JP7295350B1 - リスク木抽出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率的にリスク木を管理可能なリスク木抽出方法を提供する。【解決手段】リスク木抽出方法では、リスク木の管理対象の領域（対象領域）に対して、ＤＴＭデータ、及びＤＣＨＭデータを取得する。また、この方法では、ＤＣＨＭデータに基づいて、対象領域内の樹木の高さを示す樹高データＤＡを作成する。一方で、この方法では、ＤＴＭデータに基づいて、対象領域における路面Ｓの標高、及び路面Ｓと路面側部Ｑとの境界線Ｂを含む路面モデルＤＢを作成する。そして、これらのデータに基づいて、路面側部Ｑに生育する側部樹木Ｐ０から、路面Ｓ側に倒伏した場合に路面Ｓに影響を与えるリスク木を抽出する。【選択図】図１

Description

本開示は、リスク木抽出方法に関する。

特許文献１には、道路脇などに植樹された立木である樹木の管理方法が記載されている。この管理方法では、管理対象の樹木に電子タグを設置し、樹木の育成状況を含む樹木管理情報を電子タグに書き込むと共にデータベースにて保持する。また、この管理方法では、育成状況に基づいて樹木の危険度（例えば倒壊のおそれがあるか否か等）の高さを判定し、判定された危険度に応じて、点検作業や補修作業を行うとされている。

特開２００７－１０５０３０号公報

上記特許文献１に記載されているように、従来から、樹木の適切な管理が望まれている。特に、車両等の移動体が移動する道路周辺に生育する樹木は、倒伏した場合に路面に影響を与えるおそれがあるため、管理が重要である。すなわち、倒伏した場合に路面に影響を与えるリスク木を管理する要求がある。しかし、上記特許文献１に記載の管理方法では、作業員が実際に現地に赴いて樹木に電子タグを設置したり、点検作業を行ったりする必要があり、効率的でない。

そこで、本開示は、効率的にリスク木を管理可能なリスク木抽出方法を提供することを目的とする。

本開示に係るリスク木抽出方法は、［１］「対象領域のＤＴＭデータ、及びＤＣＨＭデータを取得する第１工程と、前記第１工程の後に、前記ＤＣＨＭデータに基づいて、前記対象領域内の樹木の高さを示す樹高データを作成する第２工程と、前記第１工程の後に、前記ＤＴＭデータに基づいて、前記対象領域における路面の標高、及び前記路面と路面側部との境界線を含む路面モデルを作成する第３工程と、前記第３工程の後に、前記ＤＴＭデータ、前記路面モデル、及び前記樹高データに基づいて、前記路面側部に生育する前記樹木である側部樹木から、前記路面側に倒伏した場合に前記路面に影響を与えるリスク木を抽出する第４工程と、を備え、前記第４工程は、前記ＤＴＭデータ、及び前記樹高データに基づいて、前記側部樹木の生育地点の標高を示す生育地点標高を取得する第５工程と、前記路面モデル、及び前記樹高データに基づいて、前記生育地点の前記境界線からの距離を示す生育地点距離を取得する第６工程と、前記第５工程及び前記第６工程の後に、前記生育地点標高、前記生育地点距離、前記側部樹木の前記樹高、及び前記路面の標高に基づいて、前記側部樹木からリスク木を抽出する第７工程と、を含む、リスク木抽出方法」である。

この方法では、リスク木の管理対象の領域（対象領域）に対して、ＤＴＭデータ、及びＤＣＨＭデータを取得する。ＤＴＭ（Digital Terrain Model）は、いわゆる数値地形モデルであり、地表面の標高を含む３次元データである。また、ＤＣＨＭ（Digital Canopy Height Model）は、いわゆる樹冠高モデルであり、例えば、ＤＳＭとＤＴＭとの差分に基づいて作成される。ＤＳＭ（Digital Surface Model）は、いわゆる数値表層モデルであり、樹木等の地物の標高を含む３次元データである。したがって、ＤＣＨＭデータは、樹木以外の構造物の標高を含む。このため、この方法では、ＤＣＨＭデータに基づいて、対象領域内の樹木の高さを示す樹高データを作成する。一方で、この方法では、ＤＴＭデータに基づいて、対象領域における路面の標高、及び路面と路面側部との境界線を含む路面モデルを作成する。そして、これらのデータに基づいて、路面側部に生育する側部樹木から、路面側に倒伏した場合に路面に影響を与えるリスク木を抽出する。

より具体的には、ＤＴＭデータ、路面モデル、及び樹高データに基づいて、側部樹木の生育地点の標高を示す生育地点標高を取得する。また、路面モデル、及び樹高データに基づいて、側部樹木の生育地点の境界線からの距離を示す生育地点距離を取得する。そして、生育地点標高、生育地点距離、側部樹木の樹高、及び路面の標高に基づいて、側部樹木からリスク木を抽出する。このように、この方法によれば、ＤＴＭデータ及びＤＣＨＭデータから効率的にリスク木を抽出して管理可能となる。

