JP7210009B2 - Deforestation survey data creation method and deforestation survey data creation device - Google Patents

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Description

本発明は、所定の森林域において樹木の伐採を行った際の伐採状況調査用データの作成を行う伐採状況調査用データ作成方法及び伐採状況調査用データ作成装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a felling situation investigation data creation method and a felling situation investigation data creation device for creating felling situation investigation data when trees are felled in a predetermined forest area.

森林における樹木の伐採は、林業収入に影響する重要な作業であるが、木材価格が低迷していることや、自力伐採できない森林所有者が大部分であることから、都道府県や市町村からの補助金を伐採費用として使用して、森林所有者や木材生産者が赤字にならないようにすることが行われている。一方、都道府県や市町村の森林管理者及び伐採作業を行った木材生産者は、補助金の適正執行といった観点から、伐採終了後に計画通りの伐採がなされたかの調査(伐採状況調査)を実施する必要があるが、当該伐採状況調査は、人手によって実施しているのが現状である。 The felling of trees in forests is an important work that affects forestry income. Gold is used to cover logging costs to keep forest owners and timber producers out of the red. On the other hand, from the perspective of appropriate execution of subsidies, forest managers in prefectures and municipalities and timber producers who performed logging work need to conduct surveys after logging to determine whether logging has been carried out as planned (logging status survey). However, at present, the logging situation survey is conducted manually.

このような伐採状況調査は、伐採が終了した年度末の冬期に集中することから、寒冷地では積雪のもとで伐採調査が行われることも多い。このため、発注者、林業事業体及び調査員は、除雪など伐採状況調査のための準備を行った上で、現地において伐採状況調査を行った上で伐採状況調査資料の作成を行うなど、精神的な負担と多大な労力を要している。 Since such surveys of logging conditions are concentrated in winter at the end of the fiscal year when logging is completed, logging surveys are often conducted under snow in cold regions. For this reason, the ordering party, the forestry business entity, and the investigator should prepare for the logging survey such as snow removal, conduct the logging survey at the site, and prepare the logging survey materials. It requires a lot of work and a lot of effort.

また、伐採状況調査資料を作成するには、伐採が調査対象域において集中や偏りがなく全域に渡って満遍なく行われているかを現地において調査したり、伐採された樹木(伐採木ともいう。)の本数、平均胸高、平均樹高、材積など伐採木に関する資源情報を算定したりする必要がある。このため、伐採状況調査資料の作成には、多くの人手と時間を要するとともに、豊富な知識と経験も必要となる。 In addition, in order to prepare the logging situation survey materials, it is necessary to conduct an on-site survey to check whether logging is being carried out evenly throughout the survey area without any concentration or unevenness, and to check whether the trees that have been felled (also called felled trees). It is necessary to calculate resource information related to felled trees, such as the number of trees, average breast height, average tree height, and volume. For this reason, the preparation of deforestation survey data requires a large amount of manpower and time, as well as a wealth of knowledge and experience.

近年、上空から所定の森林域(調査対象森林域ともいう。)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技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 In recent years, technology has been developed to create forest resource information on survey target forest areas based on laser measurement data obtained by irradiating laser light onto an area that includes a predetermined forest area (also called survey target forest area) from the sky. It has been proposed (see Patent Document 1, for example).

特許文献1に記載されている森林資源情報算定方法は、三次元のレーザー点群データから、各樹木の樹冠直径、胸高直径、樹高、胸高直径と樹高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可能とする森林資源情報算定方法である。 The forest resource information calculation method described in Patent Document 1 is based on three-dimensional laser point cloud data, and forest resource information such as crown diameter, breast height diameter, tree height, and timber volume obtained from breast height diameter and tree height of each tree. This is a forest resource information calculation method that enables highly accurate calculations.

特開2018―84472号公報JP 2018-84472 A

特許文献1に記載されている森林資源算定方法は、上述したように、各樹木の樹冠直径、胸高直径及び各樹木の樹高、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可能とするものである。 The forest resource calculation method described in Patent Document 1, as described above, collects forest resource information such as crown diameter, breast height diameter, tree height of each tree, and timber volume obtained from these tree heights and breast height diameters. It is possible to calculate with accuracy.

しかしながら、特許文献1に記載されている森林資源算定方法においては、所定の森林域において伐採を行った際の伐採状況を調査するためのデータ(伐採状況調査用データ)を作成することはできない。なお、伐採状況調査用データには、伐採が集中や偏りがなく全域に渡って満遍なく行われているかを表すデータや、伐採木についての資源情報(伐採木の本数、平均胸高、平均樹高、材積など)などが含まれている。 However, in the forest resource calculation method described in Patent Document 1, it is not possible to create data for investigating the state of felling when felling is performed in a predetermined forest area (data for investigating the state of felling). The logging survey data includes data that indicates whether logging is being done evenly over the entire area, without any concentration or bias, and resource information on felled trees (number of felled trees, average breast height, average tree height, timber volume, etc.). etc.) are included.

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、所定の森林域において樹木の伐採を行った際の伐採状況を調査するための伐採状況調査用データを、多くの人手と時間を要することなく作成することができる伐採状況調査用データ作成方法及び伐採状況調査用データ作成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems. It is an object of the present invention to provide a harvesting survey data creation method and a harvesting survey data creation device capable of creating data without requiring

[1]本発明の伐採状況調査用データ作成方法は、所定の森林域において樹木の伐採を行った際の伐採状況を調査するためのデータを作成する伐採状況調査用データ作成方法であって、前記所定の森林域における伐採前の樹冠高画像データを取得する伐採前の樹冠高画像データ取得処理ステップと、前記所定の森林域における伐採後の樹冠高画像データを取得する伐採後の樹冠高画像データ取得処理ステップと、前記伐採前の樹冠高画像データと前記伐採後の樹冠高画像データとの差分を取ることによって、一本以上の伐採木の樹冠からなる樹冠領域における樹冠高が表わされている樹冠高差分画像データを作成する樹冠高画像データ差分処理ステップと、前記樹冠高画像データ差分処理によって作成された前記樹冠高差分画像データに存在するノイズを除去して、ノイズが除去されたノイズ除去済みの樹冠高差分画像データを作成するノイズ除去処理ステップと、前記ノイズ除去処理によって作成された前記ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データに基づいて、前記一本以上の伐採木の樹冠からなる樹冠領域を個々の伐採木の樹冠ごとに区分した伐採木樹冠区分画像データを作成する伐採木樹冠区分処理ステップと、前記伐採木樹冠区分処理によって作成された前記伐採木樹冠区分画像データに基づいて、前記個々の伐採木に関する資源情報を取得する伐採木資源情報取得処理ステップと、を有することを特徴とする。 [1] A felling situation investigation data creation method of the present invention is a felling situation investigation data creation method for creating data for investigating the felling situation when trees are felled in a predetermined forest area, A pre-felling crown height image data acquisition processing step of acquiring pre-felling tree crown height image data in the predetermined forest area, and a post-felling tree crown height image data acquiring step of acquiring post-felling tree crown height image data in the predetermined forest area. A crown height in a crown region composed of the crowns of one or more felled trees is represented by a data acquisition processing step and a difference between the tree crown height image data before felling and the tree crown height image data after felling. a crown height image data difference processing step of creating tree canopy height difference image data, and removing noise existing in the tree canopy height difference image data created by the crown height image data difference processing, thereby removing noise. A noise removal processing step of creating noise-removed tree crown high-difference image data, and based on the noise-removed tree crown high-difference image data created by the noise removal processing, from the crown of the one or more felled trees a felled tree crown segmentation processing step of creating felled tree crown segmentation image data in which the tree crown region is segmented for each individual felled tree crown; and a felled tree resource information acquisition processing step of acquiring resource information about each of the felled trees.

本発明の伐採状況調査用データ作成方法は、所定の森林域における伐採前の樹冠高画像データと、当該所定の森林域における伐採後の樹冠高画像データとの差分を取ることによって作成された樹冠高差分画像データに存在するノイズを除去して、ノイズが除去されたノイズ除去済みの樹冠高差分画像データを作成している。そして、当該ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データに基づいて、一本以上の伐採木の樹冠からなる樹冠領域を個々の伐採木の樹冠ごとに区分した伐採木樹冠区分画像データを作成して、当該伐採木樹冠区分画像データに基づいて、個々の伐採木に関する資源情報を取得するようにしている。 The tree crown height image data of a predetermined forest area before felling and the tree crown height image data of the predetermined forest area after felling are created by obtaining the difference between the tree crown height image data before felling and the tree crown height image data after felling in the predetermined forest area. Noise present in the high-difference image data is removed to create noise-removed tree canopy high-difference image data. Then, based on the noise-removed tree crown high-difference image data, creating cut tree crown segmented image data in which a crown region composed of the crown of one or more cut trees is segmented for each crown of the cut tree, Based on the felled tree canopy segment image data, resource information about each felled tree is acquired.

このため、本発明の伐採状況調査用データ作成方法によれば、所定の森林域において樹木の伐採を行った際の伐採状況を調査するための伐採状況調査用データを、多くの人手と時間を要することなく作成することができる。なお、前述したように、伐採状況調査用データには、伐採が集中や偏りがなく全域に渡って満遍なく行われているかを表すデータや、伐採された樹木(伐採木)についての資源情報(伐採木の本数、平均胸高、平均樹高及び材積など)などが含まれている。 For this reason, according to the felling situation investigation data creation method of the present invention, the felling situation investigation data for investigating the felling situation when trees are felled in a predetermined forest area can be generated using a large amount of manpower and time. can be created without needing As mentioned above, the logging status survey data includes data that indicates whether logging is being done evenly throughout the entire area without any concentration or unevenness, and resource information on felled trees (cutting trees). number of trees, average breast height, average tree height and volume, etc.).

また、本発明の伐採状況調査用データ作成方法によれば、樹冠高画像データ差分処理によって作成された樹冠高差分画像データに存在するノイズを除去するノイズ除去処理ステップを有することによって、樹冠高画像データ差分処理によって作成された樹冠高差分画像データは、ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データとなり、当該ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データを用いて、一本以上の伐採木の樹冠からなる樹冠領域を個々の伐採木の樹冠ごとに区分した伐採木樹冠区分画像データを作成している。このため、当該伐採木樹冠区分画像データは、個々の伐採木の樹冠領域が高精度に再現されたものとなる。従って、個々の伐採木の樹冠領域が高精度に再現された伐採木樹冠区分画像データに基づいて、個々の伐採木に関する資源情報を取得することにより、取得された伐採木に関する資源情報は個々の伐採木の資源を高精度に表すものとなる。 Further, according to the felling situation survey data creation method of the present invention, the noise removal processing step of removing noise present in the tree crown height difference image data created by the tree crown height image data difference processing enables the tree crown height image The tree crown high-difference image data created by the data subtraction processing becomes the noise-removed tree crown high-difference image data, and using the noise-removed tree crown high-difference image data, a tree canopy consisting of the crown of one or more felled trees Cut-down tree canopy segmented image data is created by dividing the area into individual felled tree canopies. Therefore, the cut tree canopy segmented image data is a highly accurate reproduction of the canopy region of each cut tree. Therefore, by obtaining the resource information about each felled tree based on the felled tree crown segment image data that reproduces the crown area of each felled tree with high accuracy, the obtained resource information about the felled tree can be It will represent the resources of felled trees with high accuracy.

[2]本発明の伐採状況調査用データ作成方法においては、前記ノイズ除去処理ステップには、前記樹冠高画像データ差分処理ステップによって作成された樹冠高差分画像データから、最大樹冠高を抽出する最大樹冠高抽出処理ステップと、前記伐採木の樹冠候補とするための樹冠高の閾値を前記最大樹冠高に基づいて設定し、当該閾値を第1閾値とし、前記樹冠高差分画像データにおいて当該第1閾値以上の樹冠高を有する領域を伐採木樹冠候補領域として抽出して、「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」を作成する伐採木樹冠候補領域抽出処理ステップと、前記伐採木樹冠候補領域の面積に閾値を設定して、当該設定した閾値を第2閾値とし、前記伐採木樹冠候補領域の面積が前記第2閾値未満となっている小面積の伐採木樹冠候補領域を前記「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」から除去して、「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」を作成する小面積伐採木樹冠候補領域除去処理ステップと、前記伐採木樹冠候補領域における長手方向長さを当該伐採木樹冠候補領域における短手方向長さで徐算して得られた値に閾値を設定して、当該設定した閾値を第3閾値とし、前記伐採木樹冠候補領域が前記第3閾値以上の細長い伐採木樹冠候補領域を前記「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」から除去して、「細長伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」を作成する細長樹冠候補領域除去処理ステップと、前記伐採木樹冠候補領域の内側に存在する伐採木候補領域内ノイズを前記「細長伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」から除去して、「伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データを」作成する伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去処理ステップと、が含まれていること
が好ましい。
[2] In the felling situation survey data creation method of the present invention, the noise removal processing step includes extracting the maximum tree crown height from the tree crown height difference image data created by the tree crown height image data difference processing step. A crown height extraction processing step, and setting a threshold value of the crown height for making the crown candidate of the felled tree based on the maximum crown height, setting the threshold as the first threshold, and determining the first threshold in the crown height difference image data a felled tree crown candidate area extraction step of extracting an area having a crown height equal to or greater than a threshold as a felled tree crown candidate area and creating "crown height difference image data for which the felled tree crown candidate area has been extracted"; A threshold is set for the area of the tree crown candidate area, the set threshold is used as a second threshold, and the felled tree crown candidate area having a small area of which the area of the felled tree crown candidate area is less than the second threshold is defined as the above. A small-area felled tree crown candidate region removal processing step of removing from the "tree crown high-difference image data from which the felled tree crown candidate region has been extracted" to create "tree crown high-difference image data from which the small-area felled tree crown candidate region has been removed" Then, a threshold is set to a value obtained by dividing the longitudinal length of the felled tree crown candidate region by the transverse length of the felled tree crown candidate region, and the set threshold is used as a third threshold. and removes a thin felled tree crown candidate region having a felled tree crown candidate region equal to or greater than the third threshold value from the above-mentioned "crown height difference image data after removal of the small area felled tree crown candidate region" to obtain a "slender felled tree crown a slender tree crown candidate area removal processing step of creating "tree crown high difference image data after candidate area removal"; and a noise removal processing step in the felled tree canopy candidate area for creating "the tree canopy high difference image data in the felled tree canopy candidate area after removing the noise from the already removed tree canopy high difference image data". is preferred.

ノイズ除去処理ステップが、最大樹冠高抽出処理ステップ、伐採木樹冠候補領域抽出処理ステップ、小面積伐採木樹冠候補領域除去処理ステップ、細長伐採木樹冠候補領域除去処理ステップ及び伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去処理ステップを順次行うことによって、樹冠高画像データ差分処理によって作成された樹冠高差分画像データに存在する種々のノイズを確実に除去することができる。 The noise removal processing step includes a maximum tree crown height extraction processing step, a felled tree crown candidate region extraction processing step, a small area felled tree crown candidate region removal processing step, a thin felled tree crown candidate region removal processing step, and noise in the felled tree crown candidate region. By sequentially performing the removal processing steps, it is possible to reliably remove various noises present in the canopy height difference image data created by the canopy height image data difference processing.

ここで、第1閾値は例えば次のようにして設定することができる。すなわち、伐採対象となる樹木を樹高の高い順から上層木、中層木及び下層木としたとき、これら上層木、中層木及び下層木の樹木の樹冠の上下方向の高さ(樹冠の下端部から樹冠の頂点までの高さ)がそれぞれ樹高のおよそ1/2であること、中層木及び下層木は、上層木の最大樹冠高(maxH)のおよそ1/2の樹冠高であることがそれぞれ経験値として得られていることから、上層木に加えて中層木及び下層木も伐採木に含まれるような閾値を第1閾値として設定する。例えば、第1閾値として、最大樹冠高値(maxH)の1/5を設定し、最大樹冠高(maxH)の1/5以上の樹冠高を有する樹冠高画像データを樹冠高差分画像データから抽出して「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」とする。これにより、最大樹冠高値(maxH)の1/5未満の薮などの下層植生などはノイズとして除去されることとなる。 Here, the first threshold can be set as follows, for example. In other words, when the trees to be felled are arranged in order of height from the top, middle, and lower layers, the vertical height of the tree crown of these upper, middle, and lower layer trees (from the bottom of the crown) The height to the top of the tree crown) is about 1/2 of the tree height, and the crown height of middle and lower trees is about 1/2 of the maximum crown height (maxH) of the upper tree. Since the values are obtained, the first threshold value is set so that not only the upper layer tree but also the middle layer tree and the lower layer tree are included in the felled trees. For example, 1/5 of the maximum crown height (maxH) is set as the first threshold, and crown height image data having a crown height of 1/5 or more of the maximum crown height (maxH) is extracted from the crown height difference image data. and "the tree crown height difference image data for which the tree crown candidate region of the felled tree has been extracted". As a result, understory vegetation such as bushes below 1/5 of the maximum crown height (maxH) is removed as noise.

また、第2閾値は例えば次のようにして設定することができる。すなわち、伐採対象となる下層木の樹冠面積がおよそ10mであることが経験値として得られていることから、それよりも小面積(例えば、8mとする。)を第2閾値として設定する。そして、「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」から、当該第2閾値未満の面積を有する小面積伐採木樹冠候補領域を除去する。これにより、下層木よりも小面積(例えば、8mとする。)未満の伐採木樹冠候補領域はノイズとして除去できる。 Also, the second threshold can be set as follows, for example. That is, since it is empirically obtained that the crown area of the understory tree to be felled is approximately 10m2 , a smaller area (for example, 8m2) is set as the second threshold. . Then, the small-area felled tree crown candidate region having an area smaller than the second threshold is removed from the "tree crown high-difference image data for which the felled tree crown candidate region has been extracted." As a result, a felled tree canopy candidate region having an area smaller than that of the understory tree (for example, 8 m 2 ) can be removed as noise.

また、第3閾値は例えば次のようにして設定することができる。すなわち、伐採対象となる樹木における樹冠を平面視したときの長手方向の長さ(Lmaxとする。)を短手方向の長さ(Lminとする。)で徐算して得られた値の大きさは、4以上にはならないということが経験値として得られていることから、「4」を第3閾値として設定する。例えば、第3閾値をnとしたとき、「n=4」を設定し、伐採木樹冠候補領域が第3閾値(n=4)以上の細長い伐採木樹冠候補領域を「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」から除去する。これにより、極端に細長い伐採木樹冠候補領域はノイズとして除去できる。 Also, the third threshold can be set as follows, for example. That is, the size of the value obtained by dividing the length in the longitudinal direction (Lmax) of the crown of the tree to be felled in plan view by the length in the lateral direction (Lmin) Since it is empirically obtained that the height does not exceed 4, "4" is set as the third threshold. For example, if the third threshold is n, set "n = 4", and the thin felled tree crown candidate region that is equal to or greater than the third threshold (n = 4) is defined as a "small area felled tree crown candidate area-removed tree canopy height difference image data”. As a result, extremely long and narrow felled tree crown candidate regions can be removed as noise.

