診断した木を、その日のうちに伐る──ピカス・アーボソニック3D・レジを同一木のサクラで比べた「樹木診断機器比較研修会」千葉県習志野市

座学 機器の原理 スライド 発表 研修会

診断した木を、その日のうちに伐って、出てきた断面と計測値を突き合わせる。2026年7月25日、千葉県習志野市内の公園で開かれた「樹木診断機器比較研修会」に、弊社も診断機器を持ち寄って参加させていただきました。

主催は一般社団法人日本樹木遺産協会様です。株式会社木風様、HARDWOOD株式会社様と株式会社トシ・ランドスケープの三社で機器を並べ、同じ一本のサクラをピカス、アーボソニック3D、レジ(Resi PD)でそれぞれ計測しました。

一本の木を、三つの機器で測る

一本の樹木に対して3つの診断機器を同時に使い、比較検証する機会そのものが、実務のなかではあまりありません。通常の業務では、対象木ごとに一つの手法を選び、その結果をもとに判断を組み立てていきます。選ばなかった機器なら何が見えたのか、そこまで確かめる場面はほとんど訪れません。

そして今回は、計測を終えた対象木をその場で伐採しました。断面という、動かしようのない事実が目の前に出てきます。機器を扱っていれば、いつか確かめたいと思いながら、なかなか機会に恵まれないのがこの答え合わせのタイミングです。

音波で「面」を見る機器と、針で「線」を読む機器

同じ木を測っていても、機器によって見ているものは違います。

ピカスとアーボソニック3Dは、幹のまわりに取り付けたセンサー間を音波が伝わる時間を測り、その速度分布から断面全体を面として画像化します。音波は健全な木部を速く伝わり、空洞や腐朽部を迂回するために遅れます。その遅れの分布を計算で断面像に起こすのが、音波トモグラフィという手法です。

一方のレジ(Resi PD)は、先端が直径3mm程度の細い針を一定の送り速度で押し込み、針が受ける抵抗の変化を穿孔の深さに沿って記録します。得られるのは、その一本のラインに沿った密度変化のグラフです。面ではなく、線で読む機器だと言い換えてもよいと思います。

面で見る機器は、断面全体の傾向をつかむのに向いています。研究では、音波トモグラムは樹皮に近い部分の画質が落ちやすいことが報告されています(Gilbert & Smiley, 2004)。現場での経験からも、欠損の境界はやや広く、ぼやけて描かれるように感じます。レジのように線で読む機器は、その一本のラインについては年輪や密度低下をかなり細かく捉えられますが、針を挿した場所しかわかりません。刺す位置を誤れば、すぐ隣にある空洞を見落とすこともあります。どこに刺すかの判断に、樹木医や街路樹・都市樹木診断士としての技術と経験が要ります。

どちらが優れているという話ではなく、そもそも異なる情報を取っています。研修会の場でも、そこがひとつの出発点になっていたように思います。

精密診断 機器診断 レジ ピカス アーボソニック3D 静的負荷試験 引張り試験 違い

図: 機器ごとに、木の「どこを」見るか(東京都建設局「令和3年度 街路樹診断等マニュアル」p.51・参考資料 p.108・p.111、IML 社の製品ページをもとに当社作成)

2つの見方の違いを、表にまとめました。

項目 音波トモグラフィ(ピカス・アーボソニック3D) レジ(Resi PD)
測るもの センサーの間を音が伝わる時間 回転する細い針を押し込むときの抵抗
得られるもの 断面全体の速度の分布(面) 針が通った1本の線に沿ったグラフ(線)
向いていること 断面全体の傾向をつかむ その線の上の年輪や密度の低下を細かく読む
弱いところ 樹皮に近い部分の画質が落ちやすい(研究)、欠損の境界はやや広くぼやけて描かれるように感じる(当社の現場での経験から) 針を刺した場所しか分からない、すぐ隣の空洞を見落とすことがある
木への傷 幹に細い釘を打つ 直径3mm程度の針の孔、本数と位置は必要最小限に

出典: 本文、Gilbert & Smiley(2004)Arboriculture & Urban Forestry 30(5)、IML「Measured Variables of IML-RESI PowerDrill」

断面を前にして、何を読み取るか

北は北海道から南は宮崎県まで、50名を超える方にご参加いただきました。自治体関係者と造園関係者の皆さまが、実際の断面を囲んで活発に意見を交わされていたのが印象に残っています。