本開示に係るリスク木抽出方法は、［２］「前記第７工程では、前記路面の標高より高い前記生育地点標高の前記側部樹木について、当該側部樹木の樹高が前記生育地点距離よりも大きいときに、当該側部樹木を前記リスク木として抽出する、上記［１］に記載のリスク木抽出方法」であってもよい。このように、生育地点の標高が路面の標高よりも高い側部樹木は、路面と水平になるまで路面側に倒伏可能であるので、樹高そのものが倒伏時に影響を与える最大の範囲となる。よって、この場合には、側部樹木の樹高がその生育地点距離よりも大きい場合に、当該側部樹木が倒伏時に路面に干渉し得るから、リスク木として抽出する。この結果、適切にリスク木を抽出できる。

本開示に係るリスク木抽出方法は、［３］「前記第７工程では、前記路面の標高より低い前記生育地点標高の前記側部樹木について、当該側部樹木を前記境界線まで倒伏させたときの前記生育地点からの高さである影響距離が、前記生育地点から前記路面までの高さよりも大きいときに、当該側部樹木を前記リスク木として抽出する、上記［１］又は［２］に記載のリスク木抽出方法」であってもよい。このように、生育地点の標高が路面の標高よりも低い側部樹木は、路面と水平になるまで路面側に倒伏する前に（或いは倒伏できずに）、路面に干渉し得る。したがって、この場合には、側部樹木が境界線まで倒伏したと仮定したときの生育地点からの高さである影響距離が、生育地点から路面までの高さよりも大きいとき、すなわち、生育地点から路面までの高さを影響距離から減じた値が０よりも大きいとき、当該側部樹木が倒伏時に路面に干渉し得るから、リスク木として抽出する。この結果、適切にリスク木を抽出できる。

本開示に係るリスク木抽出方法は、［４］「前記第１工程では、ＤＳＭデータをさらに取得し、前記第４工程の前において、前記路面モデルと前記ＤＳＭデータとを比較することにより、前記路面側部のうちの前記ＤＳＭデータにおける前記路面の標高よりも低い地点を前記リスク木の抽出の対象外とする、上記［１］～［３］のいずれかに記載のリスク木抽出方法。」であってもよい。上述したように、ＤＳＭデータは、樹木等の地物の標高を含む。したがって、対象領域のうちの路面の標高よりもＤＳＭデータが低い地点は、路面よりも上方に突出した側部樹木が存在しない地点である。よって、この場合のように、当該地点をリスク木抽出の対象外とすることにより、リスク木抽出に係る負荷が低減される。

本開示に係るリスク木抽出方法は、［５］「前記第２工程では、前記ＤＣＨＭデータのメッシュよりも広いメッシュである樹高設定メッシュを設定すると共に、前記樹高設定メッシュのそれぞれの高さの最大値を前記樹高設定メッシュのそれぞれの前記樹高として設定して前記樹高データを作成し、前記樹高データでは、前記樹高設定メッシュの中心座標が前記生育地点として設定される、上記［１］～［４］のいずれかに記載のリスク木抽出方法」であってもよい。この場合、リスク木抽出に係る負荷が低減される。

本開示に係るリスク木抽出方法は、［６］「前記路面は、第１方向に延在しており、前記第３工程では、前記路面から前記路面側部にわたって前記第１方向に交差する第２方向に延びる横断線を前記第１方向に複数設定すると共に、隣り合う前記横断線の間の領域内の標高を、前記境界線と前記横断線との交点の標高を基準として設定する、上記［１］～［５］のいずれかに記載のリスク木抽出方法。」であってもよい。この場合、負荷を低減しつつ、路面側部の生育地点標高と路面の標高とを適切に比較可能となる。

本開示に係るリスク木抽出方法は、［７］「前記第４工程の後に、前記対象領域の平面図に対して前記リスク木を表示した図面を作成する第８工程を備える、上記［１］～［６］のいずれかに記載のリスク木抽出方法」であってもよい。この場合、リスク木が可視化されることにより、適切な管理が可能となる。

本開示に係るリスク木抽出方法は、［８］「前記第８工程では、樹高ごとに異なる表示形態にて前記リスク木を表示する、上記［７］に記載のリスク木抽出方法」であってもよい。この場合、リスク木の樹高を図面上で視認することが可能となる。

本開示によれば、効率的にリスク木を管理可能なリスク木抽出方法を提供することができる。

図１は、本実施形態に係るリスク木抽出方法の一工程を示すフローチャートである。 図２は、図１に示された工程Ｓ２の一工程を示すフローチャートである。 図３は、樹高データの一例を示す模式図である。 図４は、図１に示された工程Ｓ３の一工程を示すフローチャートである。 図５は、路面モデル作成の様子を示す模式的図である。 図６は、作成された路面モデルＤＢの一例を示す平面図である。 図７は、樹高データと路面モデルとを重複して示す平面図である。 図８は、図１に示された工程Ｓ５の一工程を示すフローチャートである。 図９は、リスク木の抽出の一例を示す模式的な断面図である。 図１０は、対象領域にリスク木を表示した図面の一例である。 図１１は、対象領域にリスク木を表示した図面の別の一例である。

