| 【発明の名称】 |
樹木の健全性診断方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】石田 清治
【氏名】横山 邦雄
【氏名】木村 崇
【氏名】梶川 昭則
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| 【要約】 |
【課題】高度な経験を必要とせず簡単に、かつ樹木に傷を付けずに樹木の健全性を診断する。
【解決手段】樹木の表面温度計測に基づいて樹木の健全性を判断する。具体的には、前記樹木の表面温度の時間変化が外気温度の時間変化に対し、所定温度差ΔＴ内でほぼ追従するようであるならば、当該樹木が不健全であるとの判断を行う。或いは、前記樹木の健全性判断は外気温と樹木の表面温度との温度差が所定温度差内であるならば、当該樹木が不健全であるとの判断を行う。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】樹木の表面温度計測に基づいて樹木の健全性を判断することを特徴とする樹木の健全性診断方法。
【請求項２】前記樹木の健全性判断は、前記樹木の表面温度の時間変化が外気温度の時間変化に対し、所定温度差内でほぼ追従するようであるならば、当該樹木が不健全であるとの判断を行う請求項１記載の樹木の健全性診断方法。
【請求項３】前記樹木の健全性判断は、外気温と樹木の表面温度との温度差が所定温度差内であるならば、当該樹木が不健全であるとの判断を行う請求項１記載の樹木の健全性診断方法。
【請求項４】前記樹木の健全性判断は、予め健全であることが確認されている樹木群および不健全であることが確認されている樹木群の表面温度を測定するとともに、グラフ化し、診断対象の樹木の表面温度が前記健全樹木群の温度領域にある場合は健全樹木であると判断し、前記不健全樹木群の温度領域にある場合は不健全樹木であると判断する請求項１記載の樹木の健全性診断方法。
【請求項５】前記樹木の健全性判断は、健全樹木および不健全樹木とを含む樹木群の表面温度を測定するとともに、グラフ化し、グラフ上で健全樹木群による表面温度領域と、不健全樹木群による表面温度領域とを区画する判別境界線を設け、診断対象の樹木の表面温度が前記判別境界線よりも高い温度領域にある場合は不健全樹木であると判断し、前記判別境界線よりも低い温度領域にある場合は健全樹木であると判断する請求項１記載の樹木の健全性診断方法。
【請求項６】前記樹木の表面温度計測は、サーモグラフィを使用する請求項１〜５いずれかに記載の樹木の健全性診断方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹幹を傷つけることなく樹木の健全性を簡単に診断するための診断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】樹木や街路樹は道路通行者や周辺住民等に対し、親しみ、潤い、やすらぎといった作用を発揮することから、現在も積極的に公園、道路等の緑化が推進されている。
【０００３】しかし、なかには物理的環境等によって通常よりも早く活力が低下した樹木が発生している。活力が低下した樹木は、木材腐朽菌が根茎や樹幹の傷口から侵入し易くなり、一旦侵入した場合には、徐々に菌が拡がり細胞を破壊するため、最終的に根茎や樹幹が腐朽し、スポンジ状となって樹木本体を支持する強度を失うこととなる。そのため、台風等の強風時には倒れ易くなり、場合によっては倒木によって人身事故に及ぶ虞もある。したがって、樹木等の維持管理においては、早期に健全性を調査し、倒木の危険度を診断しておくことが人命を守るという面から重要である。
【０００４】現在、樹木の健全性診断方法としては、外観診断法、振動波測定法、貫入抵抗測定法および放射線法などが採用されている。
【０００５】前記外観診断法は、樹体の揺れ具合や樹幹の凹凸、亀裂、傷、空洞の存在等から目視によって判断する方法であり、前記振動波測定法は、図１０に示されるように、樹断面２０の両端に専用のプローブ２２，２２を樹皮２１を貫いて堅固に固定した後、一方端側のプローブ２２に受信部２３をセットしてインパルスハンマー本体２４と接続するとともに、ハンマー２５を前記インパルスハンマー２４に接続して、前記ハンマー２５により他方端側のプローブ２２を叩き、その音波の伝達速度に基づき、すなわち健全な部分２６では速く伝わり、腐朽した部分２７では振動波が迂回するなどして遅く伝わる性質を利用して健全性を判断する方法である。
