方、当該処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D<−SDでない場合(D≧−SDである場合)には、当該処理対象メッシュに対応する樹冠透過パルス処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとする(ステップS463)。   That is, the canopy contour process compares the difference value D of each mesh with the standard deviation SD in the same manner as the canopy transmission pulse process. In the canopy contour process, the difference value D obtained in the processing target mesh is: Processing for determining whether or not D <−SD is performed (step S461). Here, when the difference value D obtained in the processing target mesh is D <−SD, the crown transmission pulse processing image data corresponding to the processing target mesh is smoothed (step S462), Smoothed image data is created. On the other hand, when the difference value D obtained in the processing target mesh is not D <−SD (when D ≧ −SD), the canopy transmission pulse processing image data corresponding to the processing target mesh is used as the processing target. The data is mesh data (step S463).

具体的には、当該処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D<−SDである場合には、徒長枝葉dが存在するメッシュであるとして、当該処理対象メッシュにおいて平滑化処理(ステップS453)を行う。ここで行う平滑化処理は、徒長枝葉や樹冠の凹凸をスムージングすることが可能な平滑化フィルターを用いて行う。これにより、徒長枝葉や樹冠の凹凸などが除去される。そして、このように生成された平滑化処理画像データに対応する平滑化処理画像をディスプレイ上に表示する。   Specifically, when the difference value D obtained in the processing target mesh is D <−SD, the smoothing process is performed on the processing target mesh (step S453) on the assumption that the mesh has the length branch leaf d. )I do. The smoothing process performed here is performed using a smoothing filter capable of smoothing the irregularities of the long branches and crowns. As a result, the irregular branches and crowns and the irregularities of the crown are removed. And the smoothing process image corresponding to the smoothing process image data produced | generated in this way is displayed on a display.

図13は、ディスプレイ上に表示された平滑化処理画像を示す図である。ステップS454で生成された樹冠透過パルス処理画像データの該当メッシュにおいて平滑化処理することによって、図13に示すように、ノイズとなる徒長枝葉が削除されるとともに、樹冠の凹凸などが除去される。   FIG. 13 is a diagram illustrating a smoothed image displayed on the display. By performing the smoothing process on the corresponding mesh of the canopy transmission pulse processed image data generated in step S454, as shown in FIG. 13, the lengthy branches and leaves that become noise are deleted, and the unevenness of the canopy and the like are removed.

一方、当該処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D<−SDであるか否かを判定する処理(ステップS461)を行った結果、当該処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D<−SDでない場合(D≧−SDである場合)には、徒長枝葉ではないとして、当該処理対象メッシュに対応する樹冠透過パルス処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとする(ステップS463)。
そして、ステップS462により得られたデータとステップS463により得られたデータとを組み合わせて樹冠透過パルス処理画像データを生成する(ステップS464)。
On the other hand, as a result of performing the process of determining whether or not the difference value D obtained in the processing target mesh satisfies D <−SD (step S461), the difference value D obtained in the processing target mesh is When D <−SD is not satisfied (when D ≧ −SD), it is determined that the tree is not an elongated branch and leaves, and the canopy transmission pulse processed image data corresponding to the processing target mesh is used as data of the processing target mesh (step S463). .
Then, the data obtained in step S462 and the data obtained in step S463 are combined to generate canopy transmission pulse processed image data (step S464).

ステップS461〜ステップS464の処理をすべてのメッシュについて行うことによって、樹冠輪郭処理が行われた樹冠輪郭処理画像データを生成することができる。そして、このように生成された樹冠輪郭処理画像データに対応する樹冠輪郭処理画像をディスプレイ上に表示する。   By performing the processes in steps S461 to S464 for all meshes, it is possible to generate the crown contour processing image data subjected to the crown contour processing. Then, the crown contour processing image corresponding to the tree crown contour processing image data generated in this way is displayed on the display.

図14は、ディスプレイ上に表示された樹冠輪郭処理画像を示す図である。図14に示す樹冠輪郭処理画像によれば、樹冠透過パルスが除去され、さらに、徒長枝葉なども除去された画像となり、また、樹冠輪郭不明瞭部(例えば、図4における樹冠輪郭不明瞭部c)の輪郭が強調される。これにより、図14に示す樹冠輪郭処理画像は、図12に示す樹冠透過パルス処理画像に比べて各樹冠の凸部が減って全体に丸みを帯びたものとなる。   FIG. 14 is a diagram showing a crown contour processing image displayed on the display. According to the crown contour processing image shown in FIG. 14, an image in which the crown transmission pulse has been removed and the length branches and leaves are also removed, and the crown contour unclear portion (for example, the crown contour unclear portion c in FIG. 4). ) Is emphasized. As a result, the crown contour processing image shown in FIG. 14 is rounded as a whole with the convex portions of each crown reduced compared to the crown transmission pulse processing image shown in FIG.

以上により、樹冠高画像データノイズ処理が終了する。続いて、精密樹冠画像データ作成処理を行う(ステップS50)。この精密樹冠画像データ作成処理は、各樹木に対応する樹冠の抽出が可能となるような精密樹冠画像データ作成する処理である。当該精密樹冠画像データ作成処理(ステップS50)は、樹冠高画像データノイズ処理(ステップS40)によって生成された樹冠輪郭処理画像データに基づいて精密樹冠画像データを生成する。   Thus, the canopy high image data noise processing is completed. Subsequently, precise crown image data creation processing is performed (step S50). This precise canopy image data creation process is a process for creating precise canopy image data so that the canopy corresponding to each tree can be extracted. The precise crown image data creation processing (step S50) generates precise crown image data based on the crown contour processing image data generated by the crown height image data noise processing (step S40).

精密樹冠画像データ作成処理(ステップS50)は、樹冠の縁部が樹冠部分よりも暗いことを利用して行うものであり、下記に示す公知文献1に記載されている単木樹冠抽出のインディヴィジュアル・ツリー・ディテクション法(Individual tree detection method)を用いて精密樹冠画像データを作成して、当該精密樹冠画像データに対応する精密樹冠画像をディスプレイ上に表示する。   The precise canopy image data creation processing (step S50) is performed by utilizing the fact that the edge of the crown is darker than the crown portion, and the individual tree crown extraction individual described in the known document 1 shown below. -Using a tree detection method (Individual tree detection method), precise tree crown image data is created, and a precise tree crown image corresponding to the precise tree crown image data is displayed on the display.

公知文献1:J Hyypp・ M Inkinen,”Detecting and estimating attributes for single trees using laser scanner“, The photogrammetric journal of Finland 16 (2), 1999年、27-42   Known Document 1: J Hyypp, M Inkinen, “Detecting and matching attributes for single trees using laser scanner”, The photogrammetric journal of Finland 16 (2), 1999, 27-42.

図15は、ディスプレイに表示された精密樹冠画像を示す図である。図15において、白抜きで表示されている領域が樹冠である。図15に示す精密樹冠画像における各樹冠の領域の画素数を積算することで、樹冠面積及び樹冠直径を求めることができる。また、図15において、黒で示されている領域は非樹冠領域であり、当該非樹冠領域は、上空から見た場合、上層樹冠の樹木がない箇所であり、陰部や高木の樹木がない下層植生に覆われている箇所(ギャップ)である。   FIG. 15 is a diagram showing a precise tree crown image displayed on the display. In FIG. 15, the area displayed in white is a tree crown. By integrating the number of pixels in each crown area in the precise crown image shown in FIG. 15, the crown area and crown diameter can be obtained. In FIG. 15, the area shown in black is a non-crown area, and when viewed from above, the non-crown area is a portion where there is no tree of an upper-layer crown, and a lower layer where there is no genital or tall tree It is a part (gap) covered with vegetation.