以下、一実施形態に係るリスク木抽出方法について、図面を参照して説明する。なお、各図の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。

図１は、本実施形態に係るリスク木抽出方法の一工程を示すフローチャートである。図１に示されるように、本実施形態に係るリスク木抽出方法では、まず、各種のデータを取得する（工程Ｓ１、第１工程）。工程Ｓ１では、リスク木抽出の対象領域を含むエリアの航空レーザ計測により得られたオリジナルデータ及びグラウンドデータを取得する。オリジナルデータ及びグラウンドデータは、例えば、レーザの反射点に３次元座標が付与された３次元点群データである。

続いて、対象領域内の樹木の高さを示す樹高データを作成する（工程Ｓ２、第２工程）。工程Ｓ２について、より具体的に説明する。図２は、図１に示された工程Ｓ２の一工程を示すフローチャートである。図２に示されるように、工程Ｓ２では、まず、対象領域のレーザ計測により得られるオリジナルデータ及びグラウンドデータを取得する。これらのデータは、工程Ｓ１で既に取得されている。

続いて、グラウンドデータをＴＩＮ法（Triangulated Irregular Network：不規則三角形網）やＩＤＷ法（Inverse Distance Weighted：逆距離荷重法）等を用いて補間し、例えば０．５ｍメッシュのＤＴＭデータを作成する（工程Ｓ２２）また、オリジナルデータから、例えば０．５ｍメッシュの中の標高の最高値を抽出し、ＤＳＭデータを作成する（工程Ｓ２３）。工程Ｓ２２及び工程Ｓ２３の順序は任意である。

続いて、同一メッシュのＤＳＭデータからＤＴＭデータを差し引き、例えば０．５ｍメッシュのＤＣＨＭデータを作成する（工程Ｓ２４）。続いて、国土数値情報の建物データ等を用いて、ＤＣＨＭデータから樹木以外の構造物を含む地物の情報を除去することにより、樹木以外の構造物の情報が除去された新たなＤＣＨＭデータを作成する（工程Ｓ２５）。

続いて、工程Ｓ２５で作成されたＤＣＨＭデータに基づいて、樹高データを作成する（工程Ｓ２６）。より具体的には、図３に示されるように、ＤＣＨＭデータのメッシュ（例えば０．５ｍ）よりも広いメッシュ（例えば２．０ｍ）である樹高設定メッシュＭを設定すると共に、樹高設定メッシュＭのそれぞれの高さの最大値Ｖを樹高設定メッシュＭのそれぞれの樹高として、樹高設定メッシュＭの中心座標Ｃに設定して樹高データＤＡを作成する。なお、図３の（ａ）は、樹高データＤＡを高さ方向からみた場合（樹木分布平面）の一例を模式的に示しており、図３の（ｂ）は、樹高データＤＡを水平方向からみた場合（樹木分布横断）の一例を模式的に示している。

図３の例では、例えば、樹高データＤＡの１つのメッシュＭ１では、比較的大きな樹木Ｐ１の頂点付近が含まれているため、高さの最大値Ｖ１は樹木Ｐ１の樹冠の最高値と概ね一致している。メッシュＭ１では、この最大値Ｖ１が当該メッシュＭ１の（平面視における）中心座標Ｃ１に設定される。換言すれば、メッシュＭ１には、樹高が最大値Ｖ１である樹木が存在し、その生育地点が中心座標Ｃ１とされる。同様に、メッシュＭ２でも、樹木Ｐ２の頂点付近が含まれてるため、樹木Ｐ２の樹冠の最高値が最大値Ｖ２とされ、メッシュＭ２の中心座標Ｃ２に設定される。換言すれば、メッシュＭ２には、樹高が最大値Ｖ２である樹木が存在し、その生育地点が中心座標Ｃ２とされる。

一方、例えばメッシュＭ３では、樹木Ｐ１の樹冠の外縁の一部のみが含まれる。したがって、メッシュＭ３の最大値Ｖ３は、樹木Ｐ１の樹冠の最高値（最大値Ｖ１）よりも低い値となり、この最大値Ｖ３がメッシュＭ３の中心座標Ｃ３に設定される。換言すれば、メッシュＭ３には、樹高が最大値Ｖ３である樹木が存在し、その生育地点が中心座標Ｃ３とされる。このように、樹高データＤＡのあるメッシュの最大値Ｖは、特定の樹木Ｐの樹冠の高さを示すとは限らず、また、当該メッシュの中心座標Ｃは、当該樹木Ｐの実際の生育地点とは限らない。換言すれば、樹高データＤＡでは、最大値Ｖが設定されたメッシュの中心座標Ｃが当該メッシュにおける樹木Ｐの生育地点として設定される。

