GIS を用いた都市林業を調査

都市部の森林は貴重な資源であり、その健康を確保するためには手入れと管理が必要です。樹木の分布、その状態、都市林の規模と形状は、GIS(地理情報システム)ソフトウェアを使用してマッピングできます。

都市部の樹木は、単純な街路樹から、手入れの行き届いた大通り、緑道、公共の庭園、または工業用ブラウンフィールドサイトの樹木までさまざまです。これらの都市林は、都市インフラに不可欠な要素です。都市林業は、都市樹木特有のニーズと課題に対処するために新しい方法を使用しています。

都市の森林は貴重な環境ニッチを埋め、空気と水をきれいにし、雨水を制御し、侵食を防ぎ、騒音を減らし、エネルギーを節約する役割を果たします。さらに、都市部の森林は、動物にとって重要な生息地を提供したり、営巣のための避難所を提供したり、野生生物の移動回廊として機能したりすることができます。その価値は、都市住民を自然と結びつけ、建築を強化し、自然について学ぶ教育の機会を提供するなど、社会的なものにもなり得ます。

都市林の構造、多様性、およびその結果としての生態学的価値は、GIS(地理情報システム)ソフトウェアを使用して定量化できます。GIS は、広範なデータ収集と管理を可能にし、都市林業データをコンパイルするための理想的なフレームワークです。GISを使用すると、ユーザーは地理的データと樹木調査データを組み合わせて、都市林の正確な地図を作成できます。

このビデオでは、樹木調査データを収集し、このデータをGISプラットフォームに組み込み、関心のある樹木の環境価値を評価するプロセスについて説明します。

都市林の調査は、さまざまな場所で実施できます。一般的に、歩道と縁石の間に植えられた公園の樹木が記録されます。データは通常、街区ごとに収集され、樹木の位置、樹種、健康状態、土地利用、胸の高さでの直径 (DBH) を記録します。

樹木の状態は、6つのカテゴリに基づく視覚的な評価です。これらは、樹皮の欠落や腐敗などの要因を考慮に入れた幹の状態です。成長率、小枝の伸びと当年の成長の長さを調べる。そして、死んだ手足や骨折した手足に注意を払います。昆虫や病気が注目されます。樹冠開発は、枝、葉、および生殖構造のバランスの取れた外観について樹木を評価します。そして最後に、種の平均余命から存在する被害を差し引いた平均余命。

各カテゴリには、不健康な樹木の特徴の量を合計した評価システムがあり、これらを組み合わせて樹木の全体的な状態スコアを算出します。これは、優れたダウンから非常に良い、良い、普通、悪い、非常に悪いまでの範囲のカテゴリ別のツリーの健康測定に起因する可能性があります。

受話器に送信される衛星測位を使用するGPS受信機により、ユーザーは緯度と経度の測地線座標を記録できます。場所は郵送先住所でも示されます。収集されたデータは、GISソフトウェアプログラムに入力でき、樹木や樹木の特性の空間的および地理空間的な統計分析が可能になります。ArcGIS や Google Earth など、いくつかのプログラムがあります。

National Tree Benefits Calculatorは、都市および郊外の樹木によって提供される金銭的利益の経済的見積もりを提供するために使用される無料のオンラインソフトウェアツールです。ここでは、ユーザーは調査地域を選択し、その地域の樹木のリストから選択することができます。樹木の幹の直径や土地利用の種類など、いくつかの簡単な詳細を入力すると、資産価値、大気質、雨水制御など、いくつかの主要分野での樹木の価値を推定できます。

都市林業調査の概念とその原理について理解したところで、次に、これらが現場でどのように実施されているかを見てみましょう。

調査を開始するには、適切な屋外の場所を選択し、GPS受信機をオンにします。衛星に接続し、位置を検出するのを待ちます。データ収集用に選択した調査エリアの開始に進みます。一度に 1 つの街区セグメントを調査します。遭遇した各樹木で、このコレクションのビデオを使用して樹種を識別します。また、GPS受信機から提供された経度と緯度、および住所も記録します。