このようにして、精密樹冠画像データ作成処理(ステップS50)を行うことによって精密樹冠画像データが作成されると、当該精密樹冠画像データに基づいて精密樹冠情報作成処理(ステップS60)を行い、各樹木の樹冠に関する精密な情報、すなわち、精密樹冠情報を作成する。精密樹冠情報作成処理(ステップS60)において作成される精密樹冠情報としては、各樹木に対応する樹冠のラベル番号(通し番号)、各樹木に対応する樹冠の樹冠位置(樹冠の中心位置)、各樹木に対応する樹冠の樹冠直径、各樹木に対応する樹冠の樹冠面積などを例示することができ、この他に、各樹木に対応する樹冠の樹冠形状なども精密樹冠情報として得ることができる。   In this way, when the precise canopy image data is created by performing the precise canopy image data creation processing (step S50), the precise canopy information creation processing (step S60) is performed based on the precise canopy image data. Precise information on the tree crown, that is, precise tree crown information is created. As the precise crown information created in the precise crown information creation process (step S60), the label number (serial number) of the crown corresponding to each tree, the crown position (center position of the crown) of the crown corresponding to each tree, and each tree Canopy diameter, the crown area of the canopy corresponding to each tree, etc. In addition to this, the canopy shape of the canopy corresponding to each tree can be obtained as precise canopy information.

図16は、ディスプレイに表示された各樹冠にラベル番号が付されたラベル番号付与画像を示す図である。図16に示すように、各樹冠に1,2,・・・というようなラベル番号が自動ラベリングによって付されている。このラベル番号により、当該調査対象森林域において、樹冠として認識された樹冠の数(樹冠数)を求めることができ、それにより、当該調査対象森林域における調査対象樹木の本数を求めることができる。   FIG. 16 is a diagram showing a label number assignment image in which a label number is assigned to each tree crown displayed on the display. As shown in FIG. 16, label numbers such as 1, 2,... Are assigned to each tree crown by automatic labeling. With this label number, the number of canopies recognized as tree canopies (the number of canopies) in the survey target forest area can be determined, whereby the number of survey target trees in the survey target forest area can be determined.

続いて、森林資源情報算定処理(ステップS70)を行う。当該森林資源情報算定処理は、精密樹冠情報作成部60で作成された精密樹冠情報に基づいて、森林資源に関する情報を算定する。当該森林資源情報算定処理(ステップS70)において算定する森林資源に関する情報としては、各樹木の樹高、各樹木の胸高直径、各樹木の材積を例示できる。   Subsequently, forest resource information calculation processing (step S70) is performed. In the forest resource information calculation process, information on forest resources is calculated based on the precise canopy information created by the precise canopy information creation unit 60. Examples of the information on the forest resources calculated in the forest resource information calculation process (step S70) include the tree height of each tree, the breast height diameter of each tree, and the volume of each tree.

これら森林資源に関する情報を算定するために、森林資源情報算定処理(ステップS70)においては、各樹木の樹高を算定する樹高算定処理(ステップS71)と、各樹木の胸高直径を算定する胸高直径算定処理(ステップS72)と、各樹木の資源としての材積を算定する材積算定処理(ステップS73)と、森林資源情報を集計する森林資源情報集計処理(ステップS74)とを行う。   In order to calculate information about these forest resources, in the forest resource information calculation process (step S70), a tree height calculation process (step S71) for calculating the tree height of each tree and a breast height diameter calculation for calculating the breast height diameter of each tree. A process (step S72), a timber accumulation determination process (step S73) for calculating the volume of each tree resource, and a forest resource information totaling process (step S74) for totaling forest resource information are performed.

ここで、各樹木の樹高を算定する樹高算定処理(ステップS71)は、精密樹冠画像データ作成部50によって作成された精密樹冠画像データに基づいて、各樹冠に対応する樹冠高画像データの最大値を当該樹木の樹高とする。   Here, the tree height calculation processing (step S71) for calculating the tree height of each tree is based on the precise crown image data created by the precise crown image data creation unit 50, and the maximum value of the crown height image data corresponding to each crown. Is the height of the tree.

図17は、ディスプレイに表示された樹高算定画像を示す図である。図17においては、各樹冠において得られた樹高を小数点第1位までをメートル単位で示している。図17に示すように、各樹冠において得られた樹高を表示することで、1つの樹冠(樹木)に対して1つの樹高を求めることができる。   FIG. 17 is a diagram showing a tree height calculation image displayed on the display. In FIG. 17, the tree height obtained at each tree crown is shown in meters up to the first decimal place. As shown in FIG. 17, one tree height can be obtained for one tree (tree) by displaying the tree height obtained in each tree canopy.

胸高直径算定処理(ステップS72)は、樹冠面積及び樹冠直径の少なくとも一方と、樹高とから重回帰式で胸高直径を算定することができる。また、内挿法で未測定木の胸高直径を算定することができる。これによって、調査対象森林域に存在する調査対象樹木すべての胸高直径を算定することができる。なお、重回帰式を求める場合、樹種ごとに現地調査において標準木を10数本程度選び、選んだ標準木の樹冠面積、樹冠直径及び樹高を測定することから重回帰式の変数を求めることが好ましい。   The breast height diameter calculation process (step S72) can calculate the breast height diameter by a multiple regression equation from at least one of the crown area and the crown diameter and the tree height. In addition, the breast height diameter of unmeasured trees can be calculated by interpolation. This makes it possible to calculate the breast height diameter of all the survey target trees existing in the survey target forest area. In addition, when calculating multiple regression equations, it is possible to determine multiple regression equation variables by selecting about ten standard trees in the field survey for each tree type and measuring the crown area, crown diameter and tree height of the selected standard tree. preferable.

材積算定処理(ステップS73)は、胸高直径と樹高の2変数材積式から材積を求める。なお、胸高直径と樹高とから材積が求められている早見表が公知であり、このような早見表から木資源(材積)を求めることができる。当該早見表については、下記文献(公知文献2及び公知文献3)に記載されている。   In the material integration determination process (step S73), the material volume is obtained from a two-variable material volume expression of the breast height diameter and the tree height. It should be noted that a quick reference table in which the volume is calculated from the breast height diameter and the tree height is known, and the tree resource (the volume) can be determined from such a quick reference table. The quick reference table is described in the following documents (Known Documents 2 and 3).

公知文献2:林野庁計画課、立木幹材積表 東日本編、日本林業調査会、334ページ、2003年
公知文献3:林野庁計画課、立木幹材積表 西日本編、日本林業調査会、320ページ、1970年
Known Document 2: Forestry Agency Planning Section, Tachiki Trunk Volume Table East Japan, Japan Forestry Research Committee, 334 pages, 2003

森林資源情報集計処理(ステップS74)は、調査対象樹木の本数、各樹木についての樹冠直径、樹冠面積、胸高直径、樹高及び材積などの各樹木の資源情報、すなわち、単木資源情報を集計する。そして、集計した単木資源情報を属性データベースに登録する。属性データベースに登録されている単木資源情報は、一覧表としてディスプレイ上に表示することができる。なお、一覧表として表示される単木資源情報には、樹冠の中心位置を表すXY座標も含まれている。また、調査対象樹木の本数は、精密樹冠情報作成処理(ステップS60)によって得られたラベル番号に基づいて、当該調査対象森林域における調査対象樹木の本数を求めることができる。   The forest resource information totaling process (step S74) totals the resource information of each tree such as the number of trees to be investigated, the crown diameter, the crown area, the breast height diameter, the tree height and the volume of each tree, that is, single tree resource information. . Then, the aggregated single tree resource information is registered in the attribute database. Single tree resource information registered in the attribute database can be displayed on the display as a list. The single tree resource information displayed as a list includes XY coordinates that represent the center position of the tree crown. The number of survey target trees can be obtained based on the label number obtained by the precise canopy information creation process (step S60).

図18は、ディスプレイ上に表示された単木資源情報の一覧表を示す図である。図18に示すように、調査対象森樹木の単木資源情報として、各樹木に対応する樹冠のナンバー(ラベル番号)と、各樹冠の中心位置を表すXY座標、樹冠直径、樹冠面積、胸高直径(図18においては「DBH」と表記されている。)、樹高、材積が、樹冠のナンバー(ラベル番号)に対応付けられて表示される。   FIG. 18 is a diagram showing a list of single tree resource information displayed on the display. As shown in FIG. 18, as the single tree resource information of the forest tree to be surveyed, the crown number (label number) corresponding to each tree, the XY coordinates representing the center position of each crown, the crown diameter, the crown area, the chest height diameter (In FIG. 18, “DBH” is indicated.) The tree height and the volume are displayed in association with the number (label number) of the tree crown.