以上により、樹高データＤＡが作成されて工程Ｓ２が終了する。引き続いて、図１に示されるように、工程Ｓ２２で作成されたＤＴＭデータに基づいて、対象領域における路面の標高、及び路面と路面側部との境界線を含む路面モデルを作成する（工程Ｓ３、第３工程）。なお、路面とは、一例として、自動車等の移動体の走行方向が規定された道路の路面、或いは、走行方向が規定されていない駐車場等の敷地の路面といったように、移動体が移動可能な任意の路面である。本実施形態では、道路面の一例について説明する。以下、工程Ｓ３について、より具体的に説明する。

図４は、図１に示された工程Ｓ３の一工程を示すフローチャートである。図４に示されるように、工程Ｓ３では、まず、各種のデータを取得する（工程Ｓ３１）。工程Ｓ３１では、上記工程Ｓ２２で作成されたＤＴＭデータに加えて、路肩境界ラインデータ、及び、ＫＰ（キロポスト）データが取得される。路肩境界ラインデータは、路面と路面の側部との境界（例えば路肩境界）を規定するデータである。路肩境界ラインデータは、例えば、工程Ｓ１で航空レーザ計測により取得されたデータに基づいて作成された対象領域のオルソ画像データに基づいて作成され得る。なお、上述したように、本実施形態では、路面として道路を対象とするため、路面は特定の方向（第１方向）に沿って延在している。

続いて、図５に示されるように、工程Ｓ３１で取得された各種データに基づいて、路面Ｓから路面側部Ｑにわたって、第１方向に交差する第２方向（道路の横断方向）に延びる横断線ＡＬを第１方向に複数設定する（工程Ｓ３２）。一例として、横断線ＡＬは、ＫＰデータに基づいて、キロポストごとに１００ｍ間隔で道路に垂直に（道路を横断するように）設定され得る。ただし、横断線ＡＬの間隔は、道路の形状や起伏に合わせて設定され得る。すなわち、道路が直線状である場合には、道路が曲線状である場合に比べて横断線ＡＬの間隔を広くしたり、道路の起伏が少ない場合には、道路の起伏が多い場合に比べて横断線ＡＬの間隔を広くしたりしてもよい。なお、図５の例では、路面側部Ｑは、路面Ｓから離れるにつれて低くなるように傾斜した法面であり、当該法面に樹木ＰＡが生育している。

続いて、図４及び図５に示されるように、工程Ｓ３２で作成した横断線ＡＬと、路面Ｓと路面側部Ｑとの境界線Ｂとの交点Ｅにおいて、ＤＴＭデータの標高を抽出する（工程Ｓ３３）。図５の例では、道路の例えば上り線（ここでは中心線ＣＬに対して一方側）において、路面Ｓ１と路面Ｓ１の側方の路面側部Ｑ１との間に境界線Ｂ１が設定されており、当該境界線Ｂ１と横断線ＡＬとの交点Ｅ１において標高を抽出する。これと共に、道路の例えば下り線（ここでは中心線ＣＬに対して他方側）において、路面Ｓ２と路面Ｓ２の側方の路面側部Ｑ２との間に境界線Ｂ２が設定されており、当該境界線Ｂ２と横断線ＡＬとの交点Ｅ２において標高を抽出する。

このようにすれば、上り線と下り線とで道路の高さが異なる場合であっても、適切な標高が抽出される。ただし、これは必須ではなく、交点Ｅ１，Ｅ２のうちの一方のみにおいて標高を抽出するようにしてもよい。なお、図５の（ａ）は、路面モデル作成の様子を示す模式的な断面図（横断面）であり、図５の（ｂ）は、路面モデル作成の様子を示す模式的な平面図である。

続いて、横断線ＡＬ上の標高を工程Ｓ３３で抽出した標高として設定する。図５の例では、道路の上り線及び下り線のそれぞれにおいて標高を抽出しているので、横断線ＡＬの上り線及び下り線のそれぞれに対応する領域に対して、それぞれの標高を設定する。そして、横断線ＡＬの間の領域内の標高を、交点Ｅの標高を基準として設定する。ここでは、横断線ＡＬの間の領域内の標高をＴＩＮ法により算出し、例えば０．５ｍメッシュの路面モデルＤＢを作成する（工程Ｓ３４）。図６は、作成された路面モデルＤＢの一例を示す平面図である。図６の路面モデルＤＢでは、グレーのグラデーション（実際には複数カラーのグラデーションであってもよい）により標高の高低が示されている。

その後、工程Ｓ３４で作成した路面モデルＤＢとＤＳＭデータとを比較することにより、路面側部ＱのうちのＤＳＭデータにおける路面Ｓの標高よりも低い地点をリスク木の抽出の対象外とする（工程Ｓ３５）。

図７は、樹高データと路面モデルとを重複して示す平面図である。図７の（ａ）は、工程Ｓ３５の処理の前の状態を示す図であり、図７の（ｂ）は、工程Ｓ３５の処理の後の状態を示す図である。図７に示されるように、路面側部ＱのうちのＤＳＭデータにおける路面Ｓの標高よりも低い地点をリスク木の抽出の対象外とすることにより、樹高データＤＡにおける複数の領域Ｆ１～Ｆ３において、複数の樹木が除外されていることが理解される。換言すれば、工程Ｓ３５の処理により、図１に示されるようにリスク木抽出の対象となる解析対象樹木のみを含む樹高データＤＡが作成される（工程Ｓ４）。