[3]本発明の伐採状況調査用データ作成方法においては、前記伐採木資源情報取得処理ステップには、前記伐採木樹冠区分処理ステップによって作成された前記伐採木樹冠区分画像データに基づいて、少なくとも、個々の伐採木の位置情報、個々の伐採木の樹冠面積及び/又は樹冠直径、個々の伐採木の樹高、個々の伐採木の胸高直径並びに個々の伐採木の材積を取得する処理が含まれていることが好ましい。 [3] In the felling situation survey data creation method of the present invention, in the felled tree resource information acquisition processing step, at least , acquisition of location information of each felled tree, crown area and/or crown diameter of each felled tree, height of each felled tree, breast-height diameter of each felled tree, and volume of each felled tree. preferably.

このような伐採木資源情報を取得することにより、伐採対象となる所定の森林域において樹木の伐採を行った際の伐採状況を調査するための資料を容易に作成することができる。また、当該伐採木資源情報を一覧表としてディスプレイ上に表示させることによって、所定の森林域の伐採木の詳細な資源情報を視覚的に把握することができる。 By acquiring such felled tree resource information, it is possible to easily create materials for investigating the state of felling when trees are felled in a predetermined forest area to be felled. Further, by displaying the felled tree resource information as a list on the display, detailed resource information of the felled trees in the predetermined forest area can be visually grasped.

[4]本発明の伐採状況調査用データ作成方法においては、前記伐採木資源情報取得処理ステップが取得した前記個々の伐採木に関する資源情報に基づいて伐採木資源量の集計処理を行う伐採木資源量の集計処理ステップをさらに有することが好ましい。 [4] In the felled tree resource information creation method of the present invention, the felled tree resource amount is aggregated based on the resource information about the individual felled tree acquired in the felled tree resource information acquisition processing step. It is preferable to further include an amount aggregation processing step.

このような伐採木資源量の集計処理を行うことによって、伐採木資源量の集計表を作成することができ、当該伐採木資源量の集計表を基にして、所定の森林域において樹木の伐採を行った際の伐採状況を調査するための資料を容易に作成することができる。また、当該伐採木資源情報を一覧表としてディスプレイ上に表示させることによって、伐採状況の概要を視覚的に把握することができる。 By performing such tally processing of the amount of felled tree resources, it is possible to create a tally table of the amount of felled tree resources. It is possible to easily create materials for investigating the logging situation when performing. In addition, by displaying the felled tree resource information as a list on the display, it is possible to visually grasp the outline of the felling situation.

[5]本発明の伐採状況調査用データ作成方法においては、前記伐採木資源量の集計処理ステップには、前記伐採木の本数、前記伐採木の平均胸高直径、前記伐採木の平均樹高及び前記伐採木の合計材積を集計するとともに、前記本数による伐採率及び前記材積による伐採率を算定する処理が含まれていることが好ましい。 [5] In the felling status survey data creation method of the present invention, the felled tree resource amount aggregation processing step includes: the number of felled trees, the average diameter at breast height of the felled trees, the average tree height of the felled trees, and the It is preferable that the method includes a process of counting the total volume of felled trees and calculating the cutting rate based on the number of trees and the cutting rate based on the volume of trees.

これにより、所定の森林域で実施された伐採の状況を容易に把握することができる。また、このような伐採木資源量の集計表を基にすることで、伐採調査業務での補助金支出の算定根拠となる本数伐採率及び材積伐採率が所定の伐採率となっているか否かを容易に判定できる。 As a result, it is possible to easily grasp the state of felling carried out in a predetermined forest area. In addition, based on such a summary table of the amount of felled tree resources, it is possible to determine whether the number of trees felling rate and the timber pile felling rate, which are the basis for calculating the subsidy expenditure in the felling survey work, are at the predetermined felling rate. can be easily determined.

[6]本発明の伐採状況調査用データ作成方法においては、前記個々の伐採木の樹冠面積及び/又は樹冠直径は、当該個々の伐採木の樹冠の領域の画素数に基づいて求められており、前記個々の伐採木の樹高は、前記伐採木樹冠区分処理により区分された個々の伐採木の樹冠に対応する樹冠高画像データの最大値が当該伐採木の樹高として求められており、前記個々の伐採木の胸高直径は、個々の伐採木の樹冠面積又は樹冠直径と個々の伐採木の樹高とから重回帰式で求められおり、前記個々の伐採木の材積は、個々の伐採木の胸高直径と個々の伐採木の樹高とに基づいて求められている、ことが好ましい。 [6] In the felling status survey data creation method of the present invention, the crown area and/or crown diameter of each of the felled trees is obtained based on the number of pixels in the crown region of each of the felled trees. , the tree height of each of the felled trees is determined as the tree height of each of the felled trees by the maximum value of crown height image data corresponding to the crown of each of the felled trees classified by the above-mentioned felled tree crown classification processing; The diameter at breast height of a felled tree is obtained by a multiple regression formula from the crown area or crown diameter of each felled tree and the tree height of each felled tree. It is preferably determined based on the diameter and height of individual felled trees.

これにより、伐採された後においても伐採された樹木(伐採木)の樹冠面積及び/又は樹冠直径、樹高、胸高直径及び材積を求めることができる。 As a result, the crown area and/or crown diameter, tree height, breast height diameter and volume of the felled tree (cut tree) can be obtained even after the tree has been felled.

[7]本発明の伐採状況調査用データ作成方法においては、前記伐採前の樹冠高画像データ取得処理ステップが取得する前記伐採前の樹冠高画像データは、伐採前の前記所定の森林域に対応する3次元点群データと当該所定の森林域に対応する地理的情報とに基づいて作成されている伐採前の所定の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とを作成し、当該メッシュごとに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作成されており、前記伐採後の樹冠高画像データ取得処理ステップが取得する前記伐採後の樹冠高画像データは、伐採後の前記所定の森林域に対応する3次元点群データと当該所定の森林域に対応する地理的情報とに基づいて作成されている伐採後の所定の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とを作成し、当該メッシュごとに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作成されている、ことが好ましい。 [7] In the felling situation survey data creation method of the present invention, the pre-felling tree canopy height image data obtained by the pre-felling tree crown height image data obtaining processing step corresponds to the pre-felling forest area. Meshed digital surface model data and digital elevation based on predetermined forest area image data before logging created based on three-dimensional point cloud data and geographical information corresponding to the predetermined forest area model data is created, and the difference between the digital surface layer model data and the digital elevation model data is taken for each mesh, and the deforestation acquired by the tree crown height image data acquisition processing step after deforestation The later canopy height image data is created based on the three-dimensional point cloud data corresponding to the predetermined forest area after logging and the geographical information corresponding to the predetermined forest area. It is created by creating meshed digital surface model data and digital elevation model data based on the area image data, and taking the difference between the digital surface model data and the digital elevation model data for each mesh. preferably.

これにより、伐採前の樹冠高画像データ及び伐採後の樹冠高画像データをメッシュごとに高精度に作成することができる。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)をメッシュごとに求めることができる。 As a result, the tree crown height image data before felling and the tree crown height image data after felling can be created with high accuracy for each mesh. In this case, the digital surface layer model data refers to data representing the altitude of the surface layer of trees and the like, and the digital altitude model data refers to data representing the altitude of the ground surface. Therefore, by taking the difference between the digital surface layer model data and the digital elevation model data, the tree crown height (the height of the tree crown from the ground surface) can be obtained for each mesh.

[8]本発明の伐採状況調査用データ作成方法においては、前記伐採木樹冠区分処理は、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、前記伐採木の樹冠領域を個々の伐採木の樹冠ごとに区分した伐採木樹冠区分画像データを作成することが好ましい。 [8] In the felling situation survey data creation method of the present invention, the cut tree crown segmentation process uses an individual tree detection method to individually classify the crown regions of the cut tree. It is preferable to create felled tree crown segmented image data that is segmented for each tree crown of the felled tree.

当該インディヴィジュアル・ツリー・ディテクション法は、樹冠の縁部の樹冠高が樹冠の頂点の樹冠高よりも低いことを利用して伐採木樹冠区分処理を行うものであり、このような伐採木樹冠区分処理方法を用いることにより、伐採木の個々の樹木に対応した樹冠を高精度に抽出できる。 The Individual Tree Detection Method uses the fact that the height of the crown at the edge of the crown is lower than the height of the crown at the top of the crown to classify the crown of the felled tree. By using the segmentation processing method, the tree canopy corresponding to each tree of the felled trees can be extracted with high accuracy.

[9]本発明の伐採状況調査用データ作成装置は、所定の森林域において樹木の伐採を行った際の伐採状況を調査するためのデータを作成する伐採状況調査用データ作成装置であって、前記所定の森林域における伐採前の樹冠高画像データを取得する伐採前の樹冠高画像データ取得処理部と、前記所定の森林域における伐採後の樹冠高画像データを取得する伐採後の樹冠高画像データ取得処理部と、前記伐採前の樹冠高画像データと前記伐採後の樹冠高画像データとの差分を取ることによって、一本以上の伐採木の樹冠からなる樹冠領域における樹冠高が表わされている樹冠高差分画像データを作成する樹冠高画像データ差分処理部と、前記樹冠高画像データ差分処理によって作成された前記樹冠高差分画像データに存在するノイズを除去して、ノイズが除去されたノイズ除去済みの樹冠高差分画像データを作成するノイズ除去処理部と、前記ノイズ除去処理によって作成された前記ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データに基づいて、前記一本以上の伐採木の樹冠からなる樹冠領域を個々の伐採木の樹冠ごとに区分した伐採木樹冠区分画像データを作成する伐採木樹冠区分処理部と、前記伐採木樹冠区分処理によって作成された前記伐採木樹冠区分画像データに基づいて、前記個々の伐採木に関する資源情報を取得する伐採木資源情報取得処理部と、を有することを特徴とする。 [9] A felling situation investigation data creation device of the present invention is a felling situation investigation data creation device that creates data for investigating the felling situation when trees are felled in a predetermined forest area, A pre-felling crown height image data acquisition processing unit for acquiring pre-felling tree crown height image data in the predetermined forest area, and a post-felling tree crown height image data for acquiring post-felling tree crown height image data in the predetermined forest area. The crown height in the crown region composed of the crowns of one or more felled trees is represented by the data acquisition processing unit and the difference between the tree crown height image data before felling and the tree crown height image data after felling. and a crown height image data difference processing unit for creating tree crown height difference image data, and removing noise existing in the tree crown height difference image data created by the crown height image data difference processing. a noise removal processing unit that creates noise-removed tree crown high-difference image data; a felled tree crown segmentation processing unit that creates felled tree crown segmentation image data in which the tree crown region is segmented for each tree crown of each felled tree; and a felled tree resource information acquisition processing unit that acquires resource information about each of the felled trees.

本発明の伐採状況調査用データ作成装置は、上述の[1]に記載の伐採状況調査用データ作成方法の各処理ステップを行うための装置であり、本発明の伐採状況調査用データ作成装置がこのような構成を有することによって、上述の[1]に記載の伐採状況調査用データ作成方法と同様の効果が得られる。 The logging situation survey data creation device of the present invention is a device for performing each processing step of the logging situation survey data creation method described in [1] above, and the logging situation survey data creation device of the present invention is By having such a configuration, the same effect as the felling situation survey data creation method described in [1] above can be obtained.

[10]本発明の伐採状況調査用データ作成装置においては、前記ノイズ除去処理部には、前記樹冠高画像データ差分処理部によって作成された樹冠高差分画像データから、最大樹冠高を抽出する最大樹冠高抽出処理部と、前記伐採木の樹冠候補とするための樹冠高の閾値を前記最大樹冠高に基づいて設定し、当該閾値を第1閾値とし、前記樹冠高差分画像データにおいて当該第1閾値以上の樹冠高を有する領域を伐採木樹冠候補領域として抽出して、「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」を作成する伐採木樹冠候補領域抽出処理部と、前記伐採木樹冠候補領域の面積に閾値を設定して、当該設定した閾値を第2閾値とし、前記伐採木樹冠候補領域の面積が前記第2閾値未満となっている小面積の伐採木樹冠候補領域を前記「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」から除去して、「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」を作成する小面積伐採木樹冠候補領域除去処理部と、前記伐採木樹冠候補領域における長手方向長さを当該伐採木樹冠候補領域における短手方向長さで徐算して得られた値に閾値を設定して、当該設定した閾値を第3閾値とし、前記伐採木樹冠候補領域が前記第3閾値以上の細長い伐採木樹冠候補領域を前記「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」から除去して、「細長伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」を作成する細長樹冠候補領域除去処理部と、前記伐採木樹冠候補領域の内側に存在する伐採木候補領域内ノイズを前記「細長伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」から除去して、「伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データを」作成する伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去処理部と、が含まれていることが好ましい。 [10] In the deforestation survey data creation device of the present invention, the noise removal processing unit includes a maximum height for extracting the maximum tree crown height from the tree crown height difference image data created by the tree crown height image data difference processing unit. A crown height extraction processing unit and a crown height threshold for setting a crown candidate of the felled tree based on the maximum crown height, the threshold being set as a first threshold, and the first threshold in the crown height difference image data a felled tree crown candidate area extraction processing unit that extracts an area having a crown height equal to or greater than a threshold as a felled tree crown candidate area and creates "crown height difference image data for which the felled tree crown candidate area has been extracted"; A threshold is set for the area of the tree crown candidate area, the set threshold is used as a second threshold, and the felled tree crown candidate area having a small area of which the area of the felled tree crown candidate area is less than the second threshold is defined as the above. A small-area felled tree crown candidate region removal processing unit that removes from the "tree crown high-difference image data after extraction of the felled tree crown candidate region" and creates "crown high-difference image data after the removal of the small-area felled tree crown candidate region" Then, a threshold is set to a value obtained by dividing the longitudinal length of the felled tree crown candidate region by the transverse length of the felled tree crown candidate region, and the set threshold is used as a third threshold. and removes a thin felled tree crown candidate region having a felled tree crown candidate region equal to or greater than the third threshold value from the above-mentioned "crown height difference image data after removal of the small area felled tree crown candidate region" to obtain a "slender felled tree crown a slender tree crown candidate area removal processing unit that creates "candidate area removed tree crown high difference image data"; and a noise removal processing unit in the felled tree canopy candidate area that removes the noise from the tree crown high difference image data that has been removed from the tree crown candidate area and creates "the tree canopy high difference image data that has undergone noise removal in the felled tree canopy candidate area." is preferred.

ノイズ除去処理部は、上述の[2]に記載のノイズ除去処理ステップに含まれている各処理を行うものであるため、上述の[2]に記載の伐採状況調査用データ作成方法と同様の効果が得られる。 Since the noise removal processing unit performs each process included in the noise removal processing step described in [2] above, the same method as the logging situation survey data creation method described in [2] above is performed. effect is obtained.

[11]本発明の伐採状況調査用データ作成装置においては、前記伐採木資源情報取得処理部は、前記伐採木樹冠区分処理部によって作成された前記伐採木樹冠区分画像データに基づいて、少なくとも、個々の伐採木の位置情報、個々の伐採木の樹冠面積及び/又は樹冠直径、個々の伐採木の樹高、個々の伐採木の胸高直径並びに個々の伐採木の材積を取得する処理を行うことが好ましい。 [11] In the felling situation survey data creation device of the present invention, the cut tree resource information acquisition processing unit performs at least It is possible to perform processing to acquire position information of each felled tree, crown area and/or crown diameter of each felled tree, tree height of each felled tree, breast height diameter of each felled tree, and volume of each felled tree. preferable.

伐採木資源情報取得処理部は、上述の[3]に記載の伐採状況調査用データ作成方法における伐採木資源情報取得処理ステップと同様の処理を行うものであるため、上述の[3]に記載の伐採状況調査用データ作成方法と同様の効果が得ら得る。 The cut tree resource information acquisition processing unit performs the same processing as the cut tree resource information acquisition processing step in the felling situation survey data creation method described in [3] above. The same effect as the data preparation method for logging situation survey can be obtained.

[12]本発明の伐採状況調査用データ作成装置においては、前記伐採木資源情報取得処理部が取得した前記個々の伐採木に関する資源情報に基づいて伐採木資源量の集計処理を行う伐採木資源量の集計処理部をさらに有することが好ましい。 [12] In the felling situation survey data creation device of the present invention, the felled tree resources are aggregated based on the resource information relating to the individual felled trees acquired by the felled tree resource information acquisition processing unit. It is preferable to further have an amount aggregation processing unit.

伐採木資源量の集計処理部は、上述の[4]に記載の伐採状況調査用データ作成方法における伐採木資源量の集計処理ステップと同様の処理を行うものであるため、上述の[4]に記載の伐採状況調査用データ作成方法と同様の効果が得ら得る。 Since the felled tree resource quantity aggregation processing unit performs the same processing as the felled tree resource quantity aggregation processing step in the felling situation survey data creation method described in [4] above, the above [4] The same effect as the method for creating data for felling survey described in 1) can be obtained.

[13]本発明の伐採状況調査用データ作成装置においては、前記伐採木資源量の集計処理部は、前記伐採木の本数、前記伐採木の平均胸高直径、前記伐採木の平均樹高及び前記伐採木の合計材積を集計するとともに、前記本数による伐採率及び前記材積による伐採率を算定する処理を行うことが好ましい。 [13] In the felling situation survey data creation device of the present invention, the felled tree resource amount tally processing unit includes the number of felled trees, the average diameter at breast height of the felled trees, the average tree height of the felled trees, and the felled trees. It is preferable to calculate the total timber volume of trees and calculate the cutting rate based on the number of trees and the cutting rate based on the timber volume.

伐採木資源量の集計処理部は、上述の[5]に記載の伐採状況調査用データ作成方法における伐採木資源量の集計処理ステップと同様の処理を行うものであるため、上述の[5]に記載の伐採状況調査用データ作成方法と同様の効果が得ら得る。 The felled tree resource quantity aggregation processing unit performs the same processing as the felled tree resource quantity aggregation processing step in the felling situation survey data creation method described in [5] above. The same effect as the method for creating data for felling survey described in 1) can be obtained.

なお、本発明の伐採状況調査用データ作成装置においても、上述の本発明の伐採状況調査用データ作成方法における[6]、[7]及び[8]に記載した各特徴を有することが好ましい。 It is preferable that the felling survey data creation device of the present invention also has the characteristics described in [6], [7], and [8] of the felling survey data creation method of the present invention.

