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ヤマハ発動機株式会社産業用無人ヘリコプターによる森林計測サービス
上空から森林内部を可視化する
森林計測の新スタンダード
【TOPIC】
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林野庁の取り組みに
「YAMAHAの森林計測サービス」が活用されました！
【報告の内容】令和3年度UAVレーザを活用した人工林の林分内容解析手法等検討委託事業 NEW！
令和3年度の本事業は、上空からのUAVレーザにより、被圧木も含め、直接的に個々の立木を計測する新たな技術について、国有林のフィールドを活用して精度検証等を行いました。
⇒ 林野庁の報告書はこちらから確認できます ※林野庁の報告書へ移動します。
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YAMAHAのソリューションは
森林に関わるさまざまな業務を支援します
【林業のスマート化】
計測データをデジタル化し、ICTを通じた施業計画の作成や作業効率向上のお役に立ちます。
【需給マッチングに】
単木ごとの、樹高、胸高直径、材積情報を基に市場のニーズに見合った在庫の把握ができます。
【労務低減に】
人力では立ち入り困難な場所の立木・地形情報を得られることで労務低減を実現。
【路網整備、防災に】
市販の自動路網設計ソフト※FRDに、計測によって得られた微地形データを読み込ませることで精度が高い路網設計を、また精密地形図は防災や治山にも役立ちます。
※FRD（Forest Road Designer）は住友林業株式会社と（国研）森林研究・整備機構 森林総合研究所の白澤鉱明氏が開発した、路網設計支援のためのソフトウエア。
PRODUCT紹介
低く、長く、広くの３拍子をヤマハの無人ヘリと最新鋭のレーザーのコンビが初めて実現しました。計測地の上空を自動で折り返し飛行することで同じ木・場所に異なる角度からレーザを複数回照射します。結果：数千点/㎡の点群が得られ、鮮やかな解析につながります。
樹種（スギ、ヒノキ、マツ、その他）界をオルソ画像から判別し樹種界図として区分します。こうして作られる樹種界図から先人の方々の思いが、あるいは皆様方のご苦労の結果がはっきりと見えるようになります。山主様の意向確認のための判断材料としても有効です。
一目で施業が必要な場所（密な森）が確認できます。その中から客観的かつ倫理的に優先順位をつけ施業計画に落とし込む事が出来ます。高密度な個所を赤色で表示、適正な個所を薄い黄色で、疎な場合は青色で表します。収量比数、樹冠長率も別途対応します。
全立木（主に針葉樹）を対象として1本ごとに位置、樹高、胸高直径、材積、樹種及び樹種区分を表示します。特定のエリア（林班、小林班等）単位での表示が可能です。また例えばスギ・胸高直径30cm以上・樹高30m以上、という条件を満たす立木の検索が可能です。
樹頂点から３０ｍ～５０ｍ上空を飛行しながら撮影した写真を以ってオルソ画像を作成します。鮮明な画像からは樹種や樹種界といった施業に必要な情報が取得できます。松枯れや風倒木の被害状況の確認も可能です。
森の上を低空飛行して得られた高精細CS立体図 （1m/50cm/25cmピッチ）は必要な情報、見たいものによって使い分けができます。古い路網が発見された事例もあります。治山・防災情報としてもお役に立ちます。
地形の傾斜角度を色で表現し地形全体の傾斜状況を可視化します（平地は緑色＞黄色＞橙色＞赤＞黒の順で傾斜がきつくなる）。路網設計・敷設や重機の配置、木材の搬出計画作成のための基本情報としてお役に立ちます。
無人ヘリでレーザ計測した森林の点群データを３D画像で紹介します。しっかりと幹を捉え、地形も微細に計測できている様子をご覧ください。樹頂点の30m～50mの上空からの計測ですが、まるで森の中から上空を見上げているようなアングルでも見ることが出来ますね。地表面を含む断面図からは傾斜度合や下層植生の情報が得られますので森林施業だけではなく治山や防災のための情報としてもお使いいただけます。