続いて、図１に示されるように、リスク木の抽出を行う（工程Ｓ５、第４工程）。すなわち、ＤＴＭデータ、路面モデルＤＢ、樹高データＤＡに基づいて、路面側部Ｑに生育する樹木である側部樹木から、路面Ｓ側に倒伏した場合に路面Ｓに影響を与えるリスク木を抽出する。この点について、より具体的に説明する。なお、側部樹木が路面Ｓ側に倒伏した場合に路面Ｓに影響を与えるとは、側部樹木が路面Ｓ側に倒伏した場合に路面Ｓに干渉する（路面Ｓに接触する）ことを意味する。

図８は、図１に示された工程Ｓ５の一工程を示すフローチャートである。図８及び図９に示されるように、工程Ｓ５では、まず、ＤＴＭデータ、及び樹高データＤＡに基づいて、路面側部Ｑに生育する側部樹木Ｐ０の生育地点の標高を示す生育地点標高を取得する（工程Ｓ５１、第５工程）。より具体的には、工程Ｓ５１では、樹高データＤＡにおいて側部樹木Ｐ０が存在する座標（樹高設定メッシュＭの中心座標Ｃ）においてＤＴＭデータを参照することにより、当該座標の標高を側部樹木Ｐ０の生育地点標高として取得する。

図９の例では、側部樹木Ｐ０のうち、境界線Ｂ２の外側（境界線Ｂ２側の路面側部Ｑ）に位置する１つの側部樹木Ｐ０１の生育地点標高、及び、境界線Ｂ１の外側（境界線Ｂ１側の路面側部Ｑ）に位置する１つの側部樹木Ｐ０２の生育地点標高が、路面Ｓの標高よりも低い標高として取得される。また、側部樹木Ｐ０のうち、境界線Ｂ１の外側の１つの側部樹木Ｐ０３の生育地点標高が、路面Ｓの標高よりも高い標高として取得される。

続いて、路面モデルＤＢ、及び樹高データＤＡに基づいて、側部樹木Ｐ０の生育地点の境界線Ｂからの距離を示す生育地点距離を取得する（工程Ｓ５２、第６工程）。より具体的には、工程Ｓ５２では、樹高データＤＡにおける側部樹木Ｐ０の生育地点と境界線Ｂとの水平距離を、側部樹木Ｐ０の生育地点距離として取得する。図９の例では、側部樹木Ｐ０１の生育地点距離ｘ１、側部樹木Ｐ０２の生育地点距離ｘ２、及び、側部樹木Ｐ０３の生育地点距離ｘ３のそれぞれが取得される。

続いて、工程Ｓ５１で取得された生育地点標高、工程Ｓ５２で取得された生育地点距離、側部樹木Ｐ０の樹高、及び路面Ｓの標高に基づいて、側部樹木Ｐ０からリスク木を抽出する（工程Ｓ５３、第７工程）。より具体的には、工程Ｓ５３では、まず、路面Ｓの標高よりも高い生育地点標高の側部樹木Ｐ０について、当該側部樹木Ｐ０の樹高が生育地点距離よりも大きいときに、当該側部樹木Ｐ０をリスク木として抽出する。これは、生育地点標高が路面Ｓの標高よりも高い側部樹木Ｐ０は、生育地点を中心として水平に至るまで倒伏可能であるため、当該側部樹木Ｐ０の樹高そのものが路面Ｓに影響を与える影響距離となるためである。

図９の例では、側部樹木Ｐ０のうちの側部樹木Ｐ０３の生育地点標高が路面Ｓの標高よりも高いため、側部樹木Ｐ０３の樹高ｔ３（影響距離Ａ３）と生育地点距離ｘ３とを比較する。この結果、側部樹木Ｐ０３の樹高ｔ３が生育地点距離ｘ３よりも大きいため、側部樹木Ｐ０３はリスク木であるとして抽出される。

一方、路面Ｓの標高よりも低い生育地点標高の側部樹木Ｐ０については、生育地点を中心として倒伏したとき、水平に至る前に路面Ｓに接触する。このため、当該側部樹木Ｐ０については、倒伏時に路面Ｓに影響を与える影響距離が樹高よりも小さくなる。したがって、この場合には、影響距離を別途に取得する。影響距離は、側部樹木Ｐ０を境界線Ｂまで倒伏させたときの側部樹木Ｐ０と境界線Ｂとの交点ＴＰの生育地点からの高さである。そして、当該影響距離が、生育地点から路面Ｓまでの高さよりも大きいときに当該側部樹木Ｐ０をリスク木として抽出する。