実施形態に係る伐採状況調査用データ作成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 data creation method for the felling situation investigation which concerns on embodiment. 伐採前の樹冠高画像データ及び伐採後の樹冠高画像データの作成手順を説明するために示すフローチャートである。Fig. 10 is a flowchart for explaining a procedure for creating tree crown height image data before felling and tree crown height image data after felling; 調査対象森林域を含む地域を上空から撮影した伐採前の空撮画像及び伐採後の空撮画像を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an aerial image before and after felling, which is taken from above the area including the forest area to be surveyed. ディスプレイ上に表示された伐採前の樹冠高画像及び伐採後の樹冠高画像を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a tree crown height image before felling and a tree crown height image after felling displayed on a display; ディスプレイ上に表示された樹冠高差分画像を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a tree canopy height difference image displayed on the display; ディスプレイ上に表示された「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像」を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a “crown height difference image for which a felled tree crown candidate region has been extracted” displayed on the display; ディスプレイ上に表示された「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像」を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a “crown height difference image from which the small-area felled tree crown candidate region has been removed” displayed on the display; ディスプレイ上に表示された細長伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a tree crown height difference image from which an elongated felled tree tree crown candidate region has been removed, displayed on the display; ディスプレイ上に表示された「伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高差分画像」を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a “crown height difference image from which noise has been removed in the felled tree crown candidate region” displayed on the display; ディスプレイ上に表示された伐採木樹冠区分画像を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a cut tree canopy segmented image displayed on the display; ディスプレイ上に表示された伐採木資源情報の一覧表を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a list of felled tree resource information displayed on the display; 樹高区分を表すマークを精度検証地(枠線A2内)における個々の伐採木の樹冠に付した伐採木樹高区分画像を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a felled tree height classification image in which marks representing tree height classifications are attached to the crowns of individual felled trees at the accuracy verification site (within the frame line A2). 調査対象森林域(枠線A1内)における伐採木の分布画像を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a distribution image of felled trees in a survey target forest area (within the frame line A1). ディスプレイ上に表示された伐採木資源量の集計表を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a tally table of felled tree resource amounts displayed on the display; 実施形態に係る伐採状況調査用データ作成方法に対応する伐採状況調査用データ作成装置1を説明するために示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure shown in order to demonstrate the felling condition investigation data creation apparatus 1 corresponding to the felling condition investigation data creation method which concerns on embodiment.

以下、本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.

図1は、実施形態に係る伐採状況調査用データ作成方法を説明するために示すフローチャートである。実施形態に係る伐採状況調査用データ作成方法について図1に示すフローチャートを参照して説明する。なお、実施形態に係る伐採状況調査用データ作成の対象となる所定の森林域を調査対象森林域と呼ぶことにする。また、当該調査対象森林域は、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による森林域であり、ここでは、カラマツを主体とする森林域であるとする。 FIG. 1 is a flow chart for explaining a felling survey data creation method according to an embodiment. A method for creating data for felling survey according to an embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In addition, a predetermined forest area for which data for felling survey is to be created according to the embodiment will be referred to as a survey target forest area. The survey target forest area is, for example, a forest area with tall planted trees such as Japanese larch, Japanese red pine, Japanese cedar, and cypress.

実施形態に係る伐採状況調査用データ作成方法は、図1に示すように、調査対象森林域における伐採前の樹冠高画像データを取得する伐採前の樹冠高画像データ取得処理(ステップS10)と、調査対象森林域における伐採後の樹冠高画像データを取得する伐採後の樹冠高画像データ取得処理(ステップS20)と、伐採前の樹冠高画像データと伐採後の樹冠高画像データとの差分を取ることによって、一本以上の伐採木の樹冠からなる樹冠領域における樹冠高が表わされている樹冠高差分画像データを作成する樹冠高画像データ差分処理(ステップS30)と、樹冠高画像データ差分処理によって作成された樹冠高差分画像データに存在するノイズを除去して、ノイズが除去されたノイズ除去済みの樹冠高差分画像データを作成するノイズ除去処理(ステップS40)と、ノイズ除去処理によって作成されたノイズ除去済みの樹冠高差分画像データに基づいて、一本以上の伐採木の樹冠からなる樹冠領域を個々の伐採木の樹冠ごとに区分した伐採木樹冠区分画像データを作成する伐採木樹冠区分処理(ステップS50)と、伐採木樹冠区分処理によって作成された伐採木樹冠区分画像データに基づいて、個々の伐採木に関する資源情報を取得する伐採木資源情報取得処理(ステップS60)と、伐採木資源情報取得処理(ステップS60)によって取得された個々の伐採木に関する資源情報に基づいて伐採木資源量の集計処理を行う伐採木資源量の集計処理(ステップS70)と、を有している。 As shown in FIG. 1, the felling situation survey data creation method according to the embodiment includes pre-felling tree crown height image data acquisition processing (step S10) for acquiring pre-felling tree crown height image data in a forest area to be surveyed; Post-felling tree crown height image data acquisition processing (step S20) for acquiring post-felling tree crown height image data in the forest area to be surveyed, and obtaining the difference between the pre-felling tree crown height image data and the post-felling tree crown height image data. By doing so, crown height image data difference processing (step S30) for creating crown height difference image data representing the crown height in a crown region composed of the crown of one or more felled trees, and crown height image data difference processing. Noise removal processing (step S40) for removing noise present in the tree canopy high-difference image data created by and creating denoised tree canopy high-difference image data (step S40); Based on the noise-removed tree canopy high-difference image data, felled tree canopy segmentation image data is created by segmenting the canopy area consisting of the crown of one or more felled trees into individual tree canopies. processing (step S50); felled tree resource information acquisition processing (step S60) for acquiring resource information about individual felled trees based on the felled tree crown segmentation image data created by the felled tree crown segmentation processing (step S60); and a felled tree resource amount tallying process (step S70) for tallying the felled tree resource amount based on the resource information about each felled tree acquired by the resource information acquisition process (step S60).

なお、樹冠高画像データ差分処理(ステップS30)において、伐採前の樹冠高画像データと伐採後の樹冠高画像データとの差分を取る際には、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)を用いて、伐採前の樹冠高画像データと伐採後の樹冠高画像データとの差分を取る。 In addition, in the tree crown height image data difference processing (step S30), when taking the difference between the tree crown height image data before felling and the tree crown height image data after felling, the geographical information obtained from the geographic information system (GIS) 100 Using information (in this case, boundary data of forest areas registered in forest management ledgers maintained by prefectures, etc.), the tree canopy height image data before logging and the canopy height image data after logging are combined. take the difference.

続いて、上述のステップS40の処理、すなわち、ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データを作成するノイズ除去処理について説明する。当該ノイズ除去処理(ステップS40)には、樹冠高画像データ差分処理(ステップS30)によって作成された樹冠高差分画像データから、最大樹冠高を抽出する最大樹冠高抽出処理(ステップS41)と、伐採木の樹冠候補とするための樹冠高の閾値(第1閾値とする。)を最大樹冠高に基づいて設定し、樹冠高差分画像データにおいて当該第1閾値以上の樹冠高を有する領域を「伐採木樹冠候補領域」として抽出して、「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」を作成する伐採木樹冠候補領域抽出処理(ステップS42)と、伐採木樹冠候補領域の面積に閾値(第2閾値とする。)を設定して、伐採木樹冠候補領域の面積が第2閾値未満となっている小面積の伐採木樹冠候補領域を「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」から除去して、「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」を作成する小面積伐採木樹冠候補領域除去処理(ステップS43)と、伐採木樹冠候補領域における長手方向長さを当該伐採木樹冠候補領域における短手方向長さで徐算して得られた値に閾値(第3閾値とする。)を設定して、伐採木樹冠候補領域が第3閾値以上の細長い伐採木樹冠候補領域を前記「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」から除去して、「細長伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」を作成する細長樹冠候補領域除去処理(ステップS44)と、伐採木樹冠候補領域の内側に存在する伐採木候補領域内ノイズを「細長伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」から除去して、「伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データを」作成する伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去処理(ステップS45)と、が含まれている。 Next, the process of step S40 described above, that is, the noise removal process for creating the noise-removed tree canopy height difference image data will be described. The noise removal process (step S40) includes a maximum tree crown height extraction process (step S41) for extracting the maximum tree crown height from the tree crown height difference image data created by the tree crown height image data difference process (step S30); A threshold value (first threshold value) for tree crown height to be used as a tree crown candidate is set based on the maximum crown height. a tree crown candidate region” and creates “crown high-difference image data for which the felled tree crown candidate region has been extracted” (step S42); (assumed to be the second threshold), and a small area of the felled tree crown candidate area whose area is less than the second threshold is defined as "the extracted tree crown candidate area extracted tree crown height difference small-area felled tree crown candidate area removal processing (step S43) for creating "small-area felled tree crown candidate area removed tree crown high-difference image data" by removing from the image data", and A threshold (third threshold) is set to a value obtained by dividing the directional length by the length of the tree crown candidate area in the transverse direction, and the tree crown candidate area of the felled tree is equal to or greater than the third threshold. is removed from the above-mentioned "crown height difference image data after removal of the small area felled tree crown candidate area" to create "crown height difference image data after removal of the thin felled tree crown candidate area". Elongated tree crown candidate area removal processing (step S44), and noise in the felled tree candidate area existing inside the felled tree crown candidate area is removed from the "crown height difference image data after removal of the elongated tree crown candidate area", and noise removal processing in the felled tree canopy candidate region (step S45) for creating "crown height difference image data in which the noise in the felled tree canopy candidate region has been removed".

なお、上述した「伐採木樹冠候補領域」というのは、伐採木の樹冠となり得る樹冠の領域であり、当該伐採木樹冠候補領域は、1本の樹木の樹冠によって形成される単木樹冠の領域だけでなく、複数の樹木による樹冠が繋がることによって形成される樹冠の領域も含むものである。 Note that the aforementioned “cut tree crown candidate region” is a tree crown region that can become a tree crown of a felled tree, and the cut tree crown candidate region is a single tree crown region formed by the crown of one tree. It also includes a crown area formed by connecting the crowns of multiple trees.

続いて、図1に示したフローチャートにおける各処理(ステップS10~ステップS70)について説明する。 Next, each process (steps S10 to S70) in the flowchart shown in FIG. 1 will be described.

図1における伐採前の樹冠高画像データ取得処理(ステップS10)で取得する伐採前の樹冠高画像データ及び伐採後の樹冠高画像データ取得処理(ステップS20)で取得する伐採後の樹冠高画像データは、調査対象森林域を含む地域を上空から撮影して得られた伐採前の空撮画像データに基づいて作成する方法や調査対象森林域を含む地域に上空から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作成する方法などを例示できるが、実施形態に係る伐採状況調査用データ作成方法においては、調査対象森林域を含む地域を伐採前及び伐採後にそれぞれ上空から撮影した空撮画像データに基づいて作成するものとする。 Tree crown height image data before felling acquired in the tree crown height image data acquisition process before felling (step S10) in FIG. 1 and tree crown height image data after felling acquired in the tree crown height image data acquisition process after felling (step S20) is based on pre-felling aerial image data obtained by photographing the area that includes the surveyed forest area from above, and is obtained by irradiating the area that includes the surveyed forest area with a laser beam from above. However, in the logging survey data creation method according to the embodiment, aerial photographs taken from above of the area including the forest area to be surveyed are taken before and after logging. It shall be created based on the image data.

図2は、伐採前の樹冠高画像データ及び伐採後の樹冠高画像データの作成手順を説明するために示すフローチャートである。図2(a)は伐採前の樹冠高画像データの作成手順を説明するために示すフローチャートであり、図2(b)は伐採後の樹冠高画像データの作成手順を説明するために示すフローチャートである。伐採前の樹冠高画像データの作成手順は、図2(a)に示すように、伐採前の調査対象森林域を含む地域を上空から撮影することにより、伐採前の空撮画像データを作成する伐採前の空撮画像データ作成処理(ステップS11)と、当該伐採前の空撮画像データから伐採前の3次元点群データを作成する伐採前の3次元点群データ作成処理(ステップS12)と、伐採前の3次元点群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伐採前の調査対象森林域画像データを作成する伐採前の調査対象森林域画像データ作成処理(ステップS13)と、伐採前の調査対象森林域画像データに基づいて、当該調査対象森林域に存在する樹木の樹冠高が表わされている伐採前の樹冠高画像データを作成する伐採前の樹冠高画像データ作成処理(ステップS14)とを有する。 FIG. 2 is a flowchart for explaining a procedure for creating tree crown height image data before felling and tree crown height image data after felling. FIG. 2(a) is a flowchart for explaining the procedure for creating tree crown height image data before felling, and FIG. 2(b) is a flowchart for explaining the procedure for creating tree crown height image data after felling. be. As shown in Fig. 2(a), the procedure for creating pre-felling tree canopy height image data is to create pre-felling aerial image data by taking an aerial photo of an area that includes the forest area to be surveyed before felling. Pre-felling aerial image data creation processing (step S11), and pre-felling three-dimensional point cloud data creation processing (step S12) for creating pre-felling three-dimensional point cloud data from the pre-felling aerial image data. , Pre-felling survey target forest area image data creation processing for creating pre-felling survey target forest area image data based on pre-felling three-dimensional point cloud data and geographical information obtained from the geographic information system (GIS) 100 (Step S13), based on the survey target forest area image data before logging, pre-logging tree crown height image data representing the crown height of trees existing in the survey target forest area is created. and tree crown height image data creation processing (step S14).

伐採後樹冠高画像データの作成手順も、基本的には、図2(a)と同様であり、それぞれのステップにおいて伐採後のデータを作成する点が異なるだけである。すなわち、図2(b)に示すように、伐採後の空撮画像データを作成する伐採後の空撮画像データ作成処理(ステップS21)と、伐採後の3次元点群データを作成する伐採後の3次元点群データ作成処理(ステップS22)と、伐採後の調査対象森林域画像データを作成する伐採後の調査対象森林域画像データ作成処理(ステップS23)と、伐採後における調査対象森林域に存在する樹木の樹冠高が表わされている伐採後の樹冠高画像データを作成する伐採後の樹冠高画像データ作成処理(ステップS24)とを有する。 The procedure for creating post-felling tree canopy height image data is also basically the same as in FIG. That is, as shown in FIG. 2B, post-felling aerial image data creation processing (step S21) for creating post-felling aerial image data, and post-felling three-dimensional point cloud data creation processing (step S21). 3D point cloud data creation processing (step S22), survey target forest area image data creation processing after logging for creating survey target forest area image data after logging (step S23), and survey target forest area after logging and post-felling tree crown height image data creation processing (step S24) for creating post-felling tree crown height image data representing the crown height of trees existing in the tree.

ここで、伐採前及び伐採後の空撮画像データから伐採前及び伐採後の3次元点群データを作成する処理についてさらに説明する。 Here, processing for creating three-dimensional point cloud data before and after felling from aerial image data before and after felling will be further described.

図3は、調査対象森林域を含む地域を上空から撮影した伐採前の空撮画像及び伐採後の空撮画像を示す図である。図3(a)は伐採前の調査対象森林域を含む地域を上空から撮影した伐採前の空撮画像を示す図であり、図3(b)は伐採後の調査対象森林域を含む地域を上空から撮影した伐採後の空撮画像を示す図である。また、図3に示す調査対象森林域はカラマツを主体とする森林域であり、図3(a)は夏(7月初旬)に撮影した空撮画像であり、図3(b)は、秋(11月初旬)に撮影した空撮画像である。 FIG. 3 is a diagram showing an aerial photographed image before and after felling of an area including a forest area to be surveyed taken from above. Fig. 3(a) shows an aerial image of the area including the survey target forest area before logging, taken from above, and Fig. 3(b) shows the area including the survey target forest area after logging. It is a figure which shows the aerial photography image after felling which image|photographed from the sky. The survey target forest area shown in Fig. 3 is a forest area mainly composed of Japanese larch. Fig. 3(a) is an aerial image taken in summer (early July), This is an aerial image taken in early November.

また、図3において、外側の枠線A1で囲まれた領域が調査対象森林域であり、約9.44haの面積となっている。実施形態に係る伐採状況調査用データ作成方法においては、枠線A1で囲まれている調査対象森林域が伐採状況調査用データ作成の対象となる森林域であるとしている。但し、実施形態に係る伐採状況調査用データ作成方法を、より分かり易くするために、調査対象森林域内(枠線A1で囲まれた領域内)の特定の領域を「精度検証地」として、枠線A2で囲まれた領域を設定し、必要に応じて、当該精度検証地(枠線A2で囲まれた領域)において詳細な説明を行う場合もある。精度検証地(枠線A2で囲まれた領域)は、約0.53haの面積となっている。 In FIG. 3, the area surrounded by the outer frame line A1 is the survey target forest area, and has an area of about 9.44 ha. In the felling survey data creation method according to the embodiment, the survey target forest area surrounded by the frame line A1 is assumed to be the target forest area for the harvest survey data creation. However, in order to make the logging situation survey data creation method according to the embodiment easier to understand, a specific area within the survey target forest area (the area surrounded by the frame line A1) is defined as an "accuracy verification area". An area surrounded by a line A2 is set, and a detailed explanation may be given in the accuracy verification area (area surrounded by the frame line A2) as necessary. The accuracy verification area (the area surrounded by the frame line A2) has an area of about 0.53 ha.

なお、図3はモノクロ画像であるため、図3においては、季節の変化による樹冠の色の変化が読み取れないが、図3の元となるカラー画像上では、季節による樹冠の色の変化が読み取れる。すなわち、図3(a)は初夏に撮影した空撮画像であるため、カラマツの樹冠は緑となっており、図3(b)は晩秋に撮影した空撮画像であるため、カラマツの樹冠は黄色からさらに茶色となっている。なお、図3(b)は伐採後の空撮画像であるため、調査対象領域内には、樹木が伐採された領域(黒色で表わされている領域)が散在している。 Since FIG. 3 is a monochrome image, changes in the color of the tree crown due to seasonal changes cannot be read in FIG. . That is, since FIG. 3A is an aerial image taken in early summer, the tree crown of larch is green, and FIG. 3B is an aerial image taken in late autumn, so the larch tree crown is From yellow to brown. Note that since FIG. 3B is an aerial image taken after felling, areas where trees have been felled (areas shown in black) are scattered in the survey target area.

なお、上空から調査対象森林域を含む地域を撮影するには、航空機、ドローンなどを用いることができるが、実施形態に係る伐採状況調査用データ作成方法においては、ドローンを用いることとする。 Although an aircraft, a drone, or the like can be used to photograph an area including a survey target forest area from the air, a drone is used in the felling survey data creation method according to the embodiment.