また、森林資源情報集計処理(ステップS74)は、調査対象樹木の本数とともに、各樹木に対して算定された樹冠直径の平均値、各樹木に対して算定された樹冠直径のうちの最大値及び最小値、各樹木に対して算定された樹冠面積の平均値、各樹木に対して算定された樹冠面積のうちの最大値及び最小値、各樹木に対して算定された胸高直径の平均値、各樹木に対して算定された胸高直径の平均値、各樹木に対して算定された胸高直径のうちの最大値及び最小値、各樹木に対して算定された樹高の平均値、各樹木に対して算定された樹高のうちの最大値及び最小値と、各樹木に対して算定された材積の平均値、各樹木に対して算定された材積のうちの最大値及び最小値を算定するとともに、材積については合計値をも算定し、さらに、森林経営で使用する1ヘクタール(ha)当りの森林資源量(ここでは、樹木の本数及び材積とする。)を算定し、これら算定した結果を、森林資源の概要を示す情報(森林資源概要情報)として属性データベースに登録する処理も行う。属性データベースに登録されている森林資源概要情報は、一覧表としてディスプレイ上に表示することができる。   In addition, the forest resource information aggregation process (step S74) includes the number of survey target trees, the average value of the crown diameter calculated for each tree, the maximum value of the crown diameters calculated for each tree, and Minimum value, average value of crown area calculated for each tree, maximum and minimum values of crown area calculated for each tree, average value of chest height diameter calculated for each tree, Average breast height diameter calculated for each tree, maximum and minimum breast height diameters calculated for each tree, average tree height calculated for each tree, for each tree The maximum and minimum values of the calculated tree height, the average value of the volume calculated for each tree, the maximum and minimum values of the volume calculated for each tree, The total volume is also calculated and the forest volume Calculate the amount of forest resources per hectare (ha) used in business (here, the number of trees and the volume of wood), and information indicating the outline of the forest resources based on the calculated results (forest resource summary information) Is also registered in the attribute database. The forest resource summary information registered in the attribute database can be displayed on the display as a list.

図19は、ディスプレイ上に表示された森林資源概要情報の一覧表を示す図である。図19に示すように、調査対象樹木の本数、樹冠直径の平均値、樹冠直径の最大値及び最小値、樹冠面積の平均値、樹冠面積の最大値及び最小値、胸高直径の平均値、胸高直径の平均値、胸高直径の最大値及び最小値、樹高の平均値、樹高の最大値及び最小値と、材積の平均値、材積の最大値及び最小値、材積の合計値が表示され、さらに、森林経営で使用する1ヘクタール(ha)当りの森林資源量(ここでは、樹木の本数及び材積とする。)が表示されている。ディスプレイ上にこのような森林資源概要情報を表示することによって、調査対処森林域の森林資源の概要を把握することができる。   FIG. 19 is a diagram showing a list of forest resource summary information displayed on the display. As shown in FIG. 19, the number of trees to be investigated, the average value of the crown diameter, the maximum and minimum values of the crown diameter, the average value of the crown area, the maximum and minimum values of the crown area, the average value of the breast height diameter, the breast height The average diameter, maximum and minimum breast height diameter, average tree height, maximum and minimum tree height, average volume, maximum and minimum volume, and total volume are displayed. The amount of forest resources per hectare (ha) used in forest management (here, the number of trees and the volume of wood) is displayed. By displaying such forest resource summary information on the display, it is possible to grasp the summary of forest resources in the forest area to be investigated.

なお、この明細書においては、図18に示す単木資源情報と図19に示す森林資源概要情報とを合わせて森林資源情報とする。このような森林資源情報と既存の森林調査簿データとを組み合わせることで、森林現況の把握及び間伐などの森林施業立案などの森林管理に活用できる。例えば、森林の間伐を行うおうとする際に、間伐計画のシミュレーションを立てる場合に役立つものとなる。   In this specification, the single tree resource information shown in FIG. 18 and the forest resource summary information shown in FIG. 19 are combined as forest resource information. By combining such forest resource information and existing forest survey book data, it can be used for forest management such as grasping the current forest situation and planning forest operations such as thinning. For example, when trying to thin a forest, it is useful when making a simulation of a thinning plan.

図20は、ディスプレイに表示された間伐計画のシミュレーションの一例を示す図である。図20に示すように、机上で間伐木の配置や間伐割合を決め、伐採量を計算できる。ここでは列条間伐の配置図を示しており、図20においては、樹冠がグレーで示されている樹木を間伐木とした場合が示されている。   FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a thinning plan simulation displayed on the display. As shown in FIG. 20, the arrangement and thinning ratio of thinning trees can be determined on a desk, and the amount of cutting can be calculated. Here, a layout diagram of line thinning is shown, and FIG. 20 shows a case where a tree whose crown is shown in gray is a thinned tree.

以上説明したように、実施形態に係る森林資源情報算定方法によれば、上空から調査対象森林域を含む地域にレーザー光を照射して得られたレーザー計測データに基づいて調査対象森林域画像データを作成し、当該調査対象森林域画像データに基づいて樹冠高画像データを作成して、当該樹冠高画像データからノイズを除去するためのノイズ処理を施すことによって、ノイズ処理済みの樹冠高画像データを作成し、当該ノイズ処理済みの樹冠高画像データに基づいて精密樹冠画像データを作成する。   As described above, according to the forest resource information calculation method according to the embodiment, the forest area image data to be surveyed based on the laser measurement data obtained by irradiating the region including the forest area to be surveyed from above with the laser beam. The canopy height image data that has been subjected to noise processing is created by applying the noise processing to remove the noise from the canopy height image data. And the precise crown image data is created based on the noise-processed crown height image data.

このようにして作成された精密樹冠画像データは、調査対象樹木の各樹木に対応した各樹冠を高精度に抽出可能な精密樹冠画像データとなる。このため、当該精密樹冠画像データに基づいて作成した精密樹冠情報は、調査対象樹木の各樹木に対応した高精度な樹冠情報となり、当該精密樹冠情報に基づいて、森林資源に関する情報(森林資源情報)を算定することにより、高精度な森林資源情報を得ることができる(例えば、図18及び図19参照。)。これにより、計測誤差が少なく客観性の高い高精度な森林資源情報を、調査対象森林域の全域、小班ごと、任意の範囲において提供できることから、間伐などの森林施業立案などの森林管理に活用できる。   The precise canopy image data created in this way becomes precise canopy image data that can extract each canopy corresponding to each tree to be investigated with high accuracy. Therefore, the precise canopy information created based on the precise canopy image data becomes highly accurate canopy information corresponding to each tree of the survey target tree, and based on the precise canopy information, information on forest resources (forest resource information ) Can be obtained highly accurate forest resource information (see, for example, FIGS. 18 and 19). As a result, it is possible to provide highly accurate forest resource information with little measurement error and high objectivity in the entire forest area to be surveyed, for each subgroup, and in any range, so it can be used for forest management such as forest management planning such as thinning. .