側部樹木Ｐ０の影響距離を影響距離Ａとし、側部樹木Ｐ０の生育地点距離を生育地点距離ｘとし、側部樹木Ｐ０の樹高を樹高ｔとすると、影響距離Ａは、（樹高ｔ^２－生育地点距離ｘ^２）^０．５にて表される（具体的には以下の図９の例を参照）。そして、側部樹木Ｐ０の生育地点から路面Ｓまでの高さを高さａとすると、リスク木の抽出条件は、影響距離Ａ＞高さａとして表される。これは、側部樹木Ｐ０が路面Ｓ側に生育地点を中心として境界線Ｂまで倒伏したときに、側部樹木Ｐ０の少なくとも一部が路面Ｓよりも高さ方向に突出する条件である。なお、高さａは、側部樹木Ｐ０の生育地点において、路面モデルＤＢの標高からＤＴＭデータの標高を減算することにより得られる。

以下、具体例について説明する。図９の一例では、側部樹木Ｐ０のうちの側部樹木Ｐ０１の生育地点標高が路面Ｓの標高よりも低いため、側部樹木Ｐ０１を境界線Ｂ２まで倒伏させたときの側部樹木Ｐ０１と境界線Ｂ２との交点ＴＰ１の生育地点からの高さである影響距離Ａ１が取得される。影響距離Ａ１は、側部樹木Ｐ０１の樹高ｔ１と生育地点距離ｘ１とを用いて、影響距離Ａ１＝（樹高ｔ１^２－生育地点距離ｘ１^２）^０．５により算出される。そして、影響距離Ａ１が、側部樹木Ｐ０１の生育地点から路面Ｓまでの高さａ１よりも大きい（影響距離Ａ１＞高さａ１となる）ため、側部樹木Ｐ０１がリスク木として抽出される。

同様に、側部樹木Ｐ０のうちの側部樹木Ｐ０２の生育地点標高が路面Ｓの標高よりも低いため、側部樹木Ｐ０２を境界線Ｂ１まで倒伏させたときの側部樹木Ｐ０２と境界線Ｂ１との交点ＴＰ２の生育地点からの高さである影響距離Ａ２が取得される。影響距離Ａ２は、側部樹木Ｐ０２の樹高ｔ２と生育地点距離ｘ２とを用いて、影響距離Ａ２＝（樹高ｔ２^２－生育地点距離ｘ２^２）^０．５により算出される。そして、影響距離Ａ２が、側部樹木Ｐ０２の生育地点から路面Ｓまでの高さａ２よりも大きい（影響距離Ａ２＞高さａ２となる）ため、側部樹木Ｐ０２がリスク木として抽出される。

以上の処理を対象領域の路面側部Ｑに生育する全ての側部樹木Ｐ０に対して行うことにより、リスク木の抽出が完了する。これにより、図１に示されるように、リスク木データが取得される（工程Ｓ６）。リスク木データは、例えば、樹高データＤＡから工程Ｓ５で抽出されたリスク木のみが抽出されたデータである。

続く工程では、対象領域の平面図に対して、工程Ｓ５で抽出されたリスク木を表示した図面を作成する（工程Ｓ７、第８工程）。ここでは、例えば、対象領域の（例えば０．５ｍメッシュの）樹高分布図を背景として、工程Ｓ６で取得されたリスク木を表示することができる。

図１０は、対象領域にリスク木を表示した図面の一例である。図１０の例では、２．５ｍごとに樹高区分で色分けされたドットにてリスク木が表示されている。また、図１０の例では、道路敷地境界線ＲＬ、及びキロポストＫＰが重畳されて表示されており、道路中心に対して平行な図郭とされている。図１１は、対象領域にリスク木を表示した図面の別の一例である。図１１の例では、２．５ｍごとに樹高区分で形状が変更されたドットにてリスク木が表示されている。このように、工程Ｓ７では、樹高ごとに異なる表示形態（色又は形状）にてリスク木を表示することができる。

以上説明したように、本実施形態に係るリスク木抽出方法では、リスク木の管理対象の領域（対象領域）に対して、ＤＴＭデータ、及びＤＣＨＭデータを取得する。また、この方法では、ＤＣＨＭデータに基づいて、対象領域内の樹木の高さを示す樹高データＤＡを作成する。一方で、この方法では、ＤＴＭデータに基づいて、対象領域における路面Ｓの標高、及び路面Ｓと路面側部Ｑとの境界線Ｂを含む路面モデルＤＢを作成する。そして、これらのデータに基づいて、路面側部Ｑに生育する側部樹木Ｐ０から、路面Ｓ側に倒伏した場合に路面Ｓに影響を与えるリスク木を抽出する。

より具体的には、ＤＴＭデータ、路面モデルＤＢ、及び樹高データＤＡに基づいて、側部樹木Ｐ０の生育地点の標高を示す生育地点標高を取得する。また、路面モデルＤＢ、及び樹高データＤＡに基づいて、側部樹木Ｐ０の生育地点の境界線Ｂからの距離を示す生育地点距離ｘを取得する。そして、生育地点標高、生育地点距離ｘ、側部樹木の樹高ｔ、及び路面Ｓの標高に基づいて、側部樹木Ｐ０からリスク木を抽出する。このように、この方法によれば、ＤＴＭデータ及びＤＣＨＭデータから効率的にリスク木を抽出して管理可能となる。