このようにして、調査対象森林域を含む地域を上空から撮影した伐採前の空撮画像データ及び伐採後の空撮画像データが作成されると、それぞれの空撮画像に対応する空撮画像データから伐採前及び伐採後の3次元点群データをそれぞれ作成する(ステップS12及びステップS22)。なお、3次元点群データの作成は、調査対象地域を含む地域をドローンに搭載されているカメラで、撮影箇所を例えば80%程度を重複させ、かつ、ずらしながら撮影し、その画像データ(空撮画像データ)から、公知の3次元形状復元技術であるSFM(Structure from Motion)によって、歪みのない地図補正されたオルソ画像を作成して、作成したオルソ画像から3次元点群データを作成することができる。 In this way, when the aerial image data before logging and the aerial image data after logging are created by photographing the area including the forest area to be surveyed from above, the aerial image data corresponding to each aerial image is generated. 3D point cloud data before and after felling are created from the tree (steps S12 and S22). In addition, the creation of 3D point cloud data is performed by capturing the area including the survey target area with a camera mounted on a drone, overlapping the shooting locations by about 80%, for example, and shifting the image data. From the photographed image data), a map-corrected orthoimage without distortion is created by SFM (Structure from Motion), which is a known 3D shape restoration technology, and 3D point cloud data is created from the created orthoimage. be able to.

具体的には、伐採前及び伐採後の調査対象森林域を含む地域全体をドローンに搭載されているカメラで、80%程度を重複させ、かつ、ずらしながら数百枚撮影して、その撮影画像から、SFMによって、歪みのない地図補正されたオルソ画像を作成する。このようにして作成されたオルソ画像に基づいて、高さが表わされている伐採前及び伐採後の3次元点群データを作成することができる。なお、SFMについては、下記の公知文献1に記載されている。 Specifically, several hundred images of the entire area, including the target forest area before and after logging, were taken with a camera mounted on a drone, while overlapping about 80% and shifting. , a distortion-free map-corrected orthoimage is created by SFM. Based on the orthoimages created in this way, it is possible to create three-dimensional point cloud data showing the height before and after felling. The SFM is described in the following publication 1.

公知文献1:Linda G. Shapiro; George C. Stockman (2001). Computer Vision. Prentice Hall. Publication 1: Linda G. Shapiro; George C. Stockman (2001). Computer Vision. Prentice Hall.

このようにして作成された伐採前及び伐採後の3次元点群データから図3(a)及び図3(b)における枠線A1で囲まれている調査対象林域の画像データを抽出して、伐採前及び伐採後の調査対象森林域画像データを作成する(ステップS13及びステップS23)。すなわち、伐採前及び伐採後の調査対象森林域画像データは、地理情報システム(GIS)100から得られる地理的情報を用いて、伐採前及び伐採後の3次元点群データから調査対象となる森林域(調査対象森林域)の画像データを抽出して、伐採前及び伐採後の調査対象森林域画像データとする。 Image data of the survey target forest area surrounded by the frame line A1 in FIGS. , to create survey target forest area image data before and after felling (steps S13 and S23). That is, the survey target forest area image data before and after logging is obtained from the three-dimensional point cloud data before and after logging using geographical information obtained from the geographic information system (GIS) 100. The image data of the area (surveyed forest area) is extracted and used as the surveyed forest area image data before and after felling.

このようにして作成された伐採前及び伐採後の調査対象森林域画像データに基づいて、当該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(伐採前及び伐採後の樹冠高画像データ)を作成する(ステップS14及びステップS24)。 Based on the survey target forest area image data before and after felling created in this way, tree crown height image data representing the crown height of trees existing in the survey target forest area (crown height before and after cutting) image data) is created (steps S14 and S24).

伐採前及び伐採後の樹冠高画像データの作成は、伐採前及び伐採後の調査対象森林域画像データ作成処理(ステップS13及びステップS23)によって作成された伐採前及び伐採後の調査対象森林域画像データに基づいて、伐採前及び伐採後の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。 The pre-cutting and post-cutting tree canopy height image data is created by using the pre-cutting and post-cutting survey target forest area images created by the pre-cutting and post-cutting survey target forest area image data creation processing (step S13 and step S23). Based on the data, crown height image data representing the height of the tree crown (the height of the crown from the ground surface) existing in the survey target forest area before and after felling is created.

具体的には、伐採前の樹冠高画像データは、伐採前におい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、各メッシュにおいて樹冠高が表わされた樹冠高画像データを作成する。 Specifically, the tree canopy height image data before felling is combined with meshed digital surface layer model data (data representing the elevation of the surface layer of trees, etc.) based on the survey target forest area image data created before felling. Canopy height image data representing tree crown height in each mesh by creating digital elevation model data (data representing the elevation of the ground surface) and taking the difference between the digital surface model data and the digital elevation model data in each mesh. to create

一方、伐採後の樹冠高画像データは、伐採後におい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、各メッシュごとに樹冠高が表わされた樹冠高画像データを作成する。 On the other hand, the tree canopy height image data after logging is based on the image data of the target forest area for survey created after logging. Data (data representing the elevation of the ground surface) is created, and by taking the difference between the digital surface model data and the digital elevation model data for each mesh, crown height image data showing the tree crown height for each mesh is created. do.

ここで、メッシュサイズは、調査対象森林域画像の地上分解能に基づいて設定することができるが、メッシュ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、逆にメッシュ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く、例えば、50cm×50cm程度のメッシュサイズに設定可能であり、また、さらに小さいメッシュサイズの設定も可能である。 Here, the mesh size can be set based on the ground resolution of the survey target forest area image. , Conversely, if the mesh size is too small, the amount of data to be processed increases. For this reason, it is preferable to set the mesh size to an optimum size in consideration of the area of the surveyed forest area, the state of the forest in the surveyed forest area, the accuracy of the calculated forest resource information, etc. For example, 50 cm A mesh size of about 50 cm can be set, and a smaller mesh size can also be set.

なお、伐採前の樹冠高画像データ作成処理(ステップS14)及び伐採後の樹冠高画像データ作成処理(ステップS24)は、それぞれメッシュごとに行われるため、例えば、メッシュサイズを50cm×50cmとした場合には、個々の樹木の樹冠において、50cm×50cmのメッシュごとに樹冠高が得られることとなる。 Note that the pre-felling tree crown height image data creation process (step S14) and the post-felling tree crown height image data creation process (step S24) are performed for each mesh. , the crown height of each tree can be obtained for each 50 cm x 50 cm mesh.

このようにして作成された伐採前の樹冠高画像データ及び伐採後の樹冠高画像データを、それぞれコンピューターなどの情報処理装置に保存させておくことによって、伐採前の樹冠高画像データに対応する伐採後の樹冠高画像及び伐採後の樹冠高画像データに対応する伐採後の樹冠高画像を随時ディスプレイ上にそれぞれ表示させることができる。 By storing the pre-cutting tree crown height image data and the post-cutting tree crown height image data created in this manner in an information processing device such as a computer, a tree crown height image data corresponding to the pre-cutting tree crown height image data can be obtained. The post-felling tree crown height image corresponding to the post-felling tree crown height image data and the post-felling tree crown height image data can be displayed on the display at any time.

図4は、ディスプレイ上に表示された伐採前の樹冠高画像及び伐採後の樹冠高画像を示す図である。なお、図4(a)は伐採前の樹冠高画像であり、図4(b)は伐採後の樹冠高画像である。図4の枠線A1内及び枠線A2内において、黒色で表わされている部分は、樹木が存在しない部分(地面など樹冠高がゼロの部分)である。なお、図4(b)は伐採後の樹冠高画像であるため、樹木が伐採された部分(黒色で表わされている部分)が図4(a)に比べて、より多く散在している。 FIG. 4 is a diagram showing a tree crown height image before felling and a tree crown height image after felling displayed on the display. Note that FIG. 4A is a tree crown height image before cutting, and FIG. 4B is a tree crown height image after cutting. In the frame lines A1 and A2 of FIG. 4, the black portions are portions where no trees exist (portions such as the ground where the crown height is zero). In addition, since FIG. 4(b) is a canopy height image after felling, the parts where trees have been felled (parts shown in black) are scattered more than in FIG. 4(a). .

続いて、前述した図1に示すフローチャートに沿って実施形態に係る伐採状況調査用データ作成処理を行う。すなわち、コンピューターなどの情報処理装置が記憶している伐採前の樹冠高画像データを取得する伐採前樹冠高画像データ取得処理(ステップS10)と、伐採後樹冠高画像データを取得する伐採後の樹冠高画像データ取得処理(ステップS20)をそれぞれ行って、伐採前の樹冠高画像データと伐採後の樹冠高画像データとの差分を取る樹冠高画像データ差分処理(ステップS30)以降の処理を行う。以下、樹冠高画像データ差分処理(ステップS30)以降の処理について詳細に説明する。 Subsequently, the felling situation survey data creation process according to the embodiment is performed along the flowchart shown in FIG. 1 described above. That is, pre-felling tree crown height image data acquisition processing (step S10) for acquiring pre-felling tree crown height image data stored in an information processing device such as a computer, and post-felling tree crown height image data acquisition processing for acquiring post-felling tree crown height image data. High image data acquisition processing (step S20) is performed respectively, and processing after crown height image data difference processing (step S30) for obtaining the difference between the tree crown height image data before felling and the tree crown height image data after felling is performed. The processes after the crown height image data difference process (step S30) will be described in detail below.

樹冠高画像データ差分処理(ステップS30)は、伐採前の樹冠高画像データと伐採後の樹冠高画像データとを、地理情報システム(GIS)100から得られる地理的情報を用いて重ね合わせて画像間の差分処理を行うことによって、伐採前の樹冠高画像データと伐採後の樹冠高画像データとの差分を表す樹冠高差分画像データを作成するものである。当該樹冠高差分画像データは、一本以上の伐採木の樹冠からなる樹冠領域における樹冠高が表わされたものとなっている。ここで、「一本以上の伐採木の樹冠からなる樹冠領域」というのは、一本の伐採木の樹冠からなる樹冠領域の場合もあり、また、複数の伐採木の樹冠が平面的に連なった樹冠領域の場合もあるということを指している。 In the tree crown height image data difference processing (step S30), the tree crown height image data before felling and the tree crown height image data after felling are superimposed using geographical information obtained from the geographic information system (GIS) 100 to create an image. By performing difference processing between trees, crown height difference image data representing the difference between the tree crown height image data before felling and the tree crown height image data after felling is created. The tree crown height difference image data expresses the tree crown height in a tree crown area composed of the tree crown of one or more felled trees. Here, "the crown area consisting of the crowns of one or more felled trees" may be a crown area consisting of the crowns of one felled tree, or the crowns of a plurality of felled trees are connected in a plane. This means that there is also a case of a tree canopy region with a large area.

樹冠高画像データ差分処理(ステップ30)によって作成された樹冠高差分画像データを、コンピューターなどの情報処理装置に保存させておくことによって、当該樹冠高差分画像データに対応する樹冠高差分画像を随時、ディスプレイ上に表示させることができる。 By storing the canopy height difference image data created by the canopy height difference image data difference processing (step 30) in an information processing device such as a computer, a canopy height difference image corresponding to the canopy height difference image data can be generated at any time. , can be displayed on the display.

図5は、ディスプレイ上に表示された樹冠高差分画像を示す図である。図5(a)は調査対象領域(枠線A1で囲まれた領域)全体の樹冠高差分画像を示すであり、図5(b)は図5(a)における精度検証地(枠線A2で囲まれた領域)及びその周辺を拡大した拡大画像を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a tree crown height difference image displayed on the display. FIG. 5(a) shows a crown height difference image of the entire survey target area (the area surrounded by the frame line A1), and FIG. 5(b) shows the accuracy verification area (frame line A2) in FIG. FIG. 10 is a diagram showing an enlarged image in which the enclosed area) and its surroundings are enlarged.

ここで、精度検証地(枠線A2で囲まれた領域)に注目すると、図5(b)に示すように、伐採前と伐採後とにおいて同じ樹木が残っている領域(変化がない領域)は、黒で表わされ、伐採された領域(変化が大きい領域)は、白で表わされる。なお、黒で表わされている領域(以下、黒領域ともいう。)は、変化がない領域であるため、伐採されずに樹木が残っている領域だけではなく、元々樹木が存在しない領域の場合もある。また、白で表わされている領域(以下、白領域ともいう。)は伐採された樹木(伐採木)の樹冠候補となり得る領域である。なお、当該白領域は、一本の伐採木の樹冠からなる樹冠領域の場合もあり、複数の伐採木の樹冠が平面的に連なった樹冠領域の場合もある。 Here, focusing on the accuracy verification area (the area surrounded by the frame line A2), as shown in FIG. are represented in black, and deforested areas (regions with large changes) are represented in white. Note that the black area (hereinafter also referred to as the black area) is an area where there is no change. In some cases. A white area (hereinafter also referred to as a white area) is an area that can be a tree crown candidate for a felled tree (cut tree). Note that the white area may be a crown area consisting of the crown of a single felled tree, or may be a crown area in which the crowns of a plurality of felled trees are connected in a plane.

樹冠高画像データ差分処理(ステップ30)によって作成された樹冠高差分画像データには、当該樹冠高画像データ差分処理によって生じる種々のノイズが存在する。樹冠高画像データ差分処理によって生じる種々のノイズを、「樹冠高画像データ差分処理によるノイズ」と呼ぶことにする。当該「樹冠高画像データ差分処理によるノイズ」は、後述するノイズ除去処理(ステップS40)によって除去する。 The canopy height difference image data created by the canopy height image data difference processing (step 30) contains various noises caused by the tree crown height image data difference processing. Various noises caused by differential processing of canopy height image data will be referred to as "noise due to differential processing of canopy height image data". The "noise due to difference processing of tree crown height image data" is removed by noise removal processing (step S40), which will be described later.

また、図5において、灰色で示されている部分が生じているが、これは、伐採後において伐採された樹木の周辺に下層植生が残っていることによるもの、伐採前と伐採後とにおける空撮の時期の違いによるもの、伐採前と伐採後とにおける空撮する際のカメラの角度の違いなどによるものなどであり、これらも「樹冠高画像データ差分処理によるノイズ」に含まれるものとする。 In addition, in FIG. 5, gray areas are generated. This is due to the difference in the timing of the photographing, the difference in the angle of the camera when taking the aerial photograph before and after felling, etc. These are also included in "noise due to difference processing of tree canopy height image data". .

なお、伐採前の樹冠高画像データと伐採後の樹冠高画像データとの差分を取ることによって得られた樹冠高差分画像において、伐採された樹木の領域(図5(b)における白領域)は、当該伐採された樹木(伐採木)の樹冠高の情報を有している。 In the crown height difference image obtained by taking the difference between the tree crown height image data before felling and the tree crown height image data after felling, the area of the felled tree (the white area in FIG. 5(b)) is , has information on the crown height of the tree that has been felled (the felled tree).

このように、樹冠高画像データ差分処理(ステップS30)において、伐採前の樹冠高画像データと伐採後の樹冠高画像データとの差分処理を行うことにより、樹冠高差分画像データが作成される。続いて、当該樹冠高差分画像データに存在する種々のノイズすなわち「樹冠高画像データ差分処理によるノイズ」をノイズ除去処理(ステップS40)によって除去して、「樹冠高画像データ差分処理によるノイズ」が除去された「ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データ」を作成する。 In this way, in the crown height image data difference processing (step S30), difference processing is performed between the crown height image data before felling and the crown height image data after felling to create crown height difference image data. Subsequently, various noises present in the tree canopy height difference image data, that is, "noise due to tree canopy height image data difference processing" are removed by noise removal processing (step S40), and "noise due to tree canopy height image data difference processing" is removed. Create "noise-removed tree canopy height difference image data".

ノイズ除去処理(ステップS40)は、「樹冠高画像データ差分処理によるノイズ」が除去された「ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データ」を作成するものであり、まずは、最大樹冠高抽出処理(ステップS41)を行う。この最大樹冠高抽出処理(ステップS41)は、樹冠高画像データ差分処理(ステップS30)によって作成された樹冠高差分画像データのうち、最大樹冠高(maxH)を抽出するものである。ここで抽出された最大樹冠高(maxH)は、調査対象森林域内(枠線A1内)に存在する樹木のうちの最も樹高の高い樹木の樹高であるとも言える。 The noise removal process (step S40) is to create "noise-removed tree canopy height difference image data" from which "noise due to tree crown height image data difference processing" has been removed. First, the maximum tree crown height extraction process (step S41) is performed. This maximum crown height extraction process (step S41) extracts the maximum tree crown height (maxH) from the crown height difference image data created by the crown height image data difference process (step S30). It can be said that the maximum crown height (maxH) extracted here is the height of the tallest tree among the trees present in the survey target forest area (within the frame line A1).

続いて、伐採木樹冠候補領域抽出処理(ステップS42)を行う。伐採木樹冠候補領域抽出処理は、伐採木の樹冠候補とするための樹冠高の閾値(第1閾値とする。)を最大樹冠高に基づいて設定し、樹冠高差分画像データにおいて当該第1閾値以上の樹冠高を有する領域を「伐採木樹冠候補領域」として抽出して、「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」を作成する処理である。ここで、第1閾値は次のようにして設定している。 Subsequently, a cut tree crown candidate region extraction process (step S42) is performed. In the cut tree crown candidate region extraction processing, a threshold value (first threshold value) of the crown height for making a tree crown candidate of the cut tree is set based on the maximum crown height, and the first threshold value is set in the crown height difference image data. This is a process of extracting an area having the above tree crown height as a "cut tree crown candidate area" and creating "crown height difference image data for which the cut tree crown candidate area has been extracted". Here, the first threshold is set as follows.

すなわち、伐採対象となる樹木を樹高の高い順から上層木、中層木及び下層木としたとき、第1閾値としては、これら上層木、中層木及び下層木の樹木の樹冠の上下方向の高さ(樹冠の下端部から樹冠の頂点までの高さ)がそれぞれ樹高のおよそ1/2であること、中層木及び下層木は、上層木の最大樹冠高(maxH)のおよそ1/2の樹冠高であることがそれぞれ経験値として得られていることから、上層木に加えて中層木及び下層木も伐採木に含まれるような閾値を第1閾値として設定する。 In other words, when the trees to be felled are the upper, middle, and lower layer trees in descending order of tree height, the first threshold is the height of the tree crown in the vertical direction of these upper, middle, and lower layer trees. (height from the bottom of the crown to the top of the crown) is approximately 1/2 of the tree height. is obtained as an empirical value, a threshold is set as the first threshold such that not only the upper-layer tree but also the middle-layer tree and the lower-layer tree are included in the felled trees.

ここでは、第1閾値として、最大樹冠高値(maxH)の1/5を設定し、最大樹冠高(maxH)の1/5以上の樹冠高を有する樹冠高画像データを樹冠高差分画像データから抽出して「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」とする。これにより、最大樹冠高値(maxH)の1/5未満の薮などの下層植生などはノイズとして除去されることとなる。なお、第1閾値は、最大樹冠高値(maxH)の1/5に限られるものではなく、適宜最適な値を設定することができる。 Here, 1/5 of the maximum crown height (maxH) is set as the first threshold, and crown height image data having a crown height of 1/5 or more of the maximum crown height (maxH) is extracted from the crown height difference image data. Then, the extracted tree canopy candidate region is extracted as "canopy height difference image data". As a result, understory vegetation such as bushes below 1/5 of the maximum crown height (maxH) is removed as noise. Note that the first threshold is not limited to 1/5 of the maximum crown height (maxH), and an optimum value can be set as appropriate.