話は、どの機器が正しいかという方向には向かわずに、この木の何をどう見るのか、そして読み取ったことを日々の管理にどう反映するのかという視点に自然と向かっていったように思います。診断は、機器を当てて数値を出したところで終わるものではありません。その数値を、剪定するのか、支柱を入れるのか、経過を追うのか、更新を検討するのかという実際の処置に翻訳できてはじめて、管理の役に立ちます。

近年の倒木と、目視点検の先にあるもの

こうした場が各地から人を集めた背景には、都市の樹木をめぐるここ数年の状況があると感じています。

国土交通省の調査では、街路樹の倒木は年間平均で約5,200本、倒木等に起因する事故も年間およそ200件が確認されています。一方で、徒歩等による近接目視を原則とする「定期巡回」は、道路管理者の約6割で未実施という状況でした。この結果を受けて、同省は2026年3月30日、街路樹点検の実施促進に向けたガイドラインを公表しています。過去に倒木等の事故が発生した同一路線・同一樹種の街路樹や、通学路にある街路樹などを優先し、おおむね年1回の定期巡回を基本とする考え方が示されました。

都市公園についても、倒木等による事故に関する全国調査で、2021年4月から2024年11月までの事故が全国で931件、うち人身事故が77件と報告されています。樹種としてはコナラ、サクラ類、ケヤキが上位に挙がっています。この調査の読み解きは、以前に国土交通省の全国倒木調査を樹木医が読み解くにまとめております。

東京都では2026年5月、都有施設における樹木の一斉点検の結果が公表され、約80万本のうち約13,900本(5月15日の確報。5月1日の速報では約14,000本)に、枯れや枝折れなどの異状が確認されました。この数字については都有施設80万本の樹木一斉点検 約14,000本の「異状あり」を、樹木医はどう読むかで考察を書かせていただいています。

そして直近では、2026年7月28日、都立砧公園でケヤキが倒れました。けが人はありませんでした。FNNプライムオンライン(2026年7月28日)は、この木が、相次ぐ倒木を受けて行われていた緊急点検で、伐採の対象になっていなかったと報じています。砧公園の一連の倒木については、砧公園のサクラ倒木を樹木医が考察|根返り・腐朽・先行降雨との関係、砧公園で2日連続の倒木事故——ヒマラヤスギはなぜ倒れたのか 樹木医の考察、砧公園で4回目の倒木 樹木医として思うことでも触れております。

点検の網から漏れる木がある。これは点検にあたった方の努力の問題というより、目視という手法が本来持っている限界に近い話だと考えています。外観診断で拾えるのは、樹皮の状態、子実体、枯枝、根株まわりの異常といった、表に出てきた兆候です。幹の内部で静かに進んでいる腐朽は、外から見える形になるまで時間がかかることがあります。だからこそ、目視の先に機器診断があり、東京都建設局「令和3年度 街路樹診断等マニュアル」でも、点検・外観診断・機器診断という段階が整理されています。

樹木点検 外観診断 機器診断 総合判定 処置 段階 流れ 東京都 街路樹診断等マニュアル 定期巡回 図

図: 点検から機器診断、総合判定までの段階(出典: 東京都建設局「令和3年度 街路樹診断等マニュアル」p.1「管理のフロー」・p.11、国土交通省 報道発表(令和8年3月30日)をもとに当社作成)

診断精度の「深度化」に期待していること

では機器を使えば内部が正確にわかるのかというと、そこにも限界があります。

音波トモグラフィについては、断面と突き合わせた検証で、目で見た腐朽の範囲との差がおおむね断面積の5%程度だったという報告(Gilbert & Smiley, 2004)がある一方、初期段階の腐朽の検出には課題があることも指摘されています(Deflorio ら, 2008)。検出できる欠損の最小の大きさは、幹の大きさ、センサーの数、材の密度によって変わり、おおよそ5〜10cmとされています(Gilbert & Smiley, 2004)。穿孔抵抗の測定も、木部の含水率や針にかかる摩擦の影響を受けます。