【０００６】また、貫入抵抗測定法は、細長い錐を樹幹に押し込んでいく際の貫入抵抗値を測定し、グラフ化して診断する方法であり、放射線法は、γ線が物体を通過するとともに、透過する際には物体の密度等により物体に吸収される放射線量も異なることを利用し、樹木に放射線を透過した際の透過量を検出し、樹木内部の状況を把握しようとするものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、外観診断法は具体的な数値により判定するものではないため、主観的になり易く、かつ高度な経験を必要とする。一方、振動波測定法では音波のエネルギーが小さいため確実性が低いとともに、樹木を傷つけてしまうなどの問題がある。また、貫入抵抗測定法は前記外観診断法や振動波測定法よりも確実性は高くなるが樹木に傷をつけてしまい腐朽の原因となる可能性があるなどの問題がある。
【０００８】一方、前記放射線法は非破壊で樹木の健全性が判断可能であるけれども、測定装置の取り扱いが困難であるとともに、報告では３０％以上の空洞が見られる場合には、放射線透過量に明確な差異が認められるが、３０％未満の場合には健全樹木との差は見られず、精度が悪いとともに、水腐れ部の検出は困難であるなどの問題がある。
【０００９】そこで、本発明の主たる課題は、高度な経験を必要とすることなく簡単に、かつ樹木に傷を付けることなく確実に健全性を診断可能な樹木の健全性診断方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる課題を解決するために種々の検討を重ねた結果、樹木が健全である場合には、樹木の外周に存在する通導組織を通って、水や無機養分が葉に送られるとともに、葉で光合成によって生成された同化物質が通導組織を通って根などに送られる結果、この水、無機養分および同化物質等（まとめて樹液という。）により樹木表面領域が冷却されるため、樹木の表面温度は外気温が上昇してもこれに追従して上昇せず、一方樹木が不健全である場合には、樹液の移動が相対的に少ないか、その現象がみられないため、樹木の表面温度は外気温の上昇に伴って上昇するとの知見を得た。
【００１１】本発明はこのような知見に基づいて成されたものであって、前記課題を解決するための本発明として、樹木の表面温度計測に基づいて樹木の健全性を判断することを特徴とする樹木の健全性診断方法が提供される。
【００１２】この場合の具体的な判断手法としては、第１に前記樹木の表面温度の時間変化が外気温度の時間変化に対し、所定温度差内でほぼ追従するようであるならば、当該樹木が不健全であるとの判断を行うことができ、第２の判断手法として、外気温と樹木の表面温度との温度差が所定温度差内であるならば、当該樹木が不健全であるとの判断を行うことができる。
【００１３】上記第１手法および第２手法は外気温を基準とする判断手法であるが、樹木の表面温度を相対的に比較することによっても、健全性の判断を行うことができる。具体的な第３の手法として、予め健全であることが確認されている樹木群および不健全であることが確認されている樹木群の表面温度を測定するとともに、グラフ化し、診断対象の樹木の表面温度が前記健全樹木群の温度領域にある場合は健全樹木であると判断し、前記不健全樹木群の温度領域にある場合は不健全樹木であると判断することができる。
【００１４】また、第４の手法として、健全樹木および不健全樹木とを含む樹木群の表面温度を測定するとともに、グラフ化し、グラフ上で健全樹木群による表面温度領域と、不健全樹木群による表面温度領域とを区画する判別境界線を設け、診断対象の樹木の表面温度が前記判別境界線よりも高い温度領域にある場合は不健全樹木であると判断し、前記判別境界線よりも低い温度領域にある場合は健全樹木であると判断することができる。
【００１５】ところで、前記樹木の表面温度計測に際しては、接触式温度計、非接触の放射温度計の他、サーモグラフィなどを使用することができるが、これらの中でも特には前記サーモグラフィを使用するのが望ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
【００１７】本発明においては、樹木の表面温度および／または前記表面温度の時間変化に基づいて樹木の健全性を判断する。ここで、樹木の健全性とは、腐朽や空洞などの有無に基づく健全度の度合いをいう。
【００１８】樹木は、図９に示されるように、外側は樹皮１５で被われ、内部は辺材１６と呼ばれる周辺部と、中心部に位置する心材１７とからなり、中心には髄１８が存在する。根から吸収された水や養分は前記辺材１６部分を通って葉に送られ、光合成に使用される。また、光合成で生成された光合成物質の溶液（同化物質）が前記樹皮１５中の篩部を通って下降し、各部に分配される。上記樹木の生体機能は、樹木が健全であれば日常的に行われるため、樹木の表面温度を観測すると、健全樹木と不健全樹木とでは明らかに、表面温度に差が見られる。
【００１９】この場合、前記樹木の表面温度計測は、例えば接触式温度計、放射温度計やサーモグラフィなどによって計測することができる。接触式温度計および放射温度計などは計器が安価で簡単に入手でき、計測は非常に容易に行える点で優れ、一方のサーモグラフィは単に所定位置に設置するだけで所定時刻毎に自動計測が行えるとともに、樹木表面の温度分布が一目で把握できる点で優れる。