このような樹冠高候補領域抽出処理を行うことによって、樹冠高差分画像データにおいて最大樹冠高値(maxH)の1/5未満の領域は画素値がゼロとされる。これにより、伐採木樹冠候補領域が抽出された樹冠高画像データ、すなわち、「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」を作成することができる。このようにして作成された「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」をコンピューターなどの情報処理装置に保存しておくことにより、当該「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」に対応する「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像」を、随時、ディスプレイに表示させることができる。 By performing such a tree crown height candidate region extraction process, the pixel value of a region less than ⅕ of the maximum tree crown height value (maxH) in the tree crown height difference image data is set to zero. As a result, it is possible to create tree crown height image data in which the felled tree crown candidate region is extracted, that is, "tree crown height difference image data for which the felled tree crown candidate region has been extracted". By storing the "tree crown height difference image data for which the felled tree crown candidate region has been extracted" created in this manner in an information processing device such as a computer, the "crown height difference image data for which the felled tree crown candidate region has been extracted" can be stored. The "canopy height difference image of the felled tree crown candidate region extracted" corresponding to the "image data" can be displayed on the display at any time.

図6は、ディスプレイ上に表示された「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像」を示す図である。伐採木樹冠高候補抽出処理によって、樹冠高差分画像データ(図5(b)参照。)から、最大樹冠高値(maxH)の1/5未満の下層植生などはノイズとして画素値がゼロ(黒)とされている。このため、図6において、白領域は、上層木、中層木及び下層木を含む伐採木樹冠候補領域となる。なお、このような伐採木樹冠候補領域抽出処理を行っても、まだ、樹冠高画像データ差分処理によるノイズは残存している。 FIG. 6 is a diagram showing a "canopy height difference image of a harvested tree crown candidate region extracted" displayed on the display. By extracting the candidate for the height of the tree crown from the tree crown height difference image data (see Fig. 5(b)), the lower layer vegetation less than 1/5 of the maximum crown height value (maxH) has a pixel value of zero (black) as noise. It is said that Therefore, in FIG. 6, the white area is the felled tree canopy area including the upper tree, the middle tree, and the lower tree. It should be noted that even if such a cut tree crown candidate region extraction process is performed, noise due to the tree crown height image data differential process still remains.

続いて、「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」から、伐採木樹冠候補領域の面積が所定面積以下となっている小面積の伐採木樹冠候補領域を除去して、「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」を作成する小面積伐採木樹冠候補領域除去処理(ステップS43)を行う。小面積樹冠領域は、図6においては多数存在しているが、例えば、細かい白領域N1を例示できる。 Next, from the "tree crown high difference image data for which the felled tree crown candidate area has been extracted", small areas of the felled tree canopy candidate area whose area is equal to or less than a predetermined area are removed, A small-area felled tree crown candidate area removal process (step S43) is performed to create "crown height difference image data from which the area-cut tree crown candidate area has been removed". Although there are many small crown regions in FIG. 6, for example, a fine white region N1 can be exemplified.

小面積伐採木樹冠候補領域除去処理は、具体的には、図6に示した「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像」における伐採木樹冠候補領域(図6の白領域)のうち、多数の細かい小面積伐採木樹冠候補領域(例えば、図6おける細かい領域N1)を小面積樹冠ノイズとして除去する処理を行う。 Specifically, the small-area felled tree crown candidate region removal processing is performed by removing the tree crown candidate region (the white region in FIG. 6) of the felled tree crown candidate region (white region in FIG. , a process of removing a large number of fine small-area felled tree crown candidate regions (for example, fine region N1 in FIG. 6) as small-area tree crown noise.

なお、伐採木樹冠候補領域が小面積であるか否かは、調査対象森林域に存在する下層木の樹冠面積未満の値を閾値(第2閾値とする。)として入力して、伐採木樹冠候補領域の面積が第2閾値未満か否かで判定する。具体的には、伐採対象となる下層木の樹冠面積がおよそ10mであることが経験値として得られていることから、それよりも小面積(例えば、8mとする。)を第2閾値として設定する。そして、「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」から、当該第2閾値未満の面積を有する小面積伐採木樹冠候補領域を除去する。これにより、下層木よりも小面積(例えば、8mとする。)未満の伐採木樹冠候補領域はノイズとして除去できる。なお、第2閾値は、8mに限られるものではなく、適宜最適な値を設定することができる。 Whether or not the felled tree canopy candidate area is small is determined by inputting a value smaller than the crown area of the understory trees existing in the survey target forest area as a threshold (second threshold). It is determined whether or not the area of the candidate area is less than the second threshold. Specifically, since it is empirically obtained that the crown area of the understory tree to be felled is about 10 m 2 , a smaller area (for example, 8 m 2 ) is the second threshold value. set as Then, the small-area felled tree crown candidate region having an area smaller than the second threshold is removed from the "tree crown high-difference image data for which the felled tree crown candidate region has been extracted." As a result, a felled tree canopy candidate region having an area smaller than that of the understory tree (for example, 8 m 2 ) can be removed as noise. Note that the second threshold is not limited to 8 m 2 , and an optimum value can be set as appropriate.

このように、「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」から、第2閾値未満の伐採木樹冠候補領域を小面積伐採木樹冠候補領域として除去した樹冠高差分画像データを、「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」とする。 In this way, the tree crown high-difference image data obtained by removing the felled tree crown candidate region smaller than the second threshold as a small-area felled tree crown candidate region from the "tree crown high-difference image data for which the felled tree crown candidate region has been extracted" is Canopy height difference image data from which the small-area felled tree canopy candidate region has been removed.

当該「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」をコンピューターなどの情報処理装置に保存しておくことにより、当該「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」に対応する「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像」を、随時、ディスプレイに表示させることができる。 By storing the "tree crown height difference image data from which the small area felled tree crown candidate area has been removed" in an information processing device such as a computer, the "tree crown height difference image data from which the small area felled tree crown candidate area has been removed" can be displayed on the display at any time.

図7は、ディスプレイ上に表示された「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像」を示す図である。図7に示す「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像」は、図6に示した「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像」に多数存在している小面積樹冠領域(例えば、図6において細かい白領域N1など)が除去されたものとなっている。 FIG. 7 is a diagram showing a “crown height difference image from which the small-area felled tree crown candidate region has been removed” displayed on the display. The "crown height difference image from which the small area felled tree crown candidate area has been removed" shown in FIG. Areas (for example, fine white areas N1 in FIG. 6) are removed.

このようにして、小面積樹冠領域除去処理(ステップS43)によって、小面積樹冠領域除去済みの樹冠高差分画像データが作成されると、続いて、伐採木樹冠候補領域における長手方向長さを当該伐採木樹冠候補領域における短手方向長さで徐算して得られた値が閾値(第3閾値とする。)以上の細長い樹冠領域を「小面積樹冠領域除去済みの樹冠高差分画像データ」から除去して、「細長樹冠領域除去済みの樹冠高差分画像データ」を作成する細長樹冠領域除去処理(ステップS44)を行う。 In this way, when the crown height difference image data from which the small area crown area has been removed is created by the small area tree crown area removal process (step S43), subsequently, the longitudinal length of the felled tree canopy area is determined. Elongated tree crown regions with a value equal to or greater than a threshold value (third threshold value) obtained by dividing the tree crown candidate region in the transverse direction are referred to as "crown high-difference image data after small-area tree crown region removal". , and an elongated canopy area removing process (step S44) is performed to create "canopy height difference image data after removing the elongated canopy area".

細長樹冠は、図7においては複数存在しているが、例えば、細長い白領域N2を例示できる。この細長樹冠は、例えば、伐採木ではない樹冠であっても伐採前の空撮画像と伐採後の空撮画像とで撮影角度の違いや撮影位置のずれが生じていたりすることにより、樹冠高画像データ差分処理(ステップS30)を行った際に生じる場合がある。このため、このような細長樹冠を伐採木の樹冠候補から外す処理を行う。 A plurality of elongated tree canopies exist in FIG. 7, and for example, an elongated white region N2 can be exemplified. For example, even if the crown is not a felled tree, the difference in the shooting angle and the difference in the shooting position between the aerial image taken before and after felling can cause the height of the tree crown to increase. This may occur when image data difference processing (step S30) is performed. Therefore, processing is performed to exclude such elongated tree crowns from the tree crown candidates for the felled trees.

細長樹冠領域除去処理は、具体的には、図7に示した「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像」における伐採木樹冠候補領域(図7の白領域)のうち、細長い伐採木樹冠候補領域(例えば、図7における細長い白領域N2)を細長樹冠ノイズとして除去する処理を行う。 Specifically, the slender tree crown region removal processing is performed by removing the slender tree crown candidate region (the white region in FIG. 7) in the “crown height difference image from which the small area felled tree crown candidate region has been removed” shown in FIG. Processing is performed to remove the tree canopy candidate area of the felled tree (for example, the long and narrow white area N2 in FIG. 7) as the long and narrow canopy noise.

なお、細長樹冠か否かの判定は、「面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高画像データ」において、伐採木樹冠候補領域における長手方向長さを当該伐採木樹冠候補領域における短手方向長さで徐算して得られた値の大きさによって細長伐採木樹冠候補領域であるか否かを判定する。具体的には、伐採対象となる樹木における樹冠を平面視したときの長手方向の長さ(Lmaxとする。)を短手方向の長さ(Lminとする。)で徐算して得られた値の大きさは、4以上にはなりにくいということが経験値として得られていることから、第3閾値をnとしたとき、例えば「n=4」を設定する。そして、伐採木樹冠候補領域が第3閾値(n=4)以上の細長い伐採木樹冠候補領域を「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」から除去する。これにより、極端に細長い伐採木樹冠候補領域はノイズとして除去できる。なお、第3閾値nはn=4に限られることなく、適宜最適な値を設定することができる。 It should be noted that the determination of whether or not the tree crown is elongated is performed by comparing the longitudinal length of the felled tree crown candidate region to the short length Based on the value obtained by dividing by the height, it is determined whether or not it is an elongated felled tree canopy region. Specifically, it is obtained by dividing the length in the longitudinal direction (Lmax) of the crown of the tree to be felled in plan view by the length in the lateral direction (Lmin). Since it is empirically obtained that the magnitude of the value is unlikely to be 4 or more, for example, "n=4" is set when the third threshold is n. Then, a thin felled tree crown candidate area equal to or larger than the third threshold value (n=4) is removed from the "small area felled tree crown candidate area removed tree crown high-difference image data". As a result, extremely long and narrow felled tree crown candidate regions can be removed as noise. Note that the third threshold value n is not limited to n=4, and an optimum value can be set as appropriate.

このような細長伐採木樹冠候補領域除去処理を行うことによって、「細長伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」を作成できる。作成された「細長樹冠候補域除去済みの樹冠高差分画像データ」を、コンピューターなどの情報処理装置に保存しておくことにより、当該細長伐採木樹冠候補領域除去画像データに対応する細長伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高画像を、随時、ディスプレイ上に表示させることができる。 By performing such processing for removing the elongated felled tree crown candidate area, it is possible to create "crown height difference image data from which the elongated felled tree crown candidate area has been removed." By storing the created "tree crown height difference image data after removal of the elongated tree crown candidate area" in an information processing device such as a computer, the elongated felled tree crown corresponding to the removed elongated tree crown candidate area image data can be obtained. The canopy height image from which the candidate regions have been removed can be displayed on the display at any time.

図8は、ディスプレイ上に表示された細長伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像を示す図である。図8に示す細長樹冠除去済みの樹冠高差分画像は、図7に示した小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像から細長い樹冠(例えば、図7における細長い白領域N2)がノイズとして除去されたものとなっている。 FIG. 8 is a diagram showing a tree crown height difference image from which the elongated felled tree tree crown candidate region has been removed, displayed on the display. The tree crown high-difference image from which the slender tree crown has been removed shown in FIG. has been removed as

このようにして、細長伐採木樹冠候補領域除去処理(ステップS45)によって、細長伐採木樹冠候補領域が除去された「細長伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」が作成されると、当該「細長伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」から、伐採木樹冠候補領域内(白領域内)に存在するノイズ(伐採木樹冠候補領域内ノイズN3とする。)を除去する伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去処理を行う(ステップS45)。 In this way, when the thin felled tree crown candidate area removal process (step S45) creates the "tree crown high-difference image data after the thin felled tree crown candidate area has been removed". , removes noise existing in the felled tree crown candidate region (inside the white region) (referred to as noise N3 in the felled tree crown candidate region) from the "crown height difference image data after removal of the thin felled tree crown candidate region". Then, noise removal processing within the felled tree canopy candidate region is performed (step S45).

伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去処理は、具体的には、図8に示した「細長伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像」における伐採木樹冠候補領域(図8の白領域)のうち、当該伐採木樹冠候補領域内(白領域内)に存在する画素値がゼロの領域(黒領域)を伐採木樹冠候補領域内ノイズN3として除去する処理である。なお、伐採木樹冠候補領域内(白領域内)に存在する画素値がゼロの黒領域、すなわち、伐採木樹冠候補領域内ノイズN3というのは、周囲が伐採木樹冠候補領域(白領域)で囲まれて島のように存在するに画素値がゼロの黒領域を指している。 Specifically, the noise removal processing in the felled tree crown candidate region is performed by removing the noise in the felled tree crown candidate region (white region in FIG. Among these processes, the area (black area) having a pixel value of zero existing in the felled tree canopy candidate area (inside the white area) is removed as the felled tree canopy candidate area noise N3. A black area with a pixel value of zero existing in the felled tree canopy candidate area (white area), that is, noise N3 in the felled tree canopy candidate area, is surrounded by the felled tree canopy candidate area (white area). It indicates a black area with a pixel value of zero that exists like an island.

このように、採木樹冠候補領域内ノイズN3は、周囲が伐採木樹冠候補領域(白領域)で囲まれて島のように存在するに画素値がゼロの黒領域であるとしている。このため、伐採木樹冠候補領域内(白領域内)に画素値がゼロの黒領域が存在しているかのように見える黒領域(画素値がゼロの領域)が存在していたとしても、当該黒領域が伐採木樹冠候補領域(白領域)の外側に存在する黒領域に繋がりを有している黒領域(例えば、図8における黒領域D)については、当該黒領域(例えば、図8における黒領域D)を伐採木樹冠候補領域内ノイズN3としない。 Thus, the noise N3 in the harvested tree canopy candidate area is assumed to be a black area surrounded by the harvested tree canopy candidate area (white area) like an island and having a pixel value of zero. For this reason, even if there is a black region (region with zero pixel values) that looks as if there is a black region with zero pixel values in the felled tree crown candidate region (inside the white region), For a black area (for example, black area D in FIG. 8) that is connected to a black area that exists outside the felled tree crown candidate area (white area), the black area (for example, The black area D) is not used as noise in the felled tree crown candidate area N3.

上述の伐採木樹冠候補領域内ノイズN3は、上空から調査対象森林域を撮影したときに、樹冠に隙間などによる空間がある場合などにおいて、当該空間を通して地面が撮影されてしまうことによって生じるものである。すなわち、ある樹木について考えた場合、当該樹木の樹冠に空間が存在すると、当該樹木を伐採前に撮影した画像には、樹冠の空間部を通して地面が撮影されることとなり、当該樹木の伐採前の撮影画像と当該樹木の伐採後の撮影画像との差分を取ると、空間部に対応する部分は樹冠高に変化がないため、画素値はゼロ(黒)となる。このような伐採木樹冠領域内ノイズN3は、伐採木の樹冠に存在していた隙間に由来するノイズとも言える。当該伐採木樹冠領域内ノイズN3は、本来は、当該樹木の樹冠として考えてよい領域である。このため、伐採木樹冠候補領域内(図8の白領域内)に存在する伐採木樹冠候補領域内ノイズN3(画素値がゼロの黒領域)は、白で塗りつぶす処理を行う。 The noise N3 in the felled tree canopy candidate area is generated when the ground is photographed through the space, such as when there is a gap in the tree crown when the survey target forest area is photographed from above. be. In other words, when considering a tree, if there is a space in the crown of the tree, the ground will be captured through the space in the tree crown in the image taken before the tree is cut down. When the difference between the photographed image and the photographed image of the tree after felling is taken, the pixel value becomes zero (black) because the crown height does not change in the part corresponding to the space. Such noise N3 in the felled tree canopy region can be said to be noise derived from gaps that existed in the canopy of the felled tree. The noise in the felled tree crown area N3 is originally an area that can be considered as the crown of the tree. Therefore, noise N3 in the felled tree canopy candidate region (black region with zero pixel value) existing in the felled tree canopy candidate region (inside the white region in FIG. 8) is filled with white.

なお、伐採木樹冠候補領域内には、伐採木の樹冠に存在している樹冠の隙間に由来するノイズだけなく、1つの樹木の樹冠と当該1つの樹木に近接している樹木の樹冠との間に元々存在している空間による画素値がゼロの黒領域(例えば、図8において、符号N4で示す黒領域)が幾つか存在している場合もある。 In addition, in the felled tree crown candidate region, there is not only noise derived from gaps in the crown of the felled tree, but also the noise from the crown of one tree and the crowns of trees adjacent to the one tree. There may be some black areas with zero pixel values (for example, black areas denoted by reference numeral N4 in FIG. 8) due to the space that originally exists between them.

伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去処理(ステップS44)を行うと、このような樹冠と樹冠との間に元々存在する空間による画素値ゼロの黒領域N4に対しても白で塗りつぶす処理がなされることとなるが(図9参照。)、当該黒領域N4については、後述する伐採木樹冠区分処理(ステップS50)で空間として再現できる。 When the noise removal process in the felled tree crown candidate area (step S44) is performed, the black area N4 having a pixel value of zero due to the space that originally exists between the tree crowns is also painted in white. However (see FIG. 9), the black area N4 can be reproduced as a space in the felled tree canopy segmentation process (step S50), which will be described later.

このような伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去処理を行うことによって、「伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データ」を作成できる。作成された「伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データ」を、コンピューターなどの情報処理装置に保存させておくことにより、当該「伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データ」に対応する「伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高差分画像」を、随時、ディスプレイ上に表示させることができる。 By performing such noise removal processing in the felled tree canopy candidate region, it is possible to create "crown height difference image data in which noise in the felled tree crown candidate region has been removed". By storing the created "noise-removed crown height difference image data in the felled tree crown candidate area" in an information processing device such as a computer, the "noise-removed tree crown height in the felled tree crown candidate area" The "canopy height difference image after noise removal in the felled tree crown candidate region" corresponding to the "difference image data" can be displayed on the display at any time.