次に、地上4.5フィートで各木の直径を測定し、これを胸の高さでの直径、またはDBHとして取得します。各ツリーに番号を割り当て、各ブロックセグメントの先頭で番号をリセットします。

示された表に示されている基準に従って視覚的に推定し、採点することにより、各木の状態を観察します。ポイントを合計して各ツリーの総合スコアを取得し、それぞれに対応するヘルスカテゴリを割り当てます。

GIS データのコンパイルに使用できるプログラムは、Google Earth と ArcGIS の 2 つです。これらのプログラムを使用すると、樹木に個別にマークを付けたり、それらの座標を1つのファイルにまとめてアップロードしたりできます。

Google Earth GISプログラムを使用するには、樹木の座標を入力し、[目印を追加]機能を使用して新しい目印を選択します。各木に種名で名前を付け、すべての樹木のデータポイントが目印として保存されたら、「My Places」ラベルを右クリックして「名前を付けて保存」を選択し、任意の場所に保存します。

ArcGIS プログラムを使用するには、データをインポートするときに、すべての列見出しにスペースが空いています。代わりにアンダースコアを使用できます。座標が緯度と経度の形式である場合は、ArcGIS にインポートする前に 10 進度形式に変換する必要があります。

データをカンマ区切りのCSVファイルとして保存します。次に、[データの追加] ツールを使用するか、標準ツールバーの [データの追加] ツールをクリックして、CSV ファイルを ArcMap に追加して、レイヤーを作成します。

新しいレイヤーを右クリックして、「XYデータを表示」を選択します。X (経度) フィールドと Y (緯度) フィールドが ArcMap で正しく選択されていることを確認します。

次に、「編集」をクリックし、「選択」をクリックしてポイントの座標系を強調表示し、「追加」をクリックして「OK」をクリックします。使用する正しい座標系は、GPSユニット自体から取得できます。

これで、[コンテンツ] ウィンドウの先頭に CSV ファイルと同じ名前のポイント レイヤーが表示され、名前の末尾に "Events" という単語が表示されます。これは「イベントテーマ」であり、一時的なレイヤーです。永続的なコピーを作成するには、レイヤーを右クリックして「データ」を選択し、「データのエクスポート」を選択します。出力場所を選択し、ファイル名を入力します。名前をデフォルトの「Export Output」から「Urban_Forestry_Survey」に変更して「OK」をクリック。

ArcGIS プログラムに入力されたデータは、都市林業データのマップを作成します。これらのマップは、DBH サイズのパターンの特定や、特定の地域の樹木が平均余命に達していないかどうかの判断など、さまざまな方法で使用できます。

iTree for Educationソフトウェアツールを開きます。各ツリーについて、関連データを入力し、各ツリーの環境上の利点を記録します。都市樹木の推定利益を計算し、金銭的価値を割り当てることができます。これには、雨水管理、資産価値、エネルギー効率、炭素隔離に対する樹木の年間利益が含まれます。

National Tree Benefit Calculator を使用した分析の結果は、調査対象の樹木の経済的価値と環境的価値の要約を提供できます。これにより、都市計画者は、調査対象の地域に利益をもたらす可能性のある樹木の除去や補足的な植栽を決定できます。

Urban Forestry マップはさまざまな用途に使用でき、ここではその一部について説明します。

都市部の住宅地や郊外では、都市林業は商業地域や小売地域とは異なる樹木の要件を持つことがよくあります。樹木は、風や騒音の障壁、水管理の懸念など、同様の生態学的特性に基づいて保護または植栽のために選択される場合があります。ただし、美的価値は住宅林業でより大きな役割を果たす可能性があります。

地理情報システムは、自然現象や人工現象など、他の多くの現象をマッピングするためにも使用できます。土壌中の鉛レベルの自然測定値のGISマップも編集し、汚染レベル、または食用作物の植え付けに安全な地域と安全でない地域を決定するために使用できます。

JoVE による GIS を使用した都市林業の紹介をご覧になりました。これで、都市林業の重要性、GIS を使用して都市樹木の研究用のマップを作成する方法、および National Tree Benefit Calculator を使用して調査対象の樹木の価値を確認する方法を理解できました。ご覧いただきありがとうございます!