デジタルツインで進化する森林管理―建設業にも広がる環境技術の可能性
鹿島は、森林が雨水などを地下水として蓄える「かん養機能」を高精度に評価する技術を開発しました。 この新技術は、森林に設置した新型センサーで降水量などのデータを取得し、森林の状態をデジタルツインとして仮想空間に再現するものです。
これにより、間伐等の手入れが地下水量に与える効果をシミュレーションし、定量的に検証可能となりました。 同社は熊本県をはじめとする地方自治体などと連携し、科学的根拠に基づく森林管理の普及を進める方針です。
本技術の登場は、地域に根ざして活動する中小の建設会社にとっても注目すべき動向です。ここでは、建設業に携わる皆様からのよくある質問を参照しながら、今回の開発が現場仕事に与える影響について解説します。
新型センサーによる森林の現地計測（鹿島提供）
※画像は日刊建設工業新聞さまからお借りしています。
【質問1】「森林の地下水かん養機能の評価技術」とは具体的にどのような仕組みですか？
鹿島が開発したこの技術は、これまで経験則に頼りがちだった森林の地下水かん養能力を、デジタル技術を用いて科学的かつ正確に把握するためのシステムです。算定に必要なデータを継続的に計測する仕組みを構築しました。
森林空間をデジタルツイン化することで、間伐などの影響をコンピューター上で定量的に検証できるため、環境保全とインフラ整備の両立を図る上で画期的な仕組みといえます。
【質問2】現場では実際にどのようなデータを計測しているのですか？
現場には多種多様な高機能センサーが設置されます。具体的には、木の間を通過する降雨量や樹木の幹を伝わる雨水量、水分蒸発散量、土壌水分量、照度、風向・風速といった詳細なデータを把握します。
算定効率化のため、鹿島が展開する森林経営支援サービス「Ｆｏｒｅｓｔ Ａｓｓｅｔ．」を基盤に採用しました。 加えて、自律飛行するドローンなどを活用し、樹木の密度や高さ、直径、地面に届く日光量の目安となる開空率などの解析技術も向上させています。
【質問3】森林を適切に管理することで、具体的にどれほどの効果が得られるのですか？
森林への適切な介入が水資源の保全に直結することが証明されました。鹿島の発表によれば、適切に間伐を実施した森林では、管理されていない森林と比較して、地下水のかん養量が最大で３倍以上となる事例が新技術により確認されました。
太陽光が地面に届きやすくなることで下草が育ち、雨水が地表を流れるのを防ぎ地下へと浸透するためです。治水や水資源確保という重要なインフラ機能を森林がもつことを示しています。
※画像はイメージです。
【質問4】なぜ今、建設業界で森林保全や地下水かん養機能が注目されているのですか？
近年、気候変動による豪雨災害などが頻発し、環境に配慮した社会インフラの整備が急務となっています。鹿島は、地下水を利用する企業等に採取量と同量のかん養対策を求める熊本県の地下水保全条例に適合する形で、新技術の普及を図るとしています。
今後、他の自治体にも水源かん養の支援策を展開していく予定であり、公共事業での環境保全の評価基準が厳格化する流れを先取りした動きといえます。
【質問5】中小の建設会社や現場の職人にとって、このニュースはどのような影響をちますか？
一見すると大規模な開発ニュースですが、中小企業や現場にも重要な示唆を含んでいます。第一に、公共工事における環境配慮への要求水準が高まる可能性です。今後は造成工事等において、周辺の地下水脈への影響を最小限に抑える施工方法が求められるでしょう。
第二に、現場のＩＴ活用やＤＸ化の波が土木現場の隅々にまで波及している点です。ドローン測量やセンサーを用いたモニタリングは、先進的な現場では標準的な手法となりつつあります。中小企業であっても、新しいデジタル技術に触れ、データを活用する知見を蓄積することが、今後の競争力維持に直結します。
まとめ
鹿島による森林の地下水かん養機能の評価技術は、日本の建設業が環境保全とテクノロジーの融合に向けて大きく前進したことを示しています。得られたデータをデジタルツインで解析し、間伐の効果を最大３倍と実証した意義は極めて大きいです。
脱炭素への関心が高まる中、環境に配慮した技術提案は必須のスキルとなるでしょう。現場仕事に従事する皆様におかれましても、日々の業務でＩＴ活用に目を向け、次代の建設業を形作る発想を取り入れていくことが求められているのかもしれません。
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