図9は、ディスプレイ上に表示された「伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高差分画像」を示す図である。図9に示す伐採木樹冠領域内ノイズ除去画像は、図8に示した細長樹冠領域除去画像(枠線A1内)から、伐採木樹冠候補領域(図8の白領域)内に存在する画素値がゼロの黒領域(伐採木樹冠候補領域内ノイズN3及び樹冠と樹冠との間に元々存在する空間による画素値ゼロの黒領域N4)が伐採木樹冠候補領域内ノイズとして除去されたものとなっている。 FIG. 9 is a diagram showing a “crown height difference image from which noise has been removed in the felled tree crown candidate region” displayed on the display. The noise-removed image within the felled tree canopy region shown in FIG. 9 is derived from the image with the elongated tree canopy region removed (within the frame line A1) shown in FIG. is zero (noise N3 in the felled tree crown candidate region and black region N4 with zero pixel value due to the space originally existing between tree crowns) is removed as noise in the felled tree crown candidate region. ing.

このように、伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去処理(ステップS45)が行われた伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高画像(図9参照。)は、伐採木樹冠高候補領域抽出処理(ステップS42)が行われた「伐採木樹冠高候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」から、小面積伐採木樹冠候補領域除去処理(ステップS43)を行い、さらに、細長樹冠候補除去処理(ステップS44)が行われ、加えて、伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去処理(ステップS45)が行われた樹冠高画差分画像となっている。従って、伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去処理(ステップS45)によって作成された「伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データ」は、各種のノイズが除去された伐採木樹冠高画像データとなる。 In this way, the tree crown height image (see FIG. 9) that has undergone noise removal processing in the felled tree crown candidate region (step S45) and has been subjected to the noise removal processing in the felled tree crown candidate region (see FIG. 9) is subjected to the cut tree crown height candidate region extraction processing. The small-area felled tree crown candidate area removal process (step S43) is performed from the "cropped tree crown height candidate area extracted tree crown height difference image data" for which (step S42) has been performed, and further, the slender tree crown candidate removal process ( Step S44) has been performed, and in addition, the tree crown high-image difference image has been subjected to noise removal processing in the felled tree crown candidate region (step S45). Therefore, the "noise-removed crown height difference image data in the felled tree crown candidate region" created by the noise removal processing in the felled tree crown candidate region (step S45) is a felled tree crown height image from which various noises have been removed. data.

以上のようにして、「伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データ」が作成されると、当該伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データを用いて、伐採木樹冠区分処理を行う(ステップS50)。当該伐採木樹冠区分処理(ステップS50)は、「樹冠高画像データ差分処理によるノイズ」が除去された「樹冠高差分画像」(図9参照。)に存在する伐採木樹冠候補領域(白領域)を、個々の樹木の樹冠に区分する処理を行って、伐採木樹冠区分画像データを作成する。 When the "noise-removed tree crown high-difference image data in the felled tree crown candidate region" is created as described above, the tree crown high-difference image data in the felled tree canopy candidate region after noise removal has been performed. A tree canopy segmentation process is performed (step S50). In the cut tree crown segmentation process (step S50), the cut tree crown candidate area (white area) existing in the "crown height difference image" (see FIG. 9) from which "noise due to the crown height image data difference processing" is removed. are divided into crowns of individual trees to create cut tree crown division image data.

すなわち、図9に示す「伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高差分画像」における伐採木樹冠候補領域(白領域)は、複数樹木の樹冠が繋がっていたり、一部が重なり合っていたりしている状態として表わされているため、個々の樹木の樹冠として区分されているものではない。このため、図9に示す「伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高差分画像」における伐採木樹冠候補領域を個々の樹木(伐採木)の樹冠に区分する処理を行う。 That is, in the tree crown candidate region (white region) in the "noise-removed tree crown height difference image in the tree crown candidate region" shown in FIG. It is not classified as individual tree crowns because it is represented as a state in which it is covered. Therefore, processing is performed to classify the felled tree canopy candidate region in the "noise-removed tree crown height difference image in the felled tree canopy region" shown in FIG.

当該伐採木樹冠区分処理は、具体的には、「伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データ」と、樹冠高が表わされている「樹冠高差分画像データ」とを用いて行う。すなわち、「伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データ」は、図9の「伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高差分画像」に示すように2値画像データであるため、樹冠高の情報を有していない。このため、伐採木樹冠区分処理を行う際には、図5(b)の「樹冠高差分画像の拡大画像」に示すような樹冠高の情報を有している「樹冠高差分画像データ」を参照して、伐採木樹冠区分処理を行う。 Specifically, the cut tree crown segmentation process uses "crown height difference image data with noise removed in the cut tree crown candidate region" and "crown height difference image data" representing the tree crown height. do. That is, the "noise-removed tree crown height difference image data in the felled tree canopy candidate region" is binary image data as shown in FIG. Therefore, it does not have information on crown height. For this reason, when performing the tree crown classification processing for a felled tree, "crown height difference image data" having information on the tree crown height as shown in the "enlarged image of the tree crown height difference image" in FIG. Refer to it and perform the cut tree canopy division processing.

図9に示す「伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高差分画像」における伐採木樹冠候補領域から個々の樹木(伐採木)の樹冠に区分する伐採木樹冠区分処理は、下記に示す公知文献2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)を用いることができる。この場合、伐採木樹冠区分処理は、単木樹冠抽出のインディヴィジュアル・ツリー・ディテクション法を用い、樹冠の縁部の樹冠高が樹冠の頂点の樹冠高よりも低いことを利用して行う。 The cut tree crown segmentation process for classifying the tree crown candidate region in the "tree crown high-difference image from which noise has been removed in the cut tree crown candidate region" shown in FIG. The individual tree detection method for single tree crown extraction described in Reference 2 can be used. In this case, the harvested tree canopy classification process is performed using the individual tree detection method for extracting the canopy of a single tree, utilizing the fact that the canopy height at the edge of the canopy is lower than the canopy height at the apex of the canopy.

公知文献2: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 Publicly known document 2: J Hyypp M Inkinen, ``Detecting and estimating attributes for single trees using laser scanner'', The photogrammetric journal of Finland 16 (2), 1999, 27-42

伐採木樹冠区分処理(ステップS50)を行うことによって、個々の伐採木の樹冠が個々の伐採木ごとに区分された伐採木樹冠区分画像データが作成される。当該伐採木樹冠区分画像データを情報処理装置に保存しておくことにより、随時、伐採木樹冠画像データに対応する伐採木樹冠区分画像をディスプレイ上に表示させることができる。 By performing the cut tree crown division processing (step S50), cut tree crown division image data in which the crown of each cut tree is divided for each cut tree is created. By storing the cut tree crown segment image data in the information processing device, the cut tree crown segment image corresponding to the cut tree crown image data can be displayed on the display at any time.

図10は、ディスプレイ上に表示された伐採木樹冠区分画像を示す図である。図10に示す伐採木樹冠区分画像は、個々の樹木の樹冠が領域分割されたものとなっている。図10において、区分された1つの白抜きの領域(例えば、領域C1)が1本の樹木における樹冠である。 FIG. 10 is a diagram showing a cut tree canopy segmented image displayed on the display. The cut tree crown segmented image shown in FIG. 10 is obtained by segmenting the crown of each tree. In FIG. 10, one divided white area (for example, area C1) is the crown of one tree.

このようにして、伐採木樹冠区分処理(ステップS50)において、個々の樹木(伐採木)に対応する伐採木樹冠区分画像データが作成されると、個々の伐採木に関する資源情報(伐採木資源情報を)を取得する伐採木資源情報取得処理を行う(ステップS60)。 In this way, in the cut tree crown classification process (step S50), when the cut tree crown classification image data corresponding to each tree (cut tree) is created, the resource information (cut tree resource information) on each cut tree is generated. ) is performed (step S60).

伐採木資源情報取得処理(ステップS60)には、前記伐採木樹冠区分処理ステップによって作成された前記伐採木樹冠区分画像データに基づいて、少なくとも、個々の伐採木の位置情報(x座標及びy座標)、個々の伐採木の樹冠面積及び/又は樹冠直径、個々の伐採木の胸高直径(DBH)、個々の伐採木の樹高、個々の伐採木の材積を伐採木資源情報として取得する処理が含まれている。そして、これらの伐採木資源情報を、個々の伐採木に付されているナンバー(ラベル番号)、樹種などに対応付けたものをデータベース化してコンピューターなどの情報処理装置に保存する。情報処理装置に保存された伐採木資源情報は、随時、ディスプレイ上に表示させることができる。 The felled tree resource information acquisition process (step S60) includes at least position information (x-coordinate and y-coordinate ), the crown area and/or crown diameter of each felled tree, the diameter at breast height (DBH) of each felled tree, the height of each felled tree, and the volume of each felled tree, as felled tree resource information. is Then, the cut tree resource information is stored in an information processing device such as a computer as a database in which the number (label number) assigned to each cut tree, tree species, etc. are associated with each other. The felled tree resource information stored in the information processing device can be displayed on the display at any time.

なお、調査対象森林域における伐採前の個々の樹木に関する資源情報として、個々の樹木の位置情報、個々の樹木の樹冠面積及び/又は樹冠直径、個々の樹木の樹高、個々の樹木の胸高直径及び個々の樹木の材積が、個々の樹木ごとに伐採前資源情報として求められている場合には、当該伐採前資源情報を参照して、個々の伐採木の資源情報を取得するようにしてもよく、また、伐採された個々の樹木(個々の伐採木)に関する資源情報を伐採後において計算などによって求めることによって取得するようにしてもよい。
ここでは、伐採された個々の樹木(個々の伐採木)に関する資源情報を伐採後において計算などによって求めることによって取得するものとする。
In addition, as resource information on individual trees before felling in the forest area surveyed, the location information of each tree, the crown area and/or crown diameter of each tree, the height of each tree, the diameter at breast height of each tree and When the timber volume of each tree is obtained as pre-cutting resource information for each individual tree, the pre-cutting resource information may be referenced to obtain the resource information for each felled tree. Alternatively, the resource information about each felled tree (individual felled tree) may be obtained by calculation or the like after felling.
Here, it is assumed that the resource information about each felled tree (individual felled tree) is obtained by calculation or the like after felling.

伐採された個々の樹木(伐採木)に関する資源情報を伐採後において求める方法について説明する。個々の伐採樹木の樹高は、伐採木樹冠区分処理により区分された個々の伐採木の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ことで求めることができる。 A method for obtaining resource information about individual felled trees (cut trees) after felling will be described. The tree height of each felled tree can be obtained by taking the maximum value of the crown height image data corresponding to the crown of each felled tree classified by the felled tree crown classification process as the tree height of the tree.

また、樹冠面積は、個々の伐採木の樹冠領域の画素数を積算することによって求めることができ、樹冠直径も当該樹冠領域の画素数に基づいて求めることができる。 Moreover, the crown area can be obtained by accumulating the number of pixels in the crown area of each felled tree, and the crown diameter can also be obtained based on the number of pixels in the crown area.

また、胸高直径は、樹冠面積又は樹冠直径と、樹高とから重回帰式で求めることができる。なお、重回帰式で胸高直径を求める場合、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又は樹冠直径、樹高を測定することによって重回帰式の変数を求めることが好ましい。 In addition, the diameter at breast height can be determined from the crown area or crown diameter, and the tree height using a multiple regression equation. When determining the diameter at breast height using the multiple regression equation, select about 10 standard trees for each tree species in a field survey, and measure the crown area, crown diameter, and tree height of the selected standard trees to calculate the variables of the multiple regression equation. It is preferable to ask

ところで、「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 "crown diameter" indicates the size of the horizontal spread of the tree crown when viewed from above, and the "breast height diameter" indicates the thickness of the trunk of the tree. , Since the crown and the trunk of a tree are not actually a perfect circle, it cannot be strictly called a "diameter", but in this specification, the "crown diameter ”, and “crown diameter” is used to represent the thickness of the trunk.

また、材積は、胸高直径と樹高の2変数材積式から求めることができる。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は公知であり、このような早見表から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3及び公知文献4)に記載されている。 Also, the volume can be obtained from a two-variable volume formula of diameter at breast height and tree height. Note that a quick reference chart for determining the timber volume from the diameter at breast height and the tree height is known, and the timber volume can be obtained from such a quick reference chart. The quick reference table is described in the following documents (publicly known documents 3 and 4).

公知文献3: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4: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
Publicly Known Document 3: Forestry Agency Planning Division, Tree Trunk Volume Table East Japan Edition, Japan Forestry Research Institute, page 334, 2003 Publicly Known Document 4: Forestry Agency Planning Division, Tree Trunk Volume Table West Japan Edition, Japan Forestry Research Institute, Page 320, 1970

図11は、ディスプレイ上に表示された伐採木資源情報の一覧表を示す図である。伐採木資源情報は、図11においては、1,2,3,・・・といった通し番号、個々の伐採木に付されているナンバー(ラベル番号)、個々の伐採木に対応する樹冠の位置情報(x座標及びy座標)、樹種、胸高直径(DBH)、樹高、材積が記録されている。なお、ディスプレイ上に表示させる伐採木資源情報としては、これらの他に、必要に応じて、樹冠直径、樹冠面積などをも含めるようにしてもよい。また、1,2,3、・・・といった通し番号により、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。図11に示す伐採木資源情報を一覧表としてディスプレイ上に表示させることによって、調査対象森林域の伐採木の詳細な資源情報を視覚的に把握することができる。 FIG. 11 is a diagram showing a list of felled tree resource information displayed on the display. In FIG. 11, the felled tree resource information includes a serial number such as 1, 2, 3, . x-coordinate and y-coordinate), tree species, diameter at breast height (DBH), tree height, and volume. The felled tree resource information to be displayed on the display may include tree crown diameter, tree crown area, etc., in addition to the above, if necessary. In addition, the serial numbers such as 1, 2, 3, . The number of target trees can be obtained. By displaying the felled tree resource information shown in FIG. 11 as a list on the display, it is possible to visually grasp the detailed resource information of the felled trees in the survey target forest area.

また、個々の伐採木の樹高を、伐採木樹冠区分画像(図11参照。)の個々の樹冠ごとに対応させてディスプレイ上に表示させることによって、個々の伐採木の資源概要を視覚的に把握できる。なお、個々の伐採木の樹高というのは、樹高を表す数値そのものであってもよいが、例えば、樹高を複数段階に区分した樹高区分を表するマークなどを個々の伐採木の樹冠に付した伐採木樹高区分画像をディスプレイ上に表示するようにしてもよい。 In addition, by displaying the tree height of each felled tree in association with each crown of the felled tree crown classification image (see Fig. 11) on the display, the resource overview of each felled tree can be visually grasped. can. The tree height of each felled tree may be a numerical value that represents the tree height itself, but for example, a mark representing the tree height division that divides the tree height into multiple stages is attached to the crown of each felled tree. The cut tree height classification image may be displayed on the display.

図12は、樹高区分を表すマークを精度検証地(枠線A2内)における個々の伐採木の樹冠に付した伐採木樹高区分画像を示す図である。なお、図12において、個々の樹冠に示されている丸印(正確には円形ではないが丸印と表記する。)は、個々の伐採木の樹頂点の位置に付されており、また、当該丸印の大きさが、樹高(m)を段階ごとに表している。ここでは、樹高を、18.6m~20.0m、20.1m~25.0m、25.1m~30.0m、30.1m以上というように、4段階に分けている。 FIG. 12 is a diagram showing a felled tree height classification image in which marks representing tree height classifications are added to the crowns of individual felled trees in the accuracy verification area (within the frame line A2). In addition, in FIG. 12, the circle marks (accurately not circular, but written as circle marks) shown in individual tree crowns are attached to the positions of the tree apexes of individual felled trees. The size of the circle represents the tree height (m) for each stage. Here, the tree height is divided into four stages, such as 18.6m to 20.0m, 20.1m to 25.0m, 25.1m to 30.0m, and 30.1m or more.

なお、図12はモノクロ画像であるため、図12においては、伐採木の樹高分布が把握しにくいが、図12の元となるカラー画像上では、伐採された樹木を表す丸印が赤の丸印として表示されているため、伐採木の樹高分布を容易に把握することができる。 Since FIG. 12 is a monochrome image, it is difficult to grasp the tree height distribution of the felled trees in FIG. Since they are displayed as marks, the tree height distribution of the felled trees can be easily grasped.

図13は、調査対象森林域(枠線A1内)における伐採木の分布画像を示す図である。なお、図13において丸印が付されている樹冠は、調査対象森林域(枠線A1内)において伐採された樹木を示している。図13に示す伐採木の分布画像をディスプレイに表示させることによって、調査対象森林域のどの位置の樹木が伐採されたかを視覚的に把握することができる。これにより、例えば、伐採木が調査対象森林域において集中や偏りがなく調査対象森林域の全域に分布しているか、伐り残しはないかなどを、容易に判断できる。 FIG. 13 is a diagram showing a distribution image of felled trees in the survey target forest area (within the frame line A1). In addition, the circled tree crowns in FIG. 13 indicate trees cut down in the survey target forest area (inside the frame line A1). By displaying the felled tree distribution image shown in FIG. 13 on the display, it is possible to visually grasp at which position the tree in the survey target forest area was felled. As a result, for example, it is possible to easily determine whether or not the felled trees are distributed throughout the survey target forest area without concentration or unevenness, and whether there are any uncut trees.

なお、図13はモノクロ画像であるため、図13においては、伐採木の分布が把握しにくいが、図13の元となるカラー画像上では、伐採された樹木を表す丸印が赤の丸印として表示されているため、伐採木の分布を容易に把握することができる。 Since FIG. 13 is a monochrome image, it is difficult to grasp the distribution of felled trees in FIG. Because it is displayed as , the distribution of felled trees can be easily grasped.

図12に示す樹高区分画像及び図13に示す伐採木分布画像をディスプレイ上に表示することができることにより、伐採計画を発注した森林所有者や森林管理者は、何処で、どれくらい量が伐採されたか、視覚的に把握することができる。例えば、伐採木が調査対象域の全域に分布しているか、集中や偏りはないかを、容易に判断できる。また、実際に現地に行くときには、これら各情報をプリントアウトしたもの、または、これらを現地で表示可能なモバイル端末を持参し、かつ、GPSを併用することで、熟練者でなくても容易に伐採された樹木の確認ができる。 The tree height classification image shown in FIG. 12 and the felled tree distribution image shown in FIG. 13 can be displayed on the display. , can be visually grasped. For example, it is possible to easily determine whether the felled trees are distributed throughout the survey area, and whether they are concentrated or uneven. In addition, when actually going to the site, by bringing a printout of each of these information or a mobile terminal that can display them on site and using GPS together, even non-experts can easily You can check the trees that have been felled.