図21は、実施形態に係る森林資源情報算定装置1を説明するために示す図である。実施形態に係る森林資源情報算定装置1は、図1及び図6に示した各ステップの処理を行うための装置であり、図1におけるステップS10の処理を行うための機能を有するデータ入力部10と、図1におけるステップS20の処理を行うための機能を有する調査対象森林域画像データ作成処理部20と、図1におけるステップS30の処理を行うための機能を有する樹冠高画像データ作成処理部30と、図1におけるステップS40の処理を行うための機能を有する樹冠高画像データノイズ処理部40と、図1におけるステップS50の処理を行うための機能を有する精密樹冠画像データ作成処理部50と、図1におけるステップS60の処理を行うための機能を有する精密樹冠情報作成処理部60と、図1におけるステップS70の処理を行うための機能を有する森林資源情報算定処理部70と、を有する。
FIG. 21 is a diagram for explaining the forest resource information calculation apparatus 1 according to the embodiment. The forest resource information calculation device 1 according to the embodiment is a device for performing the processing of each step shown in FIGS. 1 and 6, and a data input unit 10 having a function for performing the processing of step S10 in FIG. 1. And the investigation target forest area image data creation processing unit 20 having the function for performing the process of step S20 in FIG. 1, and the canopy height image data creation processing unit 30 having the function for performing the process of step S30 in FIG. A canopy high image data noise processing unit 40 having a function for performing the process of step S40 in FIG. 1, and a precise canopy image data creation processing unit 50 having a function of performing the process of step S50 in FIG. a precision crown information creation processing unit 60 has a function of performing the processing of step S60 in FIG. 1, the process of step S70 in FIG. 1 A forest resource information calculation processing unit 70 having a function for, a.

また、上記樹冠高画像データノイズ処理部40は、図1におけるステップS41の処理を行うレーザー計測ノイズ処理部41と、図1におけるステップS42の処理を行うための機能を有する下層植生処理部42と、図1におけるステップS43の処理を行うための機能を有する平均化処理部43と、図1におけるステップS44の処理を行うための機能を有する差分処理部44と、図1におけるステップS45の処理を行うための機能を有する樹冠透過パルス処理部45と、図1におけるステップS46の処理を行うための機能を有する樹冠輪郭処理部46と、が含まれている。   Further, the crown height image data noise processing unit 40 includes a laser measurement noise processing unit 41 that performs the process of step S41 in FIG. 1, and a lower vegetation processing unit 42 that has a function for performing the process of step S42 in FIG. The averaging processing unit 43 having a function for performing the processing of step S43 in FIG. 1, the difference processing unit 44 having a function of performing the processing of step S44 in FIG. 1, and the processing of step S45 in FIG. A canopy transmission pulse processing unit 45 having a function for performing and a canopy contour processing unit 46 having a function for performing the processing of step S46 in FIG. 1 are included.

また、森林資源情報算定部70は、図1におけるステップS71の処理をための機能を有する樹高算定処理部71と、図1におけるステップS72の処理を行うための機能を有する胸高直径算定処理部と、図1におけるステップS73の処理を行うための機能を有する材積算定処理部73と、図1におけるステップS74の処理を行うための機能を有する森林資源情報集計処理部74と、が含まれている。
Further, the forest resource information calculation unit 70 includes a tree height calculation processing unit 71 having a function for performing the process of step S71 in FIG. 1, and a breast height diameter calculation processing unit having a function for performing the process of step S72 in FIG. , A material integration fixed processing unit 73 having a function for performing the process of step S73 in FIG. 1 and a forest resource information totaling processing unit 74 having a function for performing the process of step S74 in FIG. 1 are included. .

このように、図21に示す実施形態に係る森林資源情報算定装置1の各構成要素は、前述した実施形態に係る森林資源情報算定方法の各ステップの処理を行う機能を有しているため、実施形態に係る森林資源情報算定装置1は、前述した実施形態に係る森林資源情報算定方法で得られる効果と同様の効果が得られる。なお、実施形態に係る森林資源情報算定装置1の処理の内容についての説明は省略する。   Thus, since each component of the forest resource information calculation apparatus 1 according to the embodiment shown in FIG. 21 has a function of performing each step of the forest resource information calculation method according to the above-described embodiment, The forest resource information calculation apparatus 1 according to the embodiment can obtain the same effects as those obtained by the forest resource information calculation method according to the above-described embodiment. In addition, the description about the content of the process of the forest resource information calculation apparatus 1 which concerns on embodiment is abbreviate | omitted.

また、実施形態に係る森林資源情報算定装置1は、当該当該森林資源情報算定装置1に含まれる上記各構成要素(図2参照。)が有する機能がコンピュータのプログラムとしてインストールされており、上記各構成要素に所定のデータを与えることによって、それぞれの構成要素が持つ機能がコンピュータのソフトウエア上で実行されるものである。   In addition, the forest resource information calculation apparatus 1 according to the embodiment has the functions of the respective components (see FIG. 2) included in the forest resource information calculation apparatus 1 installed as a computer program. By giving predetermined data to the constituent elements, the functions of the respective constituent elements are executed on the software of the computer.

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。例えば、下記に示すような変形実施も可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the following modifications are possible.

(1)上記実施形態においては、調査対象樹木は、例えば、カラマツ、アカマツ、スギ、ヒノキなどの植栽木とした場合を例示したが、調査対象樹木としては、上記した植栽木に限られるものではなく、例えば、ブナやナラなどが所定の広さの範囲にまとまって群生している林が存在する場合においては、当該ブナやナラを調査対象樹木とすることも可能である。   (1) In the above embodiment, for example, the case where the investigation target tree is a planted tree such as larch, red pine, cedar, cypress, etc. is exemplified, but the investigation target tree is not limited to the above-described planted tree. For example, in the case where there is a forest in which beech and oak are grouped within a predetermined area, the beech and oak can be used as a survey target tree.

(2)上記実施形態においては、ドローンを用いてレーザー計測データを照射する場合を例示したが、ドローンに限られるものではなく、例えば、航空機を使用してレーザー計測データを照射することも可能である。   (2) In the above embodiment, the case of irradiating laser measurement data using a drone is exemplified, but the present invention is not limited to a drone, and for example, laser measurement data can be irradiated using an aircraft. is there.

1・・・森林資源情報算定装置、10・・・データ入力部、2・・・調査対象森林域画像データ作成処理部、30・・・樹冠高画像データ作成処理部、40・・・樹冠高画像データノイズ処理部、41・・・レーザー計測ノイズ処理部、42・・・下層植生処理部、43・・・平均化処理部、44・・・差分処理部、45・・・樹冠透過パルス処理部、46・・・樹冠輪郭処理部、50・・・精密樹冠画像データ作成処理部、60・・・精密樹冠情報作成処理部、70・・・森林資源情報算定処理部、71・・・樹高算定処理部、72・・・胸高直径算定処理部、73・・・材積算定処理部、74・・・森林資源情報集計処理部、a・・・レーザー計測ノイズ、b・・・樹冠透過パルス、c・・・樹冠輪郭不明瞭部、d・・・徒長枝葉、e・・・下層植生、S10・・・レーザー計測データ入力処理、S20・・・調査対象森林域画像データ作成処理、S30・・・樹冠高画像データ作成処理、S40・・・樹冠高画像データノイズ処理、S41・・・レーザー計測ノイズ処理、S42・・・下層植生処理、S43・・・平均化処理、S44・・・差分処理、S45・・・樹冠透過パルス処理、S46・・・樹冠輪郭処理、S50・・・精密樹冠画像データ作成、S60・・・精密樹冠情報作成処理、S70・・・森林資源情報算定処理、S71・・・樹高算定処理、S72・・・胸高直径算定処理、S73・・・材積算定処理、S74・・・森林資源情報集計処理、S454・・・D>SDの判定処理、S461・・・D<−SDの判定処理、S462・・平滑化処理
1 ... forest resources information calculating device, 10 ... data inputting unit, 2 0 ... surveyed forest area image data creation processing section, 30 ... crown height image data creation processing section, 40 ... crown High image data noise processing unit, 41... Laser measurement noise processing unit, 42... Lower vegetation processing unit, 43... Average processing unit, 44. Processing part 46 ... Tree crown contour processing part 50 ... Precision crown image data creation processing part 60 ... Precision tree crown information creation processing part 70 ... Forest resource information calculation processing part 71 ... Tree height calculation processing unit, 72... Chest height diameter calculation processing unit, 73... Material integration set processing unit, 74 .. forest resource information totaling processing unit, a .. laser measurement noise, b. , C: crown contour unclear part, d: long branch leaf, e ... Understory vegetation, S10 ... Laser measurement data input process, S20 ... Investigation target forest area image data creation process, S30 ... Crown height image data creation process, S40 ... Crown height image data noise process S41 ... Laser measurement noise processing, S42 ... Underlayer vegetation processing, S43 ... Averaging processing, S44 ... Difference processing, S45 ... Crown transmission pulse processing, S46 ... Crown crown processing, S50 ... Precise canopy image data creation, S60 ... Precision canopy information creation processing, S70 ... Forest resource information calculation processing, S71 ... Tree height calculation processing, S72 ... Chest height diameter calculation processing, S73 ...・ Material integration determination processing, S74... Forest resource information aggregation processing, S454... D> SD determination processing, S461... D <-SD determination processing, S462.

