ドローン・航空機による広域森林3Dデータから樹木を1本ずつ高速に自動抽出

掲載日：2026年11月9日

ドローンや航空機によるレーザー測量で得られた森林の膨大な3Dデータから、一本一本の樹木を自動で抽出する技術を開発しました。森林解析用のオープンソースソフトに実装された既存の樹木抽出法と比べ、本数推定の誤差が小さく、特に航空機データでは処理時間を大幅に短縮しました。さらに、この技術を高性能なコンピュータ環境と組み合わせ、広域の森林を木1本単位で解析できることを実証しました。樹木の本数や、一本ごとの位置・高さなどを広域で把握することが可能になり、間伐をはじめとする森林管理への活用が期待されます。

現実空間をコンピュータ上に再現する「デジタルツイン」は、都市分野で活用が進んでいます。森林でも、地上やドローン、航空機からのレーザー測量によって、森林を詳しく立体的に計測できるようになってきました。しかし、計測範囲が広くなるほどデータ量と計算量も増大します。このため、大規模なデータを効率よく解析することが課題でした。今回の実証では、静岡県の航空機レーザー測量で得られた伊豆半島周辺約1900平方キロメートルの大規模な3Dデータ（データ量：約6.2TB）を使用しました。

森林総合研究所、株式会社ImVisionLabs、産業技術総合研究所、ジオサーフ株式会社の研究グループは、現地調査と地上レーザー測量の結果を基準に、樹木抽出精度と計算処理速度を検証しました。開発した方法は、比較に用いた既存の方法より本数を正確に捉えており、特に航空機データでは計算処理時間を約1000分の1程度まで短縮できました。この方法を高性能なコンピュータ上で自動処理できるようにし、伊豆半島周辺の大規模な3Dデータに適用しました。その結果、約3000万本の樹木を自動で抽出できました。

本研究成果は、大規模三次元点群を解析した論文内容と解析した三次元点群データを広く公開したことが評価され、令和8年6月に公益社団法人土木学会論文賞を受賞しました。（URL:https://committees.jsce.or.jp/struct1002/node/94（外部サイトへリンク））

写真1：航空機によるレーザー測量で収集した3Dデータから樹木を1本ごとに抽出した例。左は入力3Dデータ、右は抽出結果。

 

写真2：伊豆半島周辺で検出した樹木の密度分布。赤に近いほど密度が高い。

 

• 論文名
  Large-scale point cloud processing for tree segmentation and structural analysis using high-performance computing cluster（高性能計算機クラスタを用いた大規模点群処理による森林の単木抽出と構造解析）
• 著者名（所属）
  板倉 健太（株式会社ImVisionLabs）、瀧 誠志郎（林業工学研究領域）、松下 浩之（産業技術総合研究所）、池田 陽佑（産業技術総合研究所）、堤 千明（産業技術総合研究所）、Zhao Chen（ジオサーフ株式会社）、小畑 悠（株式会社ImVisionLabs）、有賀 佳秀（株式会社ImVisionLabs）、中村 良介（産業技術総合研究所）
• 掲載誌
  Intelligence, Informatics and Infrastructure, 7(1), 134-144, 2026
  DOI：10.11532/jsceiiai.7.1_134（外部サイトへリンク）
• 研究推進責任者
  研究ディレクター 吉田 智佳史
• 研究担当者
  林業工学研究領域 瀧 誠志郎