以上のようにして採木資源情報が取得されると、伐採木資源量の集計処理を行う(ステップS70)。伐採木資源量の集計処理は、伐採木資源情報取得処理(ステップS60)によって取得された前記個々の伐採木資源情報(例えば、図11参照。)に基づいて、伐採木の資源量を伐採前の調査対象森林域内の資源量と比較できるようにそれぞれ集計する。 When the harvested tree resource information is obtained as described above, the harvested tree resource amount is tallied (step S70). The felled tree resource amount counting process is based on the individual felled tree resource information (for example, see FIG. 11) acquired by the felled tree resource information acquisition process (step S60). To be able to compare with the amount of resources in the forest area surveyed in 1).

伐採木資源量の集計処理ステップには、伐採木の本数、伐採木の平均胸高直径、伐採木の平均樹高、伐採木の合計材積を集計するとともに、本数による伐採率及び材積による伐採率を算定する処理が含まれている。 In the felled tree resources totaling step, the number of felled trees, the average diameter at breast height of the felled trees, the average height of the felled trees, and the total timber volume of the felled trees are aggregated, and the felling rate based on the number of trees and the felling rate based on the timber volume are calculated. It contains the processing to do.

具体的には、伐採前の調査対象森林域に存在する樹木の本数と伐採された樹木(伐採木)の本数、伐採前の調査対象森林域に存在する樹木の平均胸高直径(DBH:cm)と伐採された樹木(伐採木)の平均胸高直径(DBH:cm)、伐採前の調査対象森林域に存在する樹木の平均樹高(m)と伐採された樹木(伐採木)の平均樹高(m)、伐採前の調査対象森林域に存在する樹木の合計材積(m)と伐採された樹木(伐採木)の合計材積(m)、伐採前の調査対象森林域に存在する樹木の本数に対する比率(%)、伐採前の調査対象森林域に存在する樹木の材積に対する材積の比率(%)をそれぞれ求めて集計し、集計結果をデータベース化してコンピューターなどの情報処理装置に保存する。これにより、集計結果を一覧表として、随時、ディスプレイ上に表示させることができる。 Specifically, the number of trees existing in the surveyed forest area before felling, the number of felled trees (cut trees), and the average diameter at breast height (DBH: cm) of the trees existing in the surveyed forest area before felling and the average diameter at breast height (DBH: cm) of felled trees (cut trees), the average tree height (m) of trees existing in the surveyed forest area before felling, and the average tree height (m ), the total volume of trees existing in the surveyed forest area before logging (m 3 ) and the total volume of felled trees (cut trees) (m 3 ), the number of trees existing in the surveyed forest area before logging and the ratio (%) of the volume of trees existing in the surveyed forest area before felling are calculated and tabulated. As a result, the tabulated results can be displayed on the display at any time as a list.

図14は、ディスプレイ上に表示された伐採木資源量の集計表を示す図である。図145に示す伐採木資源量の集計表によれば、調査対象森林域で伐採された樹木(伐採木)の本数、伐採木の平均胸高直径、伐採木の平均樹高及び伐採木の合計材積と、当該調査対象森林域における伐採前の樹木の本数、平均胸高直径、平均樹高、合計材積とを比較することができる。なお、伐採木資源量の集計表には、図14示すように、伐採率(本数伐採率及び材積伐採率)も記録されている。 FIG. 14 is a diagram showing a tally table of the amount of felled tree resources displayed on the display. According to the summary table of the amount of felled trees shown in Fig. 145, the number of trees felled in the survey target forest area (cut trees), the average diameter at breast height of the cut trees, the average height of the cut trees, and the total timber volume of the cut trees. , the number of trees before felling, the average diameter at breast height, the average tree height, and the total volume of trees in the target forest area can be compared. In addition, as shown in FIG. 14, the felled tree resource amount summary table also records the felling rate (the number of trees felling rate and the timber pile felling rate).

図14に示す伐採木資源量の集計表によれば、調査対象森林域で実施された伐採(調査)の状況を容易に把握することができる。また、図14に示す伐採木資源量の集計表を基にすることで、伐採調査業務での補助金支出の算定根拠となる本数伐採率及び材積伐採率が適正伐採率(例えば、本数伐採率30%未満、材積伐採率35%未満)となっているか否かを容易に判定できる。なお、図14に示す伐採木資源量の集計表によれば、本数伐採率は25%であり、材積伐採率は24%であるため、本数伐採率30%未満、材積伐採率35%未満を満たしているため、適正であると判定できる。 According to the summary table of the amount of felled tree resources shown in FIG. 14, it is possible to easily grasp the state of felling (investigation) carried out in the survey target forest area. In addition, based on the summary table of the amount of felled tree resources shown in Fig. 14, the number cutting rate and the timber cutting rate, which are the basis for calculating the subsidy expenditure in the logging survey work, can be set to the appropriate cutting rate (for example, the number cutting rate 30% or less, and the logging rate is less than 35%). According to the summary table of the amount of felled tree resources shown in FIG. Since it satisfies the requirements, it can be determined to be appropriate.

以上説明したように、実施形態に係る伐採状況調査用データ作成方法によれば、伐採前の樹冠高画像データと伐採後の樹冠高画像データとの差分を取る樹冠高画像データ差分処理を行うことによって、伐採木の樹冠領域が表わされている樹冠高差分画像データを作成し、樹冠高画像データ差分処理によるノイズを、ノイズ除去処理(ステップS40)によって、最大樹冠高抽出処理(ステップS41)、伐採木樹冠候補領域抽出処理(ステップS42)、小面積伐採木樹冠候補領域除去処理(ステップS43)、細長樹冠候補領域除去処理(ステップS44)及び伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去処理(ステップS45)を行うことにより、ノイズが除去されたノイズ除去済みの樹冠高差分画像データを作成するようにしている。 As described above, according to the felling situation survey data creation method according to the embodiment, the tree crown height image data difference processing for obtaining the difference between the tree crown height image data before felling and the tree crown height image data after felling is performed. to create crown height difference image data representing the canopy area of the felled tree, and noise due to the crown height image data difference processing is removed by noise removal processing (step S40), and maximum crown height extraction processing (step S41). , felled tree crown candidate region extraction processing (step S42), small area felled tree crown candidate region removal processing (step S43), slender tree crown candidate region removal processing (step S44), and noise removal processing in the felled tree crown candidate region (step S45 ) to create noise-removed tree canopy height difference image data.

そして、ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データを用いて、伐採木の樹冠領域を個々の伐採木の樹冠ごとに区分した伐採木樹冠区分画像データを作成している。これによって、個々の伐採木を高精度に再現でき、個々の伐採木を高精度に再現した伐採木樹冠区分画像データに基づいて、伐採木資源情報を取得している。これにより、伐採木資源情報を高精度に得ることができる。また、高精度に得られた伐採木資源情報に基づいて伐採木資源量の集計処理を行うようにしているため、当該伐採木資源量の集計処理によって得られた伐採木資源量の集計結果(例えば、図14参照。)は、信頼性の高い伐採木資源量の集計結果となる。 Then, using the noise-removed tree crown high-difference image data, felled tree crown segmented image data in which the tree crown region of the felled tree is segmented for each tree crown is created. As a result, each felled tree can be reproduced with high precision, and the felled tree resource information is acquired based on the felled tree canopy segmented image data that reproduces each felled tree with high precision. As a result, felled tree resource information can be obtained with high accuracy. In addition, since the amount of felled tree resources is aggregated based on the information on felled tree resources obtained with high accuracy, the aggregate result of the amount of felled tree resources ( For example, see FIG. 14.) is a highly reliable tally result of the amount of felled tree resources.

なお、伐採木資源情報取得処理が取得した伐採木資源情報、伐採木資源量の集計処理によって得られた伐採木資源量の集計結果、さらには、図12に示した伐採木の樹高区分画像及び図13に示した伐採木分布画像などは、所定の森林域において樹木の伐採を行った際の伐採状況を調査するための伐採状況調査用データとして使用できる。 In addition, the cut tree resource information acquired by the cut tree resource information acquisition process, the tally result of the felled tree resource amount obtained by the tally processing of the felled tree resource amount, and the tree height classification image of the felled tree shown in FIG. The felled tree distribution image and the like shown in FIG. 13 can be used as felling situation investigation data for investigating the felling situation when trees are felled in a predetermined forest area.

以上、実施形態に係る伐採状況調査用データ作成方法について説明したが、続いて、実施形態に係る伐採状況調査用データ作成方法に対応する伐採状況調査用データ作成装置について説明する。 The felling situation investigation data creation method according to the embodiment has been described above. Subsequently, the felling situation investigation data creation device corresponding to the felling situation investigation data creation method according to the embodiment will be explained.

図15は、実施形態に係る伐採状況調査用データ作成方法に対応する伐採状況調査用データ作成装置1を説明するために示す図である。伐採状況調査用データ作成装置1は、図15に示すように、図1におけるステップS10において取得すべき伐採前の樹冠高画像データを記憶している記憶部10と、図1におけるステップS20において取得すべき伐採後の樹冠高画像データを記憶している記憶部20と、図1におけるステップS30の処理を行う樹冠高画像データ差分処理部30と、図1におけるステップS40の処理を行うノイズ除去処理部40と、図1におけるステップS50の処理を行う伐採木樹冠区分処理部50と、図1におけるステップS60の処理を行う伐採木資源情報取得処理部60と、図1におけるステップS70の処理を行う伐採木資源量の集計処理部70とを有する。 FIG. 15 is a diagram for explaining the harvesting survey data creation device 1 corresponding to the harvesting survey data creation method according to the embodiment. As shown in FIG. 15, the felling situation survey data creation device 1 includes a storage unit 10 storing tree canopy height image data before felling to be acquired in step S10 in FIG. A storage unit 20 storing tree crown height image data after felling to be performed, a tree crown height image data difference processing unit 30 performing the processing of step S30 in FIG. 1, and a noise removal processing performing the processing of step S40 in FIG. 1, a felled tree crown classification processing unit 50 that performs the processing of step S50 in FIG. 1, a harvested tree resource information acquisition processing unit 60 that performs the processing of step S60 in FIG. 1, and a processing of step S70 in FIG. and a tally processing unit 70 for the amount of felled tree resources.

図15におけるノイズ除去処理部40には、図1におけるステップS41の処理を行う最大樹冠高抽出部41と、図1におけるステップS42の処理を行う伐採木樹冠候補領域抽出処理部42と、図1におけるステップS43の処理を行う小面積伐採木樹冠候補領域除去処理部43と、図1におけるステップS44の処理を行う細長伐採木樹冠候補領域除去処理部44と、図1におけるステップS45の処理を行う伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去処理部45とが含まれている。 The noise removal processing unit 40 in FIG. 15 includes a maximum crown height extraction unit 41 that performs the processing of step S41 in FIG. The small area felled tree crown candidate area removal processing unit 43 that performs the process of step S43 in , the elongated felled tree crown candidate area removal processing unit 44 that performs the process of step S44 in FIG. 1, and the process of step S45 in FIG. A noise removal processing unit 45 in the felled tree canopy candidate area is included.

このように構成されている伐採状況調査用データ作成装置1を構成する各構成要素が、図1に示すフローチャートに示す手順に沿って処理を行うことにより、実施形態に係る伐採状況調査用データ作成方法と同様に、伐採木資源情報、伐採木資源量の集計結果、さらには、図12に示した伐採木の樹高区分画像及び図13に示した伐採木分布画像などを得ることができ、これらは、所定の森林域において樹木の伐採を行った際の伐採状況を調査するための伐採状況調査用データとして使用できる。 Each component of the harvesting survey data creation device 1 configured as described above performs processing according to the procedure shown in the flowchart shown in FIG. Similar to the above method, it is possible to obtain the felled tree resource information, the tally result of the felled tree resource amount, the height classification image of the felled trees shown in FIG. 12, the felled tree distribution image shown in FIG. can be used as felling situation survey data for investigating the felling situation when trees are felled in a predetermined forest area.

なお、図15に示す伐採状況調査用データ作成装置1に含まれる上記各構成要素(図15参照。)が有する機能がコンピューター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ーのソフトウエア上で実行される。 It should be noted that the functions of the respective components (see FIG. 15) included in the felling survey data creation device 1 shown in FIG. 15 are installed as computer programs, and given to the respective components. By doing so, the functions of each component are executed on the computer software.

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。たとえば、下記に示すような変形実施も可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, modified implementations as shown below are also possible.

(1)調査対象森林域に存在する樹木としては、例えば、カラマツ、アカマツ、スギ、ヒノキなどの針葉樹の植栽木を例示し、特に、上記実施形態においては、針葉樹として、カラマツを例にとって説明したが、針葉樹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、当該ブナやナラについても同様に実施できる。 (1) Examples of trees existing in the survey target forest area include coniferous planted trees such as larch, Japanese red pine, cedar, and cypress. However, it is not limited to coniferous trees. For example, if there is a forest in which beech and oak grow together in a predetermined area, the same can be applied to the beech and oak.

(2)上記実施形態においては、ドローンを用いて空撮画像データを得るようにしたが、ドローンに限られるものではなく、例えば、航空機を使用して空撮画像データを得るようにしてもよい。 (2) In the above embodiment, a drone is used to obtain aerial image data, but the invention is not limited to drones. For example, an aircraft may be used to obtain aerial image data. .

(3)上記実施形態においては、樹冠高画像データを得るための3次元点群データは、空撮画像データからオルソ画像を作成して、作成したオルソ画像から作成するようにしたが、上空から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3次元点群データを得るようにしてもよい。 (3) In the above embodiment, three-dimensional point cloud data for obtaining tree canopy height image data is created by creating an orthoimage from the aerial image data and creating it from the created orthoimage. Three-dimensional point cloud data may be obtained based on laser measurement data obtained by irradiating laser light.

(4)上記実施形態においては、伐採木樹冠区分処理は、インディヴィジュアル・ツリー・ディテクション法を用いる場合を例示したが、他の方法を用いることもできる。例えば、領域分割法の1つであるWatershedアルゴリズムを用いることができる。 (4) In the above embodiment, the individual tree detection method is used for the cut tree canopy division processing, but other methods can also be used. For example, the Watershed algorithm, which is one of the area division methods, can be used.

(5)上記実施形態においては、ステップS60が行う伐採木資源情報取得処理としては、伐採された個々の樹木(個々の伐採木)に関する資源情報を伐採後において計算などによって求めることによって取得する場合を例示したが、前述したように、調査対象森林域における伐採前の個々の樹木に関する資源情報として、個々の樹木の位置情報、個々の樹木の樹冠面積及び/又は樹冠直径、個々の樹木の樹高、個々の樹木の胸高直径及び個々の樹木の材積が、個々の樹木ごとの伐採前資源情報として求められている場合には、当該伐採前資源情報を参照して、個々の伐採木の資源情報を取得するようにしてもよい。この場合、ステップS50の伐採木樹冠区分処理によって作成された伐採木樹冠区分画像データに基づいて、伐採された個々の樹木の位置情報を得て、当該位置情報に基づいて、伐採された個々伐採木の資源情報を伐採前森林資源情報から取得する。 (5) In the above-described embodiment, the felled tree resource information acquisition process performed in step S60 is a case where resource information on each felled tree (individual felled tree) is obtained by calculation or the like after felling. However, as described above, the resource information on individual trees before felling in the forest area surveyed includes location information of individual trees, crown area and/or crown diameter of individual trees, height of individual trees , If the diameter at breast height and timber volume of each tree are required as pre-cutting resource information for each tree, resource information for each felled tree is obtained by referring to the pre-cutting resource information. may be obtained. In this case, based on the felled tree crown segmentation image data created by the felled tree crown segmentation process in step S50, the positional information of each felled tree is obtained, and based on the positional information, each felled tree Obtain tree resource information from pre-logging forest resource information.

1・・・伐採状況調査用データ作成装置、10・・・伐採前の樹冠高画像データ記憶部、20・・・伐採後の樹冠高画像データ記憶部、30・・・樹冠高画像データ差分処理部、40・・・ノイズ除去処理部、41・・・最大樹冠高抽出処理部、42・・・伐採木樹冠候補領域抽出処理部、43・・小面積伐採木樹冠候補領域除去処理部、44・・・細長樹冠候補領域除去処理部、45・・・伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去処理部、50・・・伐採木樹冠区分処理部、60・・・伐採木資源情報取得処理部、70・・・伐採木資源量の集計処理部、S10・・・伐採前の樹冠高画像データ取得処理、S20・・・伐採後の樹冠高画像データ取得処理、S30・・・樹冠高画像データ差分処理、S40・・・ノイズ除去処理、S41・・・最大樹冠高抽出処理、S42・・・伐採木樹冠候補領域抽出処理、S43・・小面積伐採木樹冠候補領域除去処理、S44・・・細長樹冠候補領域除去処理、S45・・・伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去処理、S50・・・伐採木樹冠区分処理、60・・・伐採木資源情報取得処理、S70・・・伐採木資源量の集計処理 Reference numerals 1... Data creation device for felling survey, 10... Tree crown height image data storage unit before logging, 20... Tree crown height image data storage unit after felling, 30... Tree crown height image data difference processing Section 40 Noise removal processing section 41 Maximum tree crown height extraction processing section 42 Trimmed tree crown candidate region extraction processing section 43 Small area felled tree crown candidate region removal processing section 44 Elongated tree crown candidate area removal processing unit 45 Cut tree crown candidate area noise removal processing unit 50 Cut tree crown classification processing unit 60 Cut tree resource information acquisition processing unit 70 . . . Aggregation processing unit for felled tree resource amount, S10 .. Tree crown height image data acquisition process before felling, S20 .. Tree crown height image data acquisition process after felling, S30 . , S40... noise removal process, S41... maximum tree crown height extraction process, S42... felled tree crown candidate area extraction process, S43... small area felled tree crown candidate area removal process, S44... slender tree crown Candidate area removal process, S45... Noise removal process in felled tree canopy candidate area, S50... Felled tree crown classification process, 60... Felled tree resource information acquisition process, S70... Aggregation of felled tree resources amount process

Claims (13)