【００２０】以下、具体的に健全性の判断手法について順に述べることとする。なお、具体的な手法部分はそれぞれ異なるが、健全な樹木の場合には樹木外周部において樹液が盛んに移動しているため温度が低く、不健全な樹木の場合には樹液の移動がないため、外気温の影響を受け易いことを基本としていることは共通している。
【００２１】〔具体的判断手法（その１）〕第１手法に係る判断方法は、樹木の表面温度と外気温との比較によって樹木の健全性を判断する手法である。前述のように、健全樹木の場合には樹液が樹木の外周部分を流れているため外気温が上昇しても樹木の表面温度が外気温に追従することはない。したがって、前記樹木の表面温度の時間変化が外気温度の時間変化に対し、所定温度差内でほぼ追従して上昇するようであるならば、当該樹木は不健全であると判断することができる。
【００２２】具体的には、図１に示されるように、外気温を計測するとともに、診断対象樹木の表面温度を経時的に計測し、グラフ上にプロットする。その結果、外気温から所定温度下がり（ΔＴ下がりの領域）の領域１（不健全樹木ゾーン）に診断対象樹木の表面温度がほぼ追従する場合には当該樹木は不健全であると判断し、前記不健全樹木ゾーン１よりも下側温度領域のゾーン２に存在するならば、健全樹木であると判断することができる。ところで、樹木の温度計測点は、根本付近は地盤温度の影響を受けるため、地盤面から３０cm以上、好ましくは５０cm以上の高さ位置とするのが望ましい。
【００２３】図２は、手法は同じであるが、外気温と樹木表面温度との差を取り、グラフ上にプロットした場合の例を示したものである。この場合には、外気温と樹木の表面温度との温度差が所定温度差内（ΔＴｍの不健全樹木ゾーン３）であるならば、当該樹木が不健全であると判断し、前記所定温度差よりも上側のゾーン４であるならば健全樹木であると判断することができる。なお、前記所定温度差（ΔＴｍ）は、概ね１℃〜１．５℃程度であることが後述の実施例より判明している。
【００２４】ところで、上記方法では温度の経時的変化を観測しているが、温度計測はスポット的に行った結果であっても、健全性を判断することができる。すなわち、ある時刻での樹木の表面温度と外気温との温度差が、所定温度差内であるならば当該樹木は不健全であると判断することができる。なお、この場合には外気温と樹木表面温度との温度差が大きくなる時間帯を選んで測定を行う必要がある。
【００２５】〔具体的判断手法（その２）〕上記判断手法（その１）は、外気温を基準として樹木の健全・不健全を判断する方法であるが、外気温を判断の基準としなくとも、樹木間の相対差によっても樹木の健全性を判断することが可能である。
【００２６】すなわち、健全な樹木の場合には樹木外周部において樹液が盛んに移動しているため温度が低く、不健全な樹木の場合には樹液の移動がないため、外気温の影響を受け易い。したがって、健全樹木と不健全樹木とでは明らかに、表面温度に差が見られるため、これら樹木間の相対判断により健全樹木と不健全樹木とを判別できるようになる。
【００２７】具体的には、図３に示されるように、予め健全であることが確認されている樹木群および不健全であることが確認されている樹木群の表面温度を測定するとともに、グラフ化（以下、健全性判別グラフという。）する。この健全性判別グラフ上にプロットされた各樹木の温度線は、健全樹木群と不健全樹木群とでは明確に異なる温度ゾーン５，６を構成する。そして、診断対象樹木の表面温度を測定し、前記健全性判別グラフ上にプロットし、診断対象の樹木の表面温度がどちらの温度ゾーンに属するか、すなわち前記健全樹木群の温度領域６にある場合は健全樹木であると判断し、前記不健全樹木群の温度領域５にある場合は不健全樹木であると判断することができる。
【００２８】なお、前記健全性判別グラフを作成するために用いた健全樹木および不健全樹木の健全性判断はレジストグラフ、インパルスハンマー等の既存の判別方法によって確認することができる。
【００２９】ところで、上記方法では予め健全樹木と不健全樹木とが既知であるとしているが、これは必ずしも既知である必要はない。測定対象の樹木群が健全樹木および不健全樹木とを含む場合には、これら樹木群を温度計測し、これらのデータをプロットした温度線は、図４に示されるように、健全樹木群と不健全樹木群とでは明確に異なる温度ゾーン５，６を構成するようになる。
【００３０】そこで、これら健全樹木群と不健全樹木群とを区画する判別境界線７を引き、診断対象の樹木の表面温度が前記判別境界線７よりも高い温度領域にある場合は不健全樹木であると判断し、前記判別境界線７よりも低い温度領域にある場合は健全樹木であると判断することができる。
【００３１】
【実施例】以下、具体的に公園に植裁されている樹木について表面温度計測を行い、本健全性診断方法について検証した。