Claims (26)

上空から調査対象森林域を含む地域にレーザー光を照射して得られたレーザー計測データに基づいて、前記調査対象森林域に関する森林資源情報を作成する森林資源情報算定方法であって、
前記レーザー計測データと地理的情報とに基づいて、調査対象森林域画像データを作成する調査対象森林域画像データ作成処理ステップと、
前記調査対象森林域画像データに基づいて、前記調査対象森林域に存在する樹木の樹冠高を表す樹冠高画像データを作成する樹冠高画像データ作成処理ステップと、
前記樹冠高画像データに含まれるノイズを除去するためのノイズ処理を施してノイズ処理済みの樹冠高画像データを作成する樹冠高画像データノイズ処理ステップと、
前記調査対象森林域に存在する植生のうち調査対象となる調査対象樹木の各樹木に対応する樹冠の抽出が可能な精密樹冠画像データを、前記ノイズ処理済みの樹冠高画像データに基づいて作成する精密樹冠画像データ作成処理ステップと、
前記精密樹冠画像データから前記各樹木に対応する樹冠に関する精密樹冠情報を作成する精密樹冠情報作成処理ステップと、
前記精密樹冠情報に基づいて前記調査対象森林域に関する森林資源情報を作成する森林資源情報算定処理ステップと、
を有し、
前記樹冠高画像データに含まれるノイズには、前記レーザー計測データに含まれるレーザー計測ノイズ、前記調査対象樹木よりも下層に存在している下層植生と、前記レーザー光が前記樹冠を透過して地表に達することによって生じた樹冠透過パルスと、前記樹冠から局部的に突出している徒長枝葉及び樹冠輪郭不明瞭部と、が含まれており、
前記樹冠高画像データノイズ処理ステップは、前記樹冠高画像データがメッシュ化された各メッシュのメッシュデータを用い前記ノイズ処理を行い、当該樹冠高画像データノイズ処理ステップには、
前記レーザー計測ノイズを除去するレーザー計測ノイズ処理ステップと、
前記樹冠高画像データから前記下層植生を除去した下層植生処理画像データを作成する下層植生処理ステップと、
前記下層植生処理画像データに対し、前記各樹木の平均的な樹冠直径に基づいて設定されている平均化フィルターを用いて前記各樹木の樹冠高の平均化処理を行うことにより平均化処理画像データを作成する平均化処理ステップと、
前記平均化処理画像データと前記下層植生処理画像データとの差分をとる差分処理ステップと、
前記差分処理ステップにより得られた差分の結果に基づいて、前記樹冠透過パルスを除去した樹冠透過パルス処理画像データを作成する樹冠透過パルス処理ステップと、
前記差分処理ステップにより得られた差分の結果に基づいて、前記徒長枝葉を除去するとともに前記樹冠輪郭不明瞭部を改善した樹冠輪郭処理画像データを作成する樹冠輪郭処理ステップと、
が含まれていることを特徴とする森林資源情報算定方法。
A forest resource information calculation method for creating forest resource information relating to the forest area to be surveyed based on laser measurement data obtained by irradiating laser light to an area including the forest area to be surveyed from above,
Based on the laser measurement data and geographical information, a survey target forest area image data creation processing step of creating survey target forest area image data;
Based on the survey target forest area image data, canopy height image data creation processing step for creating crown height image data representing the crown height of a tree existing in the survey target forest area;
Canopy high image data noise processing step of creating noise processed canopy high image data by performing noise processing for removing noise included in the canopy high image data;
Based on the noise-processed crown height image data, precise crown image data that can extract a crown corresponding to each tree of the survey target tree among the vegetation existing in the survey target forest area is created. Precision crown image data creation processing step,
Precise crown information creation processing step for creating precise crown information about the crown corresponding to each tree from the precise crown image data;
Forest resource information calculation processing step for creating forest resource information related to the forest area to be investigated based on the precise tree crown information;
Have
The noise included in the canopy height image data includes laser measurement noise included in the laser measurement data, lower vegetation existing below the investigation target tree, and the laser beam transmitted through the tree canopy and the ground surface. And a canopy transmission pulse generated by reaching the canopy, and a prominent branch leaf and a crown outline unclear portion protruding locally from the canopy,
The canopy high image data noise processing step performs the noise processing using mesh data of each mesh obtained by meshing the canopy high image data, and the canopy high image data noise processing step includes:
A laser measurement noise processing step for removing the laser measurement noise;
A lower vegetation processing step for creating lower vegetation processing image data obtained by removing the lower vegetation from the crown height image data,
Averaging processing image data by averaging the crown height of each tree using an averaging filter that is set based on an average canopy diameter of each tree for the lower vegetation processing image data An averaging process step to create
A difference processing step for taking a difference between the averaged image data and the lower vegetation image data;
Based on the result of the difference obtained by the difference processing step, canopy transmission pulse processing step of creating the crown transmission pulse processing image data from which the canopy transmission pulse has been removed,
Based on the result of the difference obtained by the difference processing step, the crown contour processing step for creating the crown contour processing image data in which the length branch leaves are removed and the crown contour unclear portion is improved;
Forest resource information calculation method characterized by including
請求項1に記載の森林資源情報算定方法において、
前記樹冠高画像データ作成処理ステップは、前記調査対象森林域画像データに基づいて、メッシュ化されたデジタル表層モデルデータとデジタル標高モデルデータを作成し、各メッシュにおいて前記デジタル表層モデルデータと前記デジタル標高モデルデータとの差分を取ることによって、前記樹冠高画像データを作成することを特徴とする森林資源情報算定方法。
In the forest resource information calculation method according to claim 1,
The canopy height image data creation processing step creates meshed digital surface model data and digital elevation model data based on the forest area image data to be investigated, and the digital surface layer model data and the digital elevation in each mesh A forest resource information calculation method, wherein the crown height image data is created by taking a difference from model data.
請求項2に記載の森林資源情報算定方法において、
前記下層植生処理ステップは、前記下層植生の樹冠高のうちの最大樹冠高を入力して、当該最大樹冠高以下の樹冠高を有するメッシュの画素値をゼロとすることを特徴とする森林資源情報算定方法。
In the forest resource information calculation method according to claim 2,
Forest resource information characterized in that the lower vegetation processing step inputs a maximum crown height among the crown heights of the lower vegetation and sets a pixel value of a mesh having a crown height less than or equal to the maximum crown height to zero. Calculation method.
請求項3に記載の森林資源情報算定方法において、
前記平均化処理ステップは、前記樹冠高画像データの各メッシュをそれぞれ処理対象メッシュとし、当該処理対象メッシュに前記平均化フィルターを重ね合わせ、当該平均化フィルターに含まれる各メッシュの樹冠高の平均値を当該処理対象メッシュの樹冠高とする処理を、各処理対象メッシュにおいて順次行うことを特徴とする森林資源情報算定方法。
In the forest resource information calculation method according to claim 3,
The averaging processing step sets each mesh of the crown height image data as a processing target mesh, superimposes the averaging filter on the processing target mesh, and averages the crown height of each mesh included in the averaging filter. Forest resource information calculation method characterized by sequentially performing processing for setting the crown height of the processing target mesh on each processing target mesh.
請求項4に記載の森林資源情報算定方法において、
前記差分処理ステップは、前記平均化処理画像データから下層植生処理画像データを差し引くことによって前記平均化処理画像データと下層植生処理画像データとの差分値を求める差分処理を各メッシュにおいて行うことを特徴とする森林資源情報算定方法。
In the forest resource information calculation method according to claim 4,
In the difference processing step, each mesh is subjected to a difference process for obtaining a difference value between the averaged image data and the lower vegetation image data by subtracting lower vegetation image data from the averaged image data. Forest resource information calculation method.
請求項5に記載の森林資源情報算定方法において、
前記樹冠透過パルス処理ステップは、前記差分処理によって得られた各メッシュの差分値を横軸とし、当該差分値に対応するメッシュの数を縦軸とし、前記差分値がゼロ(0)を平均値として作成されたヒストグラムを用い、当該ヒストグラムにおいて、前記差分処理によって得られた各メッシュの差分値をDとし、前記平均値よりもプラス側の標準偏差をSDとし、前記平均値よりもマイナス側の標準偏差を−SDとし、現時点で処理対象とするメッシュを処理対象メッシュとしたとき、
