都市公園の維持管理DX：点群データから樹木の本数と胸高直径を正確に抽出する技術ガイド

都市公園や街路樹、社寺境内の緑地では、定期的な樹木の本数確認・樹高測定・幹周計測が維持管理計画の基礎データとなります。従来はメジャーや目視による地上調査が主体で、広大な公園では複数日かけて歩き回る必要があり、作業員の負担と調査コストが課題でした。近年、ドローン（UAV）測量と地上型レーザースキャナを組み合わせた点群取得が現実的な選択肢となり、樹木の本数・樹高・胸高直径（DBH）を効率的に把握できる技術体系が整ってきました。

点群からの樹木情報抽出：UAVと地上型レーザーの役割分担

UAVによる写真測量または空中LiDARで取得した三次元点群から、樹冠高モデル（Canopy Height Model：CHM）を生成します。CHMは「地面からの高さ」を画像化したもので、局所的な高さの極大値が各樹木の樹頂点に対応します。この樹頂点検出を適用することで、エリア内の樹木本数と各樹木の樹高を一括で算出できます。

一方、胸高直径（DBH：地上高1.3mにおける幹の直径）は、UAV点群だけでは幹周りの点群密度が不十分なため、地上型レーザースキャナによる計測が有効です。地上スキャンで取得した幹断面の点群に円近似フィッティングを適用し、DBHを抽出します。

精度・運用で気をつける点

点群から樹木情報を抽出する際には、いくつかの現場固有の要因を考慮する必要があります。

• 落葉樹と常緑樹の違い：落葉期には樹冠の点群密度が低下し、樹頂点の検出に影響します。計測時期の選定が重要で、葉がある時期と葉のない時期で取得できる情報量が変わります。
• 下層植生との分離：低木・灌木・草地が混在する公園では、CHM生成時に樹木と下層植生の高さが混同されやすくなります。地上点の適切な抽出（グラウンドフィルタリング）が前提となります。
• 密集樹冠の重なり：樹冠同士が接触・重複している箇所では、隣接する複数の樹木が一体として認識されやすくなります。パラメータの調整や目視補正が必要になる場合があります。
• GNSS環境：高木に囲まれたエリアや建物に隣接する箇所は、GNSSの受信が低下しやすくなります。RTK基準局の配置やGCP（地上基準点）の設置で補完します。
• 計測時期の計画：病害虫の確認を目的とする場合は活葉期、幹形状の詳細把握には落葉期が適しています。目的に応じた時期選定を事前に協議することが望ましいです。

維持管理での活用：台帳化・経年比較・危険木把握

取得したデータは、樹木台帳のデジタル化に直結します。樹木ごとに位置座標・樹高・DBHを属性として付与し、GIS上で管理することで、紙台帳の更新作業を大幅に減らせます。また、複数年にわたって点群データを蓄積することで、樹木の成長量・樹冠の拡大状況を定量的に比較できます。

危険木・支障木の把握にも点群は有効です。傾斜している幹、著しく偏った樹冠、枯れ枝の集中などは点群の形状から抽出しやすく、優先的に現地点検すべき個体を絞り込む際の補助情報として使えます。全数を人手で巡視するのではなく、点群解析でリスクの高い個体を先にピックアップし、現地確認をその木に集中させる運用が現実的です。

現場でよくある相談

• 「公園の樹木台帳を整備しなければならないが、本数が多くて人手での計測が追いつかない。点群で一括して取れないか」
• 「毎年の樹木点検で高所作業や専門家の目視に頼っているが、広域を効率的に把握する方法を探している」
• 「幹周と樹高を同時に記録したいが、UAVだけでは幹の情報が取れないと聞いた。地上スキャンと組み合わせた場合の進め方を知りたい」

東海エアサービスの実務での進め方

• 事前確認：対象エリアの面積・樹種構成（落葉/常緑の比率）・管理目的（台帳整備か危険木スクリーニングかで手法が変わる）・成果物の使用用途（GIS連携かPDF報告書か）を確認する。
• 計測手法の選定：広域の本数・樹高把握はDJI系RTK/PPK対応ドローンによる写真測量（Metashape・Pix4Dmapper処理）を基本とする。DBH計測が必要な場合は地上型レーザースキャナを追加し、同一座標系で統合処理する。
• 点群処理：取得した点群はTREND-POINTで地上点分離・フィルタリングを行い、CHM生成と樹頂点検出を実施。DBHは幹断面の円フィッティングで算出する。
• 成果物の納品：点群データはLAS/LAZ形式、図面はDWG/DXF形式、樹木台帳はPDF・帳票形式で提供する。座標系は発注者指定の測地系に合わせる。
• 全国対応・資格：測量業登録 第(1)-37730号・全省庁統一資格を保有。官公庁・自治体案件の発注要件に対応している。

現場の条件に合わせて、計測手法と成果物を設計します。詳しくはご相談ください。関連記事はドローン測量の記事一覧にまとめています。