LiDARによる都市樹木管理
チャレンジ
当社の顧客であるPXL BIO-Research社は、革新的な研究に基づき、都市緑地管理における実践志向のソリューションを提供している。
その中で、PXL BIO-Rearch社は、自治体、都市計画担当者、都市緑化担当者から、都市緑化のデジタルインベントリに関するツールや専門知識を求める声が高まっていることに気づきました。
樹木目録の更新と樹木の状態の評価は、どちらも時間のかかるプロセスであり、多くの場合、一定の主観に左右される。
都市の樹木の特徴や質に関する情報を収集する効率的で標準化された方法は、迅速で的を絞った介入を行うための必須条件である。
このミッションの目的は、ベルギーのハッセルト市の樹木インベントリーを更新し、De Beer & De Vos社の地元樹木管理者と協力して、剪定などの管理活動の影響を監視するためのLiDAR技術の可能性を探ることでした。
この目的のために、関連する樹木の特徴には、樹木の総数、樹木の位置、樹木の高さ、胸高直径、樹冠直径、樹冠容積、枝のない茎の高さが含まれる。
モバイルマッピングのためのFly & Driveポッドに組み込まれたYellowScan Surveyor Ultra
DJI M300に搭載されたYellowScan Surveyorによるエアボーンマッピング
ソリューション
正確で高性能なLiDARシステムに加え、このプロジェクトでは都市環境で使用できるプラットフォームが必要だった。
このような環境は、空域やプライバシーの制限により、UAVでアクセスすることが困難で非効率的であることが多い。
そのため、モバイルマッピングに基づくアプローチがより適切である。
YellowScan Surveyor Ultrav2は汎用性の高いマルチプラットフォームLiDARセンサーで、YellowScan Fly & Driveポッドを使って車に搭載することができます。
モバイルマッピングシステムとして使用することで、高解像度のレーザースキャンと正確な測位を組み合わせ、個々の樹木の検出に使用するジオリファレンス付きの点群データを収集しました。
上空から見たベルギー、ハッセルトの町
ベルギー、ハッセルトのグローネ大通りの点群
ミッションパラメーター
- 調査規模2.5kmの道路脇のすべての街路樹（527本）
- 所要時間計画1日、獲得2回0.5日、処理1日
- ドライブ数：2ドライブ
- スピード：時速50キロ
- 機材 YellowScan Fly & Driveポッド、YellowScan Surveyor UltraV2 LiDARシステム、YellowScan CloudStation、R-ソフトウェアによる後処理
橋の点群
結果
ポイント密度：1610ポイント/m²（78076m²の面積に1億2568万ポイント）。
その結果、各樹木の位置だけでなく、樹高、さらには胸高直径、樹冠直径、無枝茎高、樹冠容積など、関連する樹木の特性に関する詳細な情報を取得できることがわかった。
この結果の正確性は、52本の樹木を手作業で測定した結果に基づいて検証された。
さらに、訪問した樹木の一部を剪定した後、同じドライブミッションを繰り返すことで、樹冠容積の違い、ひいては剪定強度を定量化することができた。
この情報は、将来、緑化管理者が管理活動の効果をモニターし、樹木の健康に関するデータとリンクさせることを可能にする。
主な成果物のひとつは、各樹木の位置とその特徴を表すベクトルデータセットである。
さらに、個々の樹木の詳細なデジタル・ツイン（3D点群）が作成され、（生長や管理に関連した）時間的変遷の追跡が可能になった。
手作業で各樹木を訪問して測定する場合、1回あたり約2日、剪定前後の評価で合計4日かかる。
樹冠の突出や体積のような特性については、管理活動の影響を適切に定量化するために、高い精度が不可欠である。
このような詳細なデータを手作業で収集するには、かなりの時間がかかっただろう。
ベルギー、ハッセルトのグローネ大通りの点群
イエロースキャンとの綿密な打ち合わせの結果、サーベイヤーウルトラシステムを選択しました。
このシステムとFly&Driveオプションの組み合わせが、私たちの用途に最適であることはすぐに明らかになりました。
私たちは、YellowScan Surveyor Ultraの汎用性と補完性から恩恵を受けました。
飛行が困難な場合は車で移動し、運転が不可能な場合は飛行することができます。