当該処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D>SDである場合には、当該処理対象メッシュに対応する前記平均化処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとし、当該処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D≦SDである場合には、当該処理対象メッシュに対応する前記下層植生処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとして、前記樹冠透過パルス処理画像データを生成することを特徴とする森林資源情報算定方法。
In the forest resource information calculation method according to claim 5,
In the canopy transmission pulse processing step, the difference value of each mesh obtained by the difference processing is set on the horizontal axis, the number of meshes corresponding to the difference value is set on the vertical axis, and the difference value is zero (0) as an average value. In the histogram, the difference value of each mesh obtained by the difference processing is set as D, the standard deviation on the plus side of the average value is set as SD, and the difference value on the minus side of the average value is set in the histogram. When the standard deviation is -SD and the mesh to be processed at the current time is the processing target mesh,
When the difference value D obtained in the processing target mesh is D> SD, the averaged image data corresponding to the processing target mesh is used as data of the processing target mesh, and is obtained in the processing target mesh. When the obtained difference value D is D ≦ SD, generating the canopy transmission pulse processed image data using the lower vegetation processed image data corresponding to the processing target mesh as data of the processing target mesh. A characteristic forest resource information calculation method.
請求項6に記載の森林資源情報算定方法において、
前記樹冠輪郭処理ステップは、前記処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D<−SDである場合には、当該処理対象メッシュに対応する前記樹冠透過パルス処理画像データを平滑化処理して平滑化処理画像を作成し、
前記処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D≧−SDである場合には、当該処理対象メッシュに対応する前記樹冠透過パルス処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとして、前記樹冠輪郭処理画像データを生成することを特徴とする森林資源情報算定方法。
In the forest resource information calculation method according to claim 6,
When the difference value D obtained in the processing target mesh is D <−SD, the crown contour processing step smoothes the crown transmission pulse processing image data corresponding to the processing target mesh. Create a smoothed image,
When the difference value D obtained in the processing target mesh is D ≧ −SD, the crown contour processing is performed using the crown transmission pulse processing image data corresponding to the processing target mesh as data of the processing target mesh. Forest resource information calculation method characterized by generating image data.
請求項7に記載の森林資源情報算定方法において、
前記精密樹冠画像データ作成処理ステップは、樹冠の縁部が樹冠部分よりも暗いことを利用して前記精密樹冠画像データを作成することを特徴とする森林資源情報算定方法。
In the forest resource information calculation method according to claim 7,
The method for calculating forest resource information, wherein the precise canopy image data creation processing step creates the precise canopy image data using the fact that the edge of the canopy is darker than the crown portion.
請求項8に記載の森林資源情報算定方法において、
前記精密樹冠情報作成処理ステップは、前記精密樹冠画像データを用いて、少なくとも、前記各樹木に対応する樹冠のラベル番号、前記各樹木に対応する樹冠の樹冠位置、前記各樹木に対応する樹冠の樹冠直径、前記各樹木に対応する樹冠の樹冠面積を前記精密樹冠情報として算定することを特徴とする森林資源情報算定方法。
In the forest resource information calculation method according to claim 8,
The precise canopy information creation processing step uses the precise canopy image data, and at least the label number of the canopy corresponding to each tree, the canopy position of the canopy corresponding to each tree, and the canopy of the canopy corresponding to each tree A forest resource information calculation method comprising calculating a crown diameter and a crown area of a crown corresponding to each tree as the precise crown information.
請求項9に記載の森林資源情報算定方法において、
前記森林資源情報算定処理ステップは、
前記各樹木の樹高を算定する樹高算定処理ステップと、
前記各樹木において人間のほぼ胸の高さの直径を各樹木の胸高直径として算定する胸高直径算定処理ステップと、
前記各樹木の材積を算定する材積算定処理ステップと、
前記各樹木の樹高、前記各樹木の胸高直径及び前記各樹木の材積と前記精密樹冠情報作成処理ステップで算定された前記精密樹冠情報とを集計する処理を行う森林資源情報集計処理ステップと、
を有することを特徴とする森林資源情報算定方法。
In the forest resource information calculation method according to claim 9,
The forest resource information calculation processing step includes:
Tree height calculation processing step for calculating the tree height of each tree,
Chest height diameter calculation processing step for calculating the diameter of the breast height of each person as the breast height diameter of each tree in each tree;
A material integration determination processing step for calculating the volume of each tree,
Forest resource information aggregation processing step for performing a process of aggregating the tree height of each tree, the breast height diameter of each tree and the volume of each tree, and the precise crown information calculated in the precise crown information creation processing step;
Forest resource information calculation method characterized by having
請求項10に記載の森林資源情報算定方法において、
前記各樹木の樹高は、前記樹冠高画像データ作成処理ステップによって求められた樹冠高のうち、各樹冠内において最大の樹冠高を当該樹冠における樹高とすることを特徴とする森林資源情報算定方法。
In the forest resource information calculation method according to claim 10,
The forest height information calculation method according to claim 1, wherein the height of each tree is a maximum height within each canopy among the heights obtained by the canopy height image data creation processing step.
請求項10又は11に記載の森林資源情報算定方法において、
前記各樹木の胸高直径は、前記当該樹木の樹冠面積及び前記樹冠直径の少なくとも一方と、当該樹木の樹高とから重回帰式で算定することを特徴とする森林資源情報算定方法。
In the forest resource information calculation method according to claim 10 or 11,
The method of calculating forest resource information, wherein the breast height diameter of each tree is calculated by a multiple regression equation from at least one of the crown area and the crown diameter of the tree and the tree height of the tree.
請求項10〜12のいずれかに記載の森林資源情報算定方法において、
前記森林資源情報算定処理ステップにおける前記森林資源情報集計処理ステップは、
前記調査対象樹木の本数、前記各樹木に対して算定された樹冠直径の平均値、前記各樹木に対して算定された樹冠直径のうちの最大値及び最小値、前記各樹木に対して算定された樹冠面積の平均値、前記各樹木に対して算定された樹冠面積のうちの最大値及び最小値、前記各樹木に対して算定された胸高直径の平均値、前記各樹木に対して算定された胸高直径のうちの最大値及び最小値と、前記各樹木に対して算定された樹高の平均値、前記各樹木に対して算定された樹高のうちの最大値及び最小値、前記各樹木に対して算定された材積の平均値、前記各樹木に対して算定された材積のうちの最大値及び最小値を算定する処理をさらに有するとともに、前記調査対象樹木の単位面積当たりの本数及び材積を算定する処理をさらに有することを特徴とする森林資源情報算定方法。
In the forest resource information calculation method according to any one of claims 10 to 12,
The forest resource information aggregation processing step in the forest resource information calculation processing step includes:
The number of trees to be investigated, the average value of the crown diameter calculated for each tree, the maximum and minimum values of the crown diameters calculated for each tree, and calculated for each tree The average value of the crown area, the maximum and minimum values of the crown area calculated for each tree, the average value of the breast height diameter calculated for each tree, and calculated for each tree The maximum and minimum values of the breast height diameters, the average value of the tree heights calculated for each tree, the maximum and minimum values of the tree heights calculated for each tree, And a processing for calculating an average value of the calculated volume, a maximum value and a minimum value of the calculated volume for each tree, and the number and volume per unit area of the survey target tree. Having further processing to calculate Forest resources information calculation method and butterflies.