1日あたり最大*100haの森林に対して、産業用無人ヘリ（航続時間100分/1回の飛行）と最新鋭のレーザスキャナーの組み合わせで1秒間に75万回のレーザを照射し、結果㎡あたり数千点の点群データを取得。ここから計測エリア内全ての立木の、座標・樹高・樹冠体積・胸高直径・材積をデータ化。 森の密度の目安となる相対幹距比図は森林の経営方針策定のお役にも立ちます。 更に精密なCS立体図や傾斜分布図もご提供します。作業道の設計や治山情報としてもお役に立ちます。 また高精密なオルソ画像で森林の健康状態を把握でき、ナラ枯れの進行や樹種の判定にも役立ちます。 *天候や地形及びフライト回数によって計測範囲が変わります。
小さな課題。大きな課題。その解決に向けて、また一歩。 未来を動かす人がいる。SDGsムービー FIELD-BORN 北海道北見市。深い森には、かつて豊かな天然林がひろがっていた。100年先の音楽、100年先の楽器に思いを馳せ、歩いて森を調査する。「広大な森林を知る方法は、果たしてこれだけなのか」。上空からレーザー照射で計測する産業用無人ヘリコプターが、北見の空に飛び立った。
森の密度を見える化をすることで、間伐が必要な個所がわかります！！また「経済林」と「環境林」の区分が客観的・合理的にできます！！
伐（き）って、使って、植える。これが森林資源の循環的活用のサイクルです。しかし、やわらかい苗木はシカやカモシカの大好物。手間ひまをかけて植えた苗木が次つぎと食べられてしまうため、獣害対策の防護柵が欠かせません。とは言え、山の中に1.5トンもの資材を運ぶのはたいへんな重労働。作業者の皆さんの安全な作業のためにも、当社の無人ソリューションが課題解決の一助となることを願っています。
「運搬した資材は計1.5トン。積込み・荷下ろしの現場間を5日間で約120往復して、すべての資材を運びきりました」（当社UMS事業推進部・加藤薫さん） 写真は2021年3月中旬、静岡県掛川市の深い山の中。当社の産業用無人ヘリコプター「FAZER R G2」が、支柱やネットといった獣害対策用の資材をコンテナに積んで運んでいます。植えたばかりのスギやヒノキの苗木を、シカやカモシカによる食害から守る防護柵用の資材です。 荷下ろしの現場は、クルマがやっと通れる林道から高低差約120mの谷の底。距離にして約300mのけもの道には丸木橋も掛かっています。林業作業用のスパイクを履き、重い資材を背負って斜面を歩くには時間がかかり、何よりも作業者の負担が大きく、危険も伴います。 当社は、送電線用の建設資材を切り立った山中に運ぶなど、無人ヘリによる運搬の委託も請け負っています。今回の実証実験は、「現場の安全性や省力化を確保しながら、大切な苗木を守りたい」という切実な課題を抱える掛川市森林組合からの相談を受けて行われました。
担ぎ手である「FAZER R G2」の積載能力（ペイロード）は35kg。ここから資材を格納するためのコンテナの重量を差し引き、さらに形状の異なる資材を効率的に組み合わせると一度のフライトで運べる量はおよそ20kg。斜面を挟んだ積込み・荷下ろしの現場にそれぞれ操縦オペレーターを配置し、樹木等の障害物を避けるため、パイロットによる操縦と自動航行を組み合わせ、片道約10分弱の往復を繰り返しました。事前準備で強風の影響を受けにくい積載方法などの試行錯誤を重ねたこともあり、トラブルなく、計画通りにこのミッションを遂行しました。 「森林資源の循環的な活用には、安全性や効率、正確性を高めるさまざまな技術の結集が必要だと感じています。資材の運搬はこれまで人力に頼ってきましたが、危険を伴う重労働を（無人ヘリが）担ってくれてとても助かりました」。同森林組合の尾崎友昭さんはそう話します。 当社は2030年を見据えた長期ビジョンで、「ロボティクスを活用し、社会課題にヤマハらしく取り組み、モビリティに変革をもたらす」ことに取り組んでいます。産業用無人ヘリを活用した無人ソリューションもその一つ。衛星通信やレーザースキャナーとの組み合わせで活躍の場をひろげ、農業現場をはじめ、森林資源や地形の計測、さらには建造物等の点検・検査、警備・防災など、社会課題の解決に向けたさまざまな取り組みを進めています。
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