また、本実施形態に係るリスク木抽出方法では、工程Ｓ５３では、路面Ｓの標高より高い生育地点標高の側部樹木Ｐ０について、側部樹木Ｐ０の樹高ｔが生育地点距離ｘよりも大きいときに、側部樹木Ｐ０をリスク木として抽出する。このように、生育地点の標高が路面Ｓの標高よりも高い側部樹木Ｐ０は、路面Ｓと水平になるまで路面Ｓ側に倒伏可能であるので、樹高ｔそのものが倒伏時に影響を与える最大の範囲（影響距離Ａ）となる。よって、この場合には、側部樹木Ｐ０の樹高ｔがその生育地点距離ｘよりも大きい場合に、当該側部樹木Ｐ０が倒伏時に路面Ｓに干渉し得るから、リスク木として抽出する。この結果、適切にリスク木を抽出できる。

また、本実施形態に係るリスク木抽出方法では、工程Ｓ５３では、路面Ｓの標高より低い生育地点標高の側部樹木Ｐ０について、当該側部樹木Ｐ０を境界線Ｂまで倒伏させたときの（側部樹木Ｐ０と境界線Ｂとの交点ＴＰの）生育地点からの高さである影響距離Ａが、生育地点から路面Ｓまでの高さａよりも大きいときに、当該側部樹木Ｐ０をリスク木として抽出する。このように、生育地点の標高が路面Ｓの標高よりも低い側部樹木Ｐ０は、路面Ｓと水平になるまで路面Ｓ側に倒伏する前に（或いは倒伏できずに）、路面Ｓに干渉し得る。したがって、この場合には、側部樹木Ｐ０が境界線Ｂまで倒伏したと仮定したときの生育地点からの高さである影響距離Ａが、高さａよりも大きいとき、すなわち、影響距離Ａから高さａを減じた値が０よりも大きいとき、当該側部樹木Ｐ０が倒伏時に路面Ｓに干渉し得るから、リスク木として抽出する。この結果、適切にリスク木を抽出できる。

また、本実施形態に係るリスク木抽出方法では、工程Ｓ１においてＤＳＭデータをさらに取得し、工程Ｓ２５において、路面モデルＤＢとＤＳＭデータとを比較することにより、路面側部ＱのうちのＤＳＭデータにおける路面Ｓの標高よりも低い地点をリスク木の抽出の対象外とする。上述したように、ＤＳＭデータは、樹木等の地物の標高を含む。したがって、対象領域のうちの路面Ｓの標高よりもＤＳＭデータが低い地点は、路面Ｓよりも上方に突出した側部樹木Ｐ０が存在しない地点である。よって、この場合のように、当該地点をリスク木抽出の対象外とすることにより、リスク木抽出に係る負荷が低減される。

また、本開示に係るリスク木抽出方法では、工程Ｓ２において、ＤＣＨＭデータのメッシュよりも広いメッシュである樹高設定メッシュＭを設定すると共に、樹高設定メッシュＭのそれぞれの高さの最大値Ｖを樹高設定メッシュＭのそれぞれの樹高として設定して樹高データＤＡを作成する。樹高データＤＡでは、樹高設定メッシュＭの中心座標Ｃが生育地点として設定される。このため、リスク木抽出に係る負荷が低減される。

また、本実施形態に係るリスク木抽出方法では、路面Ｓは所定方向（第１方向）に延在しており、工程Ｓ３では、路面Ｓから路面側部Ｑにわたって第１方向に交差する第２方向に延びる横断線ＡＬを第１方向に複数設定する。これと共に、隣り合う横断線ＡＬの間の領域内の標高を、境界線Ｂと横断線ＡＬとの交点Ｅの標高を基準として設定する。このため、負荷を低減しつつ、路面側部Ｑの生育地点標高と路面Ｓの標高とを適切に比較可能となる。

また、本実施形態に係るリスク木抽出方法は、工程Ｓ５の後に、対象領域の平面図に対してリスク木を表示した図面を作成する工程Ｓ７を備える。このため、リスク木が可視化されることにより、適切な管理が可能となる。

さらに、本実施形態に係るリスク木抽出方法では、工程Ｓ７において、樹高ごとに異なる表示形態にてリスク木を表示することができる。このため、リスク木の樹高を図面上で視認することが可能となる。

以上の実施形態は、本発明の一態様を説明したものである。したがって、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、任意に変更され得る。

例えば、航空レーザ計測により取得されるオリジナルデータ及びグラウンドデータ、ＤＳＭデータ、ＤＴＭデータ、並びにＤＣＨＭデータ等の各種データは、本実施形態に係るリスク木抽出方法を実施する際に作成・取得される必要はなく、予め準備されたものが取得されてもよい。また、オリジナルデータ及びグラウンドデータは、有人の航空機でのレーザ計測により取得されるものに限らず、ＵＡＶレーザやＳｆＭにより作成した３次元点群データであってもよい。すなわち、オリジナルデータ及びグラウンドデータの取得方法は任意である。