米国ウィスコンシン州マディソンの公園で、樹齢約100年のアカガシワ2本を計測したあとに伐採し、円板と照合した研究があります(Wang & Allison, 2008)。目視と単経路の応力波測定では問題の存在は指摘できても具体的な位置までは分からず、音波トモグラフでは欠損のおおよその位置と規模を描き出せたものの、正確な位置の特定と、腐朽と亀裂による音の影との見分けには穿孔抵抗の測定を要した、と報告されています。中国・揚州の歴史公園では、33樹種147本を対象に、目視・音波トモグラフィ・地中レーダ・穿孔抵抗を組み合わせた検証が行われ、目視と音波トモグラフィと穿孔抵抗の組み合わせが有効であったと結論づけられています。

本文で触れた精度の研究を、一覧にしました。

研究 対象 方法 主な結果
Gilbert & Smiley(2004) 米国ノースカロライナ州、ホワイトオークとヒッコリー13本・27断面 ピカスで測ったあと伐り、断面と照合 腐朽の面積の差は平均で断面積の5%(ピカスがやや少なめ)、樹皮に近い部分の画質が低い、検出できる最小の欠損はおよそ5〜10cm(メーカーの研究者の私信として紹介)
Deflorio、Fink、Schwarze(2008) 傷を付けて腐朽菌を接種した立木(ダグラスファー・ブナ・ナラ・シカモア) 2・16・27か月後にピカスで測り、28か月で伐倒 シカモアとカワラタケの組み合わせ以外は、初期の腐朽が画像に現れなかった
Wang & Allison(2008) 米国ウィスコンシン州マディソンの公園、樹齢約100年のアカガシワ2本 目視、単経路の応力波、ピカス、穿孔抵抗のあと伐倒し、円板と照合 目視と単経路は問題の有無まで、トモグラフはおおよその位置と規模まで、正確な位置と、腐朽と亀裂による音の影の区別には穿孔抵抗が要った
Wu ほか(2018) 中国・揚州の歴史公園、33樹種147本 目視、音波トモグラフィ、地中レーダ、穿孔抵抗 地中レーダは誤った検出が多く、目視・音波トモグラフィ・穿孔抵抗の組み合わせが有効

出典: Gilbert & Smiley(2004)AUF 30(5): 277–281、Deflorio ほか(2008)Wood Science and Technology 42: 117–132、Wang & Allison(2008)AUF 34(1): 1–4、Wu ほか(2018)Applications in Plant Sciences 6(10): e01187

つまり、精度を上げる方向は、単一の機器の性能を追いかけることだけではないのだろうと思います。面で当たりをつけて、線でさらに確認する。そのうえで、樹種、腐朽菌の種類、力のかかり方といった樹木側の条件を重ねて読む。腐朽の面積が同じでも、それが断面のどこにあるかによって残存する強度は変わります。引張力のかかる側が欠けているのか、圧縮側なのかで、意味はまったく違ってきます。

空洞の位置 中心 偏った空洞 曲げの硬さ 断面二次モーメント 模式図

図: 同じ大きさの空洞でも、位置で曲げの硬さへの影響が違う(IML Tree Inspection Manual v1.1 p.138 の考え方をもとにした模式図。当社作成)

今回のような、計測して伐って断面と照合する場の価値は、ここにあると考えています。機器の癖、樹種ごとの見え方、判断を誤りやすい条件。そうしたことは、カタログの仕様からは出てきません。答え合わせを重ねた分だけ、次に立ち木を前にしたときの読みが深くなります。

国土交通省のガイドラインでも、点検の効率化や補助手段として新技術の導入と検証を進める方向が示されています。新しい技術が現場で使えるものになるかどうかは、こうした地道な検証の積み重ねにかかっているのだろうと思います。弊社としても、機器を持っていることではなく、機器から出てきた図と数字を樹木の状態に翻訳できることを、これからも技術の中心に置いていきたいと考えています。

プレゼン資料の共有について

弊社が当日のプレゼンに使用したスライド資料につきまして、今回ご参加くださった方限定で共有が可能です。ご希望の方は、弊社SNSへのコメントまたはDM、お問い合わせフォームよりご連絡をお待ちしています。