上空から調査対象森林域を含む地域にレーザー光を照射して得られたレーザー計測データに基づいて、前記調査対象森林域に関する森林資源情報を作成する森林資源情報算定装置であって、
前記レーザー計測データと地理的情報とに基づいて、調査対象森林域画像データを作成する調査対象森林域画像データ作成処理部と、
前記調査対象森林域画像データに基づいて、前記調査対象森林域に存在する樹木の樹冠高を表す樹冠高画像データを作成する樹冠高画像データ作成処理部と、
前記樹冠高画像データに含まれるノイズを除去するためのノイズ処理を施してノイズ処理済みの樹冠高画像データを作成する樹冠高画像データノイズ処理部と、
前記調査対象森林域に存在する植生のうち調査対象となる調査対象樹木の各樹木に対応する樹冠の抽出が可能な精密樹冠画像データを、前記ノイズ処理済みの樹冠高画像データに基づいて作成する精密樹冠画像データ作成処理部と、
前記精密樹冠画像データから前記各樹木に対応する樹冠に関する精密樹冠情報を作成する精密樹冠情報作成処理部と、
前記精密樹冠情報に基づいて前記調査対象森林域に関する森林資源情報を作成する森林資源情報算定処理部と、
を有し、
前記樹冠高画像データに含まれるノイズには、前記レーザー計測データに含まれるレーザー計測ノイズ、前記調査対象樹木よりも下層に存在している下層植生と、前記レーザー光が前記樹冠を透過して地表に達することによって生じた樹冠透過パルスと、前記樹冠から局部的に突出している徒長枝葉及び樹冠輪郭不明瞭部と、が含まれており、
前記樹冠高画像データノイズ処理部は、前記樹冠高画像データがメッシュ化された各メッシュのメッシュデータを用い前記ノイズ処理を行い、当該樹冠高画像データノイズ処理部には、
前記レーザー計測ノイズを除去するレーザー計測ノイズ処理部と、
前記樹冠高画像データから前記下層植生を除去した下層植生処理画像データを作成する下層植生処理部と、
前記下層植生処理画像データに対し、前記各樹木の平均的な樹冠直径に基づいて設定されている平均化フィルターを用いて前記各樹木の樹冠高の平均化処理を行うことにより平均化処理画像データを作成する平均化処理部と、
前記平均化処理画像データと前記下層植生処理画像データとの差分をとる差分処理部と、
前記差分処理部により得られた差分の結果に基づいて、前記樹冠透過パルスを除去した樹冠透過パルス処理画像データを作成する樹冠透過パルス処理部と、
前記差分処理部により得られた差分の結果に基づいて、前記徒長枝葉を除去するとともに前記樹冠輪郭不明瞭部を改善した樹冠輪郭処理画像データを作成する樹冠輪郭処理部と、
が含まれていることを特徴とする森林資源情報算定装置。
A forest resource information calculation device that creates forest resource information on the forest area to be surveyed based on laser measurement data obtained by irradiating laser light to an area including the forest area to be surveyed from above,
Based on the laser measurement data and geographical information, a survey target forest area image data creation processing unit that creates survey target forest area image data;
Based on the survey target forest area image data, a crown height image data creation processing unit that creates crown height image data representing a crown height of a tree existing in the survey target forest area;
A canopy high image data noise processing unit that performs noise processing for removing noise included in the canopy high image data and creates noise-processed canopy high image data;
Based on the noise-processed crown height image data, precise crown image data that can extract a crown corresponding to each tree of the survey target tree among the vegetation existing in the survey target forest area is created. Precision crown image data creation processing unit,
A precise canopy information creation processing unit for creating precise canopy information about the canopy corresponding to each tree from the precise canopy image data;
A forest resource information calculation processing unit that creates forest resource information related to the forest area to be investigated based on the precise tree crown information;
Have
The noise included in the canopy height image data includes laser measurement noise included in the laser measurement data, lower vegetation existing below the investigation target tree, and the laser beam transmitted through the tree canopy and the ground surface. And a canopy transmission pulse generated by reaching the canopy, and a prominent branch leaf and a crown outline unclear portion protruding locally from the canopy,
The canopy high image data noise processing unit performs the noise processing using mesh data of each mesh obtained by meshing the canopy high image data, and the canopy high image data noise processing unit includes:
A laser measurement noise processing unit for removing the laser measurement noise;
A lower vegetation processing unit for creating lower vegetation processing image data obtained by removing the lower vegetation from the crown height image data;
Averaging processing image data by averaging the crown height of each tree using an averaging filter that is set based on an average canopy diameter of each tree for the lower vegetation processing image data An averaging processing unit for creating
A difference processing unit that takes a difference between the averaged image data and the lower vegetation processed image data;
Based on the result of the difference obtained by the difference processing unit, canopy transmission pulse processing unit for creating the canopy transmission pulse processing image data from which the canopy transmission pulse has been removed,
Based on the result of the difference obtained by the difference processing unit, the crown contour processing unit that creates the crown contour processing image data that removes the length branches and improves the crown contour unclear part,
Forest resource information calculation device characterized in that is included.
請求項14記載の森林資源情報算定装置において、
前記樹冠高画像データ作成処理部は、前記調査対象森林域画像データに基づいて、メッシュ化されたデジタル表層モデルデータとデジタル標高モデルデータを作成し、各メッシュにおいて前記デジタル表層モデルデータと前記デジタル標高モデルデータとの差分を取ることによって、前記樹冠高画像データを作成することを特徴とする森林資源情報算定装置。
In the forest resource information calculation device according to claim 14,
The crown height image data creation processing unit creates meshed digital surface model data and digital elevation model data based on the forest area image data to be surveyed, and the digital surface layer model data and the digital elevation in each mesh A forest resource information calculation apparatus, characterized in that the crown height image data is created by taking a difference from model data.
請求項14に記載の森林資源情報算定装置において、
前記下層植生処理部は、前記下層植生の樹冠高のうちの最大樹冠高を入力して、当該最大樹冠高以下の樹冠高を有するメッシュの画素値をゼロとすることを特徴とする森林資源情報算定装置。
In the forest resource information calculation apparatus according to claim 14,
The lower vegetation processing unit inputs a maximum crown height among the crown heights of the lower vegetation, and sets a pixel value of a mesh having a crown height equal to or lower than the maximum crown height to zero. Calculation device.
請求項16に記載の森林資源情報算定装置において、
前記平均化処理部は、前記樹冠高画像データの各メッシュをそれぞれ処理対象メッシュとし、当該処理対象メッシュに前記平均化フィルターを重ね合わせ、当該平均化フィルターに含まれる各メッシュの樹冠高の平均値を当該処理対象メッシュの樹冠高とする処理を、各処理対象メッシュにおいて順次行うことを特徴とする森林資源情報算定装置。
In the forest resource information calculation apparatus according to claim 16,
The averaging processing unit sets each mesh of the crown height image data as a processing target mesh, superimposes the averaging filter on the processing target mesh, and averages the crown height of each mesh included in the averaging filter. A forest resource information calculation device that sequentially performs the processing for setting the crown height of the processing target mesh on each processing target mesh.
請求項17に記載の森林資源情報算定装置において、
前記差分処理は、前記平均化処理画像データから下層植生処理画像データを差し引くことによって前記平均化処理画像データと下層植生処理画像データとの差分値を求める差分処理を各メッシュにおいて行うことを特徴とする森林資源情報算定装置。
In the forest resource information calculation device according to claim 17,
The difference processing unit performs difference processing for each mesh to obtain a difference value between the averaged image data and lower vegetation image data by subtracting lower vegetation image data from the averaged image data. Forest resource information calculation device.
請求項18に記載の森林資源情報算定装置において、
前記樹冠透過パルス処理部は、前記差分処理によって得られた各メッシュの差分値を横軸とし、当該差分値に対応するメッシュの数を縦軸とし、前記差分値がゼロ(0)を平均値として作成されたヒストグラムを用い、当該ヒストグラムにおいて、前記差分処理によって得られた各メッシュの差分値をDとし、前記平均値よりもプラス側の標準偏差をSDとし、前記平均値よりもマイナス側の標準偏差を−SDとし、現時点で処理対象とするメッシュを処理対象メッシュとしたとき、