さらに、路面Ｓ及び路面側部Ｑの態様は、種々の態様が含まれ得る。例えば、路面Ｓの両側の路面側部Ｑは、道路が盛土区間である場合のように、路面Ｓから離れるにつれて低くなる法面（下り勾配の法面）である態様であってもよいし、路面Ｓから離れるにつれて高くなる法面（上り勾配の法面）である態様であってもよいし、或いは、高架区間の高架下である態様であってもよい。また、路面Ｓの両側の路面側部Ｑのうちの一方が、上り勾配の法面であり、他方が下り勾配の法面であるような態様であってもよい。さらには、路面側部Ｑは平坦であってもよい。

ａ，ａ１，ａ２…高さ、Ａ，Ａ１，Ａ２，Ａ３…影響距離、ＡＬ…横断線、Ｂ，Ｂ１，Ｂ２…境界線、Ｃ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…中心座標、ＤＡ…樹高データ、ＤＢ…路面モデル、Ｍ…樹高設定メッシュ、Ｐ１，Ｐ２…樹木、Ｐ０，Ｐ０１，Ｐ０２，Ｐ０３…側部樹木、Ｑ，Ｑ１，Ｑ２…路面側部、Ｓ，Ｓ１，Ｓ２…路面、ｔ，ｔ１，ｔ２，ｔ３…樹高、ｘ，ｘ１，ｘ２，ｘ３…生育地点距離。

Claims (8)

1. 対象領域のＤＴＭデータ、及びＤＣＨＭデータを取得する第１工程と、
   前記第１工程の後に、前記ＤＣＨＭデータに基づいて、前記対象領域内の樹木の高さを示す樹高データを作成する第２工程と、
   前記第１工程の後に、前記ＤＴＭデータに基づいて、前記対象領域における路面の標高、及び前記路面と路面側部との境界線を含む路面モデルを作成する第３工程と、
   前記第３工程の後に、前記ＤＴＭデータ、前記路面モデル、及び前記樹高データに基づいて、前記路面側部に生育する前記樹木である側部樹木から、前記路面側に倒伏した場合に前記路面に影響を与えるリスク木を抽出する第４工程と、
   を備え、
   前記第４工程は、
   前記ＤＴＭデータ、及び前記樹高データに基づいて、前記側部樹木の生育地点の標高を示す生育地点標高を取得する第５工程と、
   前記路面モデル、及び前記樹高データに基づいて、前記生育地点の前記境界線からの距離を示す生育地点距離を取得する第６工程と、
   前記第５工程及び前記第６工程の後に、前記生育地点標高、前記生育地点距離、前記側部樹木の前記樹高、及び前記路面の標高に基づいて、前記側部樹木からリスク木を抽出する第７工程と、
   を含む、
   リスク木抽出方法。
2. 前記第７工程では、前記路面の標高より高い前記生育地点標高の前記側部樹木について、当該側部樹木の樹高が前記生育地点距離よりも大きいときに、当該側部樹木を前記リスク木として抽出する、
   請求項１に記載のリスク木抽出方法。
3. 前記第７工程では、前記路面の標高より低い前記生育地点標高の前記側部樹木について、当該側部樹木を前記境界線まで倒伏させたときの前記生育地点からの高さである影響距離が、前記生育地点から前記路面までの高さよりも大きいときに、当該側部樹木を前記リスク木として抽出する、
   請求項１に記載のリスク木抽出方法。
4. 前記第１工程では、ＤＳＭデータをさらに取得し、
   前記第４工程の前において、前記路面モデルと前記ＤＳＭデータとを比較することにより、前記路面側部のうちの前記ＤＳＭデータにおける前記路面の標高よりも低い地点を前記リスク木の抽出の対象外とする、
   請求項１に記載のリスク木抽出方法。
5. 前記第２工程では、前記ＤＣＨＭデータのメッシュよりも広いメッシュである樹高設定メッシュを設定すると共に、前記樹高設定メッシュのそれぞれの高さの最大値を前記樹高設定メッシュのそれぞれの前記樹高として設定して前記樹高データを作成し、
   前記樹高データでは、前記樹高設定メッシュの中心が前記生育地点として設定される、
   請求項１に記載のリスク木抽出方法。
6. 前記路面は、第１方向に延在しており、
   前記第３工程では、前記路面から前記路面側部にわたって前記第１方向に交差する第２方向に延びる横断線を前記第１方向に複数設定すると共に、隣り合う前記横断線の間の領域内の標高を、前記境界線と前記横断線との交点の標高を基準として設定する、
   請求項１に記載のリスク木抽出方法。
7. 前記第４工程の後に、前記対象領域の平面図に対して前記リスク木を表示した図面を作成する第８工程を備える、
   請求項１に記載のリスク木抽出方法。
8. 前記第８工程では、樹高ごとに異なる表示形態にて前記リスク木を表示する、
   請求項７に記載のリスク木抽出方法。

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