【００３２】同種の樹木であって予め貫入抵抗測定法により健全であることが確認された樹木Ｃ、Ｄと、内部腐朽の進行した樹木Ａ，Ｂとについて、７時より１３時まで１時間毎にサーモグラフィによって表面温度を測定するとともに、外気温を測定した。ここで、前記表面温度を測定する時間を７時から１３時までとしたのは、樹木は朝方に根元より水および無機成分等を吸い上げて自らを冷却する性質があること、およびこの時間帯が最も外気温度の上昇が著しく、前記表面温度と外気温度の差が顕著に現れ易いからである。
【００３３】図５は、健全樹木Ｄと不健全樹木Ａとを同一画像中で計測し、AM8:00、AM9:00及びAM10:00の時点における温度分布（等温線）を比較した場合の図である。なお、実際のサーモグラフィによる計測結果は色で温度表示され、一目で温度分布が判るようになっている。
【００３４】これらの温度測定結果をもとに、不健全樹木Ａ，Ｂおよび健全樹木Ｃ、Ｄの表面温度変化（地盤上５０cm位置）と外気温の温度変化をグラフ化した結果を図６に示す。また、グラフ中には、外気温から１℃下がりの平行線１０を引き、外気温の温度線と前記平行線１０とで囲まれる領域（ハッチング領域）を不健全樹木ゾーン１１としている。
【００３５】図６から明らかなように、不健全樹木Ａ，Ｂは外気温の時間変化にほぼ追従し、前記不健全樹木ゾーン１１の領域に属すると見なすことができる。一方、健全樹木Ｃ、Ｄは前記不健全樹木ゾーン１１から下側の温度領域に属することが判る。前記樹木Ａ〜Ｄ以外の健全性が不明の樹木については、表面温度計測の結果を同グラフ中にプロットし、前記不健全樹木ゾーン１１に属すると判断される場合には不健全樹木と判定し、不健全樹木ゾーン１１に属しない場合は健全樹木と判定することができる。
【００３６】図７は、前記樹木Ａ〜Ｄについて、外気温との温度差ΔＴを取り、プロットした結果を示す図であるが、不健全樹木Ａ，Ｂは最大温度差（ΔＴｍ）が約１℃以下であることが判る。本計測時期は、図６のグラフから判るように、最高温度が12:00時で29.5℃となる初夏であり、これから不健全樹木の外気温との最大温度差（ΔＴｍ）は、最大でも概ね１．５℃未満であると推測できる。
【００３７】ところで、上記実施例からも判るように、健全樹木群と不健全樹木群とでは明らかに、表面温度の領域に差異が見られるため、仮に図８に示されるように、外気温の測定結果が無くても、不健全樹木Ａ，Ｂ群と健全樹木Ｃ、Ｄ群とでは表面温度のゾーンが明確に区別されるようになるため、前記樹木Ａ〜Ｄ以外の健全性が不明の樹木について表面温度計測を行った結果を同図中にプロットすれば、不健全樹木群Ａ，Ｂ群に属するか、或いは健全樹木群Ｃ、Ｄ群に属するかで健全性を判断できるようになることは明らかである。
【００３８】また、事前に健全樹木と不健全樹木とが不明であっても、診断対象樹木が健全樹木と不健全樹木とを含む場合には、結果的に健全樹木群のゾーンと不健全樹木群のゾーンとがグラフ中で明確に区分されるようになり、仮に両者のゾーンの中間に判別境界線１２を引き、前記判別境界線１２を境にどちら側のゾーンに属するかどうかで健全または不健全が判別できるようになる。
【００３９】なお、本診断方法は単独で採用することも可能であるが、単独で採用するよりも予備診断法として採用し、不健全であると診断された樹木について、貫入抵抗測定法などの精密診断法を採用して調査を行うようにするのが望ましい。
【００４０】
【発明の効果】以上詳説のとおり本発明によれば、樹木の表面温度、或いは樹木の表面温度と外気温を測定するだけで樹木の健全性が診断できるようになる。この判断手法であれば、高度な経験を必要とせず簡単に、かつ樹木に傷を付けなくても確実に樹木の健全性を診断することができるようになる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９００１８４７４
【氏名又は名称】新日本空調株式会社
【識別番号】０００２２１７７５
【氏名又は名称】東邦レオ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年５月２８日（２００１．５．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０４９２７
【弁理士】
【氏名又は名称】和泉 久志
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| 【公開番号】 |
特開２００２−３４５３３９（Ｐ２００２−３４５３３９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１２月３日（２００２．１２．３） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−１５８６００（Ｐ２００１−１５８６００） |
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