所定の森林域において樹木の伐採を行った際の伐採状況を調査するためのデータを作成する伐採状況調査用データ作成方法であって、
前記所定の森林域における伐採前の樹冠高画像データを取得する伐採前の樹冠高画像データ取得処理ステップと、
前記所定の森林域における伐採後の樹冠高画像データを取得する伐採後の樹冠高画像データ取得処理ステップと、
前記伐採前の樹冠高画像データと前記伐採後の樹冠高画像データとの差分を取ることによって、一本以上の伐採木の樹冠からなる樹冠領域における樹冠高が表わされている樹冠高差分画像データを作成する樹冠高画像データ差分処理ステップと、
前記樹冠高画像データ差分処理によって作成された前記樹冠高差分画像データに存在するノイズを除去して、ノイズが除去されたノイズ除去済みの樹冠高差分画像データを作成するノイズ除去処理ステップと、
前記ノイズ除去処理によって作成された前記ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データに基づいて、前記一本以上の伐採木の樹冠からなる樹冠領域を個々の伐採木の樹冠ごとに区分した伐採木樹冠区分画像データを作成する伐採木樹冠区分処理ステップと、
前記伐採木樹冠区分処理によって作成された前記伐採木樹冠区分画像データに基づいて、前記個々の伐採木に関する資源情報を取得する伐採木資源情報取得処理ステップと、
を有することを特徴とする伐採状況調査用データ作成方法。
A felling situation investigation data creation method for creating data for investigating the felling situation when trees are felled in a predetermined forest area,
A pre-felling tree crown height image data acquisition step of acquiring pre-felling tree crown height image data in the predetermined forest area;
A post-felling tree crown height image data acquisition step of acquiring post-felling tree crown height image data in the predetermined forest area;
A canopy height difference image representing the canopy height in a canopy region composed of the canopy of one or more felled trees by taking the difference between the canopy height image data before felling and the canopy height image data after felling. a crown height image data difference processing step for creating data;
a noise removal processing step of removing noise present in the tree canopy height difference image data created by the tree canopy height image data difference processing to create denoised tree canopy height difference image data;
Cut tree crown segmentation, in which a tree crown region composed of the tree crown of the one or more cut trees is segmented for each tree crown based on the noise-removed tree crown high-difference image data created by the noise removal process. A felled tree canopy segmentation processing step for creating image data;
a felled tree resource information acquisition step of acquiring resource information about each of the felled trees based on the felled tree crown segmentation image data created by the felled tree crown segmentation process;
A data creation method for logging situation survey, characterized by having
請求項1に記載の伐採状況調査用データ作成方法において、
前記ノイズ除去処理ステップには、
前記樹冠高画像データ差分処理ステップによって作成された樹冠高差分画像データから、最大樹冠高を抽出する最大樹冠高抽出処理ステップと、
前記伐採木の樹冠候補とするための樹冠高の閾値を前記最大樹冠高に基づいて設定し、当該閾値を第1閾値とし、前記樹冠高差分画像データにおいて当該第1閾値以上の樹冠高を有する領域を伐採木樹冠候補領域として抽出して、「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」を作成する伐採木樹冠候補領域抽出処理ステップと、
前記伐採木樹冠候補領域の面積に閾値を設定して、当該設定した閾値を第2閾値とし、前記伐採木樹冠候補領域の面積が前記第2閾値未満となっている小面積の伐採木樹冠候補領域を前記「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」から除去して、「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」を作成する小面積伐採木樹冠候補領域除去処理ステップと、
前記伐採木樹冠候補領域における長手方向長さを当該伐採木樹冠候補領域における短手方向長さで徐算して得られた値に閾値を設定して、当該設定した閾値を第3閾値とし、前記伐採木樹冠候補領域が前記第3閾値以上の細長い伐採木樹冠候補領域を前記「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」から除去して、「細長伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」を作成する細長樹冠候補領域除去処理ステップと、
前記伐採木樹冠候補領域の内側に存在する伐採木候補領域内ノイズを前記「細長伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」から除去して、「伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データを」作成する伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去処理ステップと、
が含まれていることを特徴とする伐採状況調査用データ作成方法。
In the felling situation survey data creation method according to claim 1,
In the noise removal processing step,
A maximum crown height extraction processing step of extracting the maximum tree crown height from the tree crown height difference image data created by the tree crown height image data difference processing step;
A threshold value of the crown height for making the tree crown candidate for the felled tree is set based on the maximum crown height, the threshold value is set as a first threshold value, and the tree crown height difference image data has a crown height equal to or higher than the first threshold value. A felled tree crown candidate region extraction processing step of extracting the region as a felled tree crown candidate region and creating "crown height difference image data for which the felled tree crown candidate region has been extracted";
setting a threshold value for the area of the felled tree crown candidate area, setting the set threshold value as a second threshold value, and a small felled tree crown candidate area in which the area of the felled tree crown candidate area is less than the second threshold value; A small-area felled tree crown candidate area for creating "crown high-difference image data after removal of the small-area felled tree crown candidate area" by removing the area from the above-mentioned "cropped tree crown candidate area-extracted crown high-difference image data" a removal processing step;
setting a threshold to a value obtained by dividing the longitudinal length of the felled tree crown candidate region by the transverse length of the felled tree crown candidate region, and using the set threshold as a third threshold; Elongated felled tree crown candidate areas having a felled tree crown candidate area equal to or greater than the third threshold value are removed from the "crown high-difference image data after removal of the small-area felled tree crown candidate area", and the "elongated felled tree crown candidate area" is removed. a slender canopy candidate area removal processing step for creating "removed tree crown height difference image data";
The noise in the felled tree candidate area existing inside the felled tree crown candidate area is removed from the "crown high-difference image data after removal of the thin felled tree crown candidate area", and the "noise in the felled tree canopy candidate area has been removed." a noise removal processing step in the felled tree canopy candidate region for creating the canopy high-difference image data of
A data creation method for deforestation survey, characterized in that the data is included.
請求項1又は2に記載の伐採状況調査用データ作成方法において、
前記伐採木資源情報取得処理ステップには、前記伐採木樹冠区分処理ステップによって作成された前記伐採木樹冠区分画像データに基づいて、少なくとも、個々の伐採木の位置情報、個々の伐採木の樹冠面積及び/又は樹冠直径、個々の伐採木の樹高、個々の伐採木の胸高直径並びに個々の伐採木の材積を取得する処理が含まれていることを特徴とする伐採状況調査用データ作成方法。
In the felling situation survey data creation method according to claim 1 or 2,
The cut tree resource information acquisition processing step includes at least position information of each cut tree, crown area of each cut tree, based on the cut tree crown section image data created by the cut tree crown section processing step. and/or a method for creating data for felling survey, characterized by including a process of obtaining crown diameter, height of each felled tree, breast-height diameter of each felled tree, and volume of each felled tree.
請求項3に記載の伐採状況調査用データ作成方法において、
前記伐採木資源情報取得処理ステップが取得した前記個々の伐採木に関する資源情報に基づいて伐採木資源量の集計処理を行う伐採木資源量の集計処理ステップをさらに有することを特徴とする伐採状況調査用データ作成方法。
In the logging situation survey data creation method according to claim 3,
The cutting situation survey, further comprising a felled tree resource quantity totaling processing step of totaling the felled tree resource quantity based on the resource information relating to the individual felled trees acquired in the felled tree resource information acquisition processing step. Data creation method for
請求項4に記載の伐採状況調査用データ作成方法において、
前記伐採木資源量の集計処理ステップには、前記伐採木の本数、前記伐採木の平均胸高直径、前記伐採木の平均樹高及び前記伐採木の合計材積を集計するとともに、前記本数による伐採率及び前記材積による伐採率を算定する処理が含まれていることを特徴とする伐採状況調査用データ作成方法。
In the logging situation survey data creation method according to claim 4,
In the felled tree resource quantity totaling step, the number of felled trees, the average diameter at breast height of the felled trees, the average height of the felled trees, and the total volume of the felled trees are totaled, and the felling rate and A method for creating data for deforestation survey, characterized by including a process of calculating a deforestation rate based on the volume of lumber.
請求項3~5のいずれかに記載の伐採状況調査用データ作成方法において、
前記個々の伐採木の樹冠面積及び/又は樹冠直径は、当該個々の伐採木の樹冠の領域の画素数に基づいて求められており、
前記個々の伐採木の樹高は、前記伐採木樹冠区分処理により区分された個々の伐採木の樹冠に対応する樹冠高画像データの最大値が当該伐採木の樹高として求められており、
前記個々の伐採木の胸高直径は、個々の伐採木の樹冠面積又は樹冠直径と個々の伐採木の樹高とから重回帰式で求められおり、
前記個々の伐採木の材積は、個々の伐採木の胸高直径と個々の伐採木の樹高とに基づいて求められている、
ことを特徴とする伐採状況調査用データ作成方法。
In the felling situation survey data creation method according to any one of claims 3 to 5,
The crown area and/or crown diameter of each cut tree is obtained based on the number of pixels in the crown area of each cut tree,
The tree height of each of the felled trees is obtained as the tree height of the felled tree by the maximum value of the crown height image data corresponding to the crown of each of the felled trees classified by the felled tree crown classification process,
The breast height diameter of each cut tree is obtained by a multiple regression equation from the crown area or crown diameter of each cut tree and the height of each cut tree,
The volume of each cut tree is obtained based on the breast height diameter of each cut tree and the height of each cut tree,
A method for creating data for deforestation survey, characterized by:
請求項1~6のいずれかに記載の伐採状況調査用データ作成方法において、
前記伐採前の樹冠高画像データ取得処理ステップが取得する前記伐採前の樹冠高画像データは、
伐採前の前記所定の森林域に対応する3次元点群データと当該所定の森林域に対応する地理的情報とに基づいて作成されている伐採前の所定の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とを作成し、当該メッシュごとに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作成されており、
前記伐採後の樹冠高画像データ取得処理ステップが取得する前記伐採後の樹冠高画像データは、
伐採後の前記所定の森林域に対応する3次元点群データと当該所定の森林域に対応する地理的情報とに基づいて作成されている伐採後の所定の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とを作成し、当該メッシュごとに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作成されている、
ことを特徴とする伐採状況調査用データ作成方法。
In the felling situation survey data creation method according to any one of claims 1 to 6,
The pre-felling tree crown height image data obtained by the pre-felling tree crown height image data obtaining processing step is
Based on the predetermined forest area image data before logging created based on the three-dimensional point cloud data corresponding to the predetermined forest area before logging and the geographical information corresponding to the predetermined forest area, mesh It is created by creating digital surface model data and digital elevation model data, and taking the difference between the digital surface model data and the digital elevation model data for each mesh,
The post-felling tree crown height image data acquired by the post-felling tree crown height image data acquisition processing step is
Based on the predetermined forest area image data after logging created based on the three-dimensional point cloud data corresponding to the predetermined forest area after logging and the geographical information corresponding to the predetermined forest area, mesh created by creating digital surface model data and digital elevation model data, and taking the difference between the digital surface model data and the digital elevation model data for each mesh,
A method for creating data for deforestation survey, characterized by:
請求項1~7のいずれかに記載の伐採状況調査用データ作成方法において、
前記伐採木樹冠区分処理は、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、前記伐採木の樹冠領域を個々の伐採木の樹冠ごとに区分した伐採木樹冠区分画像データを作成することを特徴とする伐採状況調査用データ作成方法。
In the felling situation survey data creation method according to any one of claims 1 to 7,
The cut tree crown segmentation process uses an individual tree detection method to generate cut tree crown segment image data in which the tree crown region of the cut tree is segmented into individual tree crowns. A method for creating data for deforestation survey, characterized in that:
所定の森林域において樹木の伐採を行った際の伐採状況を調査するためのデータを作成する伐採状況調査用データ作成装置であって、
前記所定の森林域における伐採前の樹冠高画像データを取得する伐採前の樹冠高画像データ取得処理部と、
前記所定の森林域における伐採後の樹冠高画像データを取得する伐採後の樹冠高画像データ取得処理部と、
前記伐採前の樹冠高画像データと前記伐採後の樹冠高画像データとの差分を取ることによって、一本以上の伐採木の樹冠からなる樹冠領域における樹冠高が表わされている樹冠高差分画像データを作成する樹冠高画像データ差分処理部と、
前記樹冠高画像データ差分処理によって作成された前記樹冠高差分画像データに存在するノイズを除去して、ノイズが除去されたノイズ除去済みの樹冠高差分画像データを作成するノイズ除去処理部と、
前記ノイズ除去処理によって作成された前記ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データに基づいて、前記一本以上の伐採木の樹冠からなる樹冠領域を個々の伐採木の樹冠ごとに区分した伐採木樹冠区分画像データを作成する伐採木樹冠区分処理部と、
前記伐採木樹冠区分処理によって作成された前記伐採木樹冠区分画像データに基づいて、前記個々の伐採木に関する資源情報を取得する伐採木資源情報取得処理部と、
を有することを特徴とする伐採状況調査用データ作成装置。
A logging situation investigation data creation device for creating data for investigating the logging situation when trees are felled in a predetermined forest area,
A pre-felling tree crown height image data acquisition processing unit that acquires pre-felling tree crown height image data in the predetermined forest area;
a post-felling tree crown height image data acquisition processing unit that acquires post-felling tree crown height image data in the predetermined forest area;
A canopy height difference image representing the canopy height in a canopy region composed of the canopy of one or more felled trees by taking the difference between the canopy height image data before felling and the canopy height image data after felling. a crown height image data difference processing unit that creates data;
a noise removal processing unit that removes noise present in the tree crown height difference image data created by the tree crown height image data difference processing, and creates denoised tree crown height difference image data from which noise has been removed;
Cut tree crown segmentation, in which a tree crown region composed of the tree crown of the one or more cut trees is segmented for each tree crown based on the noise-removed tree crown high-difference image data created by the noise removal process. a felled tree crown segmentation processing unit that creates image data;
a felled tree resource information acquisition processing unit that acquires resource information about each of the felled trees based on the felled tree crown segmentation image data created by the felled tree crown segmentation process;
A deforestation survey data creation device, comprising:
請求項9に記載の伐採状況調査用データ作成装置において、
前記ノイズ除去処理部には、
前記樹冠高画像データ差分処理部によって作成された樹冠高差分画像データから、最大樹冠高を抽出する最大樹冠高抽出処理部と、
前記伐採木の樹冠候補とするための樹冠高の閾値を前記最大樹冠高に基づいて設定し、当該閾値を第1閾値とし、前記樹冠高差分画像データにおいて当該第1閾値以上の樹冠高を有する領域を伐採木樹冠候補領域として抽出して、「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」を作成する伐採木樹冠候補領域抽出処理部と、
前記伐採木樹冠候補領域の面積に閾値を設定して、当該設定した閾値を第2閾値とし、前記伐採木樹冠候補領域の面積が前記第2閾値未満となっている小面積の伐採木樹冠候補領域を前記「伐採木樹冠候補領域抽出済みの樹冠高差分画像データ」から除去して、「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」を作成する小面積伐採木樹冠候補領域除去処理部と、
前記伐採木樹冠候補領域における長手方向長さを当該伐採木樹冠候補領域における短手方向長さで徐算して得られた値に閾値を設定して、当該設定した閾値を第3閾値とし、前記伐採木樹冠候補領域が前記第3閾値以上の細長い伐採木樹冠候補領域を前記「小面積伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」から除去して、「細長伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」を作成する細長樹冠候補領域除去処理部と、
前記伐採木樹冠候補領域の内側に存在する伐採木候補領域内ノイズを前記「細長伐採木樹冠候補領域除去済みの樹冠高差分画像データ」から除去して、「伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去済みの樹冠高差分画像データを」作成する伐採木樹冠候補領域内ノイズ除去処理部と、
が含まれていることを特徴とする伐採状況調査用データ作成装置。
In the deforestation survey data creation device according to claim 9,
In the noise removal processing unit,
A maximum crown height extraction processing unit for extracting the maximum tree crown height from the tree crown height difference image data created by the tree crown height image data difference processing unit;
A threshold value of the crown height for making the tree crown candidate for the felled tree is set based on the maximum crown height, the threshold value is set as a first threshold value, and the tree crown height difference image data has a crown height equal to or higher than the first threshold value. a felled tree canopy candidate area extraction processing unit that extracts an area as a felled tree canopy candidate area and creates "crown height difference image data for which the felled tree canopy candidate area has been extracted";
setting a threshold value for the area of the felled tree crown candidate area, setting the set threshold value as a second threshold value, and a small felled tree crown candidate area in which the area of the felled tree crown candidate area is less than the second threshold value; A small-area felled tree crown candidate area for creating "crown high-difference image data after removal of the small-area felled tree crown candidate area" by removing the area from the above-mentioned "cropped tree crown candidate area-extracted crown high-difference image data" a removal processing unit;
setting a threshold to a value obtained by dividing the longitudinal length of the felled tree crown candidate region by the transverse length of the felled tree crown candidate region, and using the set threshold as a third threshold; Elongated felled tree crown candidate areas having a felled tree crown candidate area equal to or greater than the third threshold value are removed from the "crown high-difference image data after removal of the small-area felled tree crown candidate area" to obtain the "elongated felled tree crown candidate area." a slender tree crown candidate region removal processing unit that creates "the removed tree crown height difference image data";
Remove noise in the felled tree candidate area existing inside the felled tree crown candidate area from the "crown high difference image data after removal of the thin felled tree crown candidate area" to obtain "noise removed in the felled tree crown candidate area" a noise removal processing unit in the felled tree canopy candidate region that creates the canopy height difference image data of
A deforestation survey data creation device, characterized in that
請求項9又は10に記載の伐採状況調査用データ作成装置において、
前記伐採木資源情報取得処理部は、前記伐採木樹冠区分処理部によって作成された前記伐採木樹冠区分画像データに基づいて、少なくとも、個々の伐採木の位置情報、個々の伐採木の樹冠面積及び/又は樹冠直径、個々の伐採木の樹高、個々の伐採木の胸高直径並びに個々の伐採木の材積を取得する処理を行うことを特徴とする伐採状況調査用データ作成装置。
In the deforestation survey data creation device according to claim 9 or 10,
The felled tree resource information acquisition processing unit provides at least position information of each felled tree, crown area of each felled tree, and / Or a felling situation investigation data creation device characterized by performing a process of acquiring a crown diameter, a tree height of each felled tree, a breast-height diameter of each felled tree, and a lumber volume of each felled tree.
請求項11に記載の伐採状況調査用データ作成装置において、
前記伐採木資源情報取得処理部が取得した前記個々の伐採木に関する資源情報に基づいて伐採木資源量の集計処理を行う伐採木資源量の集計処理部をさらに有することを特徴とする伐採状況調査用データ作成装置。
In the felling situation investigation data creation device according to claim 11,
A felling situation survey, further comprising: a felled tree resource quantity aggregation processing unit that aggregates the felled tree resource quantity based on the resource information relating to the individual felled trees acquired by the felled tree resource information acquisition processing unit. Data preparation device for
請求項12に記載の伐採状況調査用データ作成装置において、
前記伐採木資源量の集計処理部は、前記伐採木の本数、前記伐採木の平均胸高直径、前記伐採木の平均樹高及び前記伐採木の合計材積を集計するとともに、前記本数による伐採率及び前記材積による伐採率を算定する処理を行うことを特徴とする伐採状況調査用データ作成装置。
In the logging situation survey data creation device according to claim 12,
The felled tree resource quantity aggregation processing unit aggregates the number of felled trees, the average diameter at breast height of the felled trees, the average tree height of the felled trees, and the total volume of the felled trees, and the felling rate based on the number of trees and the A deforestation survey data creation device characterized by performing processing for calculating a deforestation rate based on timber volume.
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