当該処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D>SDである場合には、当該処理対象メッシュに対応する前記平均化処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとし、当該処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D≦SDである場合には、当該処理対象メッシュに対応する前記下層植生処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとして、前記樹冠透過パルス処理画像データを生成することを特徴とする森林資源情報算定装置。
The forest resource information calculation apparatus according to claim 18,
The crown transmission pulse processing unit uses the difference value of each mesh obtained by the difference processing as the horizontal axis, the number of meshes corresponding to the difference value as the vertical axis, and the difference value of zero (0) as an average value In the histogram, the difference value of each mesh obtained by the difference processing is set as D, the standard deviation on the plus side of the average value is set as SD, and the difference value on the minus side of the average value is set in the histogram. When the standard deviation is -SD and the mesh to be processed at the current time is the processing target mesh,
When the difference value D obtained in the processing target mesh is D> SD, the averaged image data corresponding to the processing target mesh is used as data of the processing target mesh, and is obtained in the processing target mesh. When the obtained difference value D is D ≦ SD, generating the canopy transmission pulse processed image data using the lower vegetation processed image data corresponding to the processing target mesh as data of the processing target mesh. A featured forest resource information calculation device.
請求項19に記載の森林資源情報算定装置において、
前記樹冠輪郭処理部は、前記処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D<−SDである場合には、当該処理対象メッシュに対応する前記樹冠透過パルス処理画像データを平滑化処理して平滑化処理画像を作成し、
前記処理対象メッシュにおいて求められた差分値Dが、D≧−SDである場合には、当該処理対象メッシュに対応する前記樹冠透過パルス処理画像データを当該処理対象メッシュのデータとして、前記樹冠輪郭処理画像データを生成することを特徴とする森林資源情報算定装置。
In the forest resource information calculation device according to claim 19,
When the difference value D obtained in the processing target mesh is D <−SD, the tree crown contour processing unit smoothes the crown transmission pulse processing image data corresponding to the processing target mesh. Create a smoothed image,
When the difference value D obtained in the processing target mesh is D ≧ −SD, the crown contour processing is performed using the crown transmission pulse processing image data corresponding to the processing target mesh as data of the processing target mesh. An apparatus for calculating forest resource information characterized by generating image data.
請求項20に記載の森林資源情報算定装置において、
前記精密樹冠画像データ作成処理部は、樹冠の縁部が樹冠部分よりも暗いことを利用して前記精密樹冠画像データを作成することを特徴とする森林資源情報算定装置。
In the forest resource information calculation device according to claim 20,
The forest resource information calculation device, wherein the precise canopy image data creation processing unit creates the precise canopy image data using the fact that the edge of the canopy is darker than the crown portion.
請求項21に記載の森林資源情報算定装置において、
前記精密樹冠情報作成処理部は、前記精密樹冠画像データを用いて、少なくとも、前記各樹木に対応する樹冠のラベル番号、前記各樹木に対応する樹冠の樹冠位置、前記各樹木に対応する樹冠の樹冠直径、前記各樹木に対応する樹冠の樹冠面積を前記精密樹冠情報として算定することを特徴とする森林資源情報算定装置。
In the forest resource information calculation device according to claim 21,
The precise crown information creation processing unit uses the precise crown image data, and at least the label number of the crown corresponding to each tree, the crown position of the crown corresponding to each tree, the crown position corresponding to each tree A forest resource information calculation device that calculates a crown diameter and a crown area of a crown corresponding to each tree as the precise crown information.
請求項22に記載の森林資源情報算定装置において、
前記森林資源情報算定処理部は、
前記各樹木の樹高を算定する樹高算定処理部と、
前記各樹木において人間のほぼ胸の高さの直径を各樹木の胸高直径として算定する胸高直径算定処理部と、
前記各樹木の材積を算定する材積算定処理部と、
前記各樹木の樹高、前記各樹木の胸高直径及び前記各樹木の材積と前記精密樹冠情報作成処理部で算定された前記精密樹冠情報とを集計する処理を行う森林資源情報集計処理部と、
を有することを特徴とする
森林資源情報算定装置。
In the forest resource information calculation device according to claim 22,
The forest resource information calculation processing unit
A tree height calculation processing unit for calculating the tree height of each tree;
A breast height diameter calculation processing unit for calculating a diameter of a breast height of a human in each tree as a breast height diameter of each tree;
A material integration fixed processing unit for calculating the volume of each tree;
A forest resource information totaling processing unit for performing processing for totalizing the tree height, the chest height diameter of each tree and the volume of each tree and the precise crown information calculated by the precise crown information creation processing unit;
A forest resource information calculation device characterized by comprising:
請求項23に記載の森林資源情報算定装置において、
前記各樹木の樹高は、前記樹冠高画像データ作成処理部によって求められた樹冠高のうち、各樹冠内において最大の樹冠高を当該樹冠における樹高とすることを特徴とする森林資源情報算定装置。
The forest resource information calculation apparatus according to claim 23,
The forest height information calculation apparatus according to claim 1, wherein the height of each tree is a maximum tree height in each crown among the crown heights obtained by the crown height image data creation processing unit.
請求項23又は24に記載の森林資源情報算定装置において、
前記各樹木の胸高直径は、前記当該樹木の樹冠面積及び前記樹冠直径の少なくとも一方と、当該樹木の樹高とから重回帰式で算定することを特徴とする森林資源情報算定装置。
In the forest resource information calculation device according to claim 23 or 24,
A forest resource information calculation apparatus, wherein the breast height diameter of each tree is calculated by a multiple regression equation from at least one of the crown area and the crown diameter of the tree and the tree height of the tree.
請求項23〜25のいずれかに記載の森林資源情報算定装置において、
前記森林資源情報算定処理部における前記森林資源情報集計処理部は、
前記調査対象樹木の本数、前記各樹木に対して算定された樹冠直径の平均値、前記各樹木に対して算定された樹冠直径のうちの最大値及び最小値、前記各樹木に対して算定された樹冠面積の平均値、前記各樹木に対して算定された樹冠面積のうちの最大値及び最小値、前記各樹木に対して算定された胸高直径の平均値、前記各樹木に対して算定された胸高直径のうちの最大値及び最小値と、前記各樹木に対して算定された樹高の平均値、前記各樹木に対して算定された樹高のうちの最大値及び最小値、前記各樹木に対して算定された材積の平均値、前記各樹木に対して算定された材積のうちの最大値及び最小値を算定する処理をさらに有するとともに、前記調査対象樹木の単位面積当たりの本数及び材積を算定する処理をさらに行うことを特徴とする森林資源情報算定装置。
In the forest resource information calculation apparatus in any one of Claims 23-25,
The forest resource information aggregation processing unit in the forest resource information calculation processing unit,
The number of trees to be investigated, the average value of the crown diameter calculated for each tree, the maximum and minimum values of the crown diameters calculated for each tree, and calculated for each tree The average value of the crown area, the maximum and minimum values of the crown area calculated for each tree, the average value of the breast height diameter calculated for each tree, and calculated for each tree The maximum and minimum values of the breast height diameters, the average value of the tree heights calculated for each tree, the maximum and minimum values of the tree heights calculated for each tree, And a processing for calculating an average value of the calculated volume, a maximum value and a minimum value of the calculated volume for each tree, and the number and volume per unit area of the survey target tree. Specialized in further processing to calculate Forest and resource information calculating device.
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