主催の一般社団法人日本樹木遺産協会の皆さま、会場と対象木のご提供にご協力くださった関係各位、そしてご参加くださった皆さまに、あらためて御礼申し上げます。
 

今回使用した診断機器について

今回の3機器を、メーカーの公開資料で並べると次のとおりです。

項目 ピカス(PiCUS Sonic Tomograph 3) アーボソニック3D レジ(IML-RESI PD シリーズ)
メーカー IML Electronic(ドイツ・ロストック、2022年1月から argus electronic の事業を引き継ぐ) Fakopp(ハンガリー・ショプロン) IML(ドイツ)
原理 音波が測定点の間を伝わる時間から、音速の分布を断面の画像にする 同じく音波の伝わる時間から、速度の分布を断面の画像にする 回転する細い針を一定の速度で押し込み、深さに沿って抵抗を記録する
センサー・針 センサー6本か12本 SD02 ピエゾのセンサー10〜32本(標準10本)、樹皮の厚い木用に12cm の釘 針の先端の幅約3mm(軸1.5mm)
記録する値 音の伝わる時間(精度1マイクロ秒) 音の伝わる時間(精度±2マイクロ秒) 回転の抵抗と、針を押し込む送り力
そのほか 1997年に開発が始まり、1999年にドイツで販売開始、幹の形(ジオメトリ)を正確に測るほど画像の精度が上がる 測定は5〜10分、センサー10本で1断面20分(組み立てから撤収まで)、高さを変えて重ねて3Dモデル、風荷重のモデル データはそのまま PC に取り込める

出典: IML Electronic「PiCUS Sonic Tomograph」製品ページ・カタログ p.3・p.5、IML Electronic「argus electronic becomes IML Electronic」、Chomicz(2010)p.29、Fakopp「ArborSonic 3D」製品ページ、IML「Measured Variables of IML-RESI PowerDrill」p.2〜3、IML-RESI PowerDrill パンフレット p.3

ピカス(PiCUS Sonic Tomograph)

ドイツで開発された音波トモグラフです。1997年にドイツ・ロストックで開発が始まり、1998年に最初の幹の断面画像が得られ、1999年にドイツで販売が始まりました。以来、世界各国の樹木診断の現場で使われています。開発元のargus electronic社の事業は、2022年1月から木材・樹木検査機器メーカーのIMLグループが引き継ぎ、現在はIML Electronic社として製造・販売しています。

幹の周囲に測定点を設定してセンサーを取り付け、電子ハンマー等で打撃を与えると、その音波が各センサーに到達するまでの時間が計測されます。健全な木部では音波は速く伝わり、空洞や腐朽があると迂回するため遅くなります。この差から断面内の音速分布を計算し、色分けされた断面像として表示する仕組みです。PiCUS 3では6本または12本のセンサー構成が用意されています。幹に打ち込むのは細い釘のみで、木部を大きく傷つけずに断面の全体像を得られる点が特徴です。断面の形状(ジオメトリ)を正確に測るほど画像の精度が上がるため、専用のキャリパーを併用することもあります。

アーボソニック3D(ArborSonic 3D Acoustic Tomograph)

ハンガリーのFakopp社(Fakopp Kft.)が製造する音波トモグラフです。原理はピカスと同じく音速の分布から内部の空洞・腐朽域を推定するものですが、機器としての設計思想には違いがあります。

センサーにはSD02ピエゾ素子を使用し、本数は標準の10本から最大32本まで変えられます。伝播時間は±2マイクロ秒の精度で測定されます。製品ページでは、測定そのものは5〜10分で済むとされ、センサー10本で組み立て・ジオメトリの登録・打撃・撤収まで含めた1断面の所要時間は20分とされています。複数の高さで計測した断面を積み重ねて幹の3Dモデルを作成でき、ソフトウェアには風荷重のモデリング機能も含まれています。放射線を使わない非破壊の手法であること、樹皮の厚い樹木向けに12cmの長いネイルが用意されていることなども、実務上の使い勝手に関わってきます。

レジ Resi PD(IML-RESI PowerDrill PDシリーズ)

ドイツのIML社が製造する穿孔抵抗測定器です。厳密にはレジストグラフは別の会社の商品名となるため、IML製のものはレジと表現するのが正しいです。直径3mm程度の刃を持つ細い針を一定の送り速度と回転数で木部に押し込み、針が受ける回転抵抗を細かい間隔で電子的に記録します。健全な木部では抵抗が高く、軟らかい腐朽部では抵抗が下がり、空洞ではほとんど抵抗がなくなります。逆に、現場での経験からは、硬く脆化した腐朽でグラフが跳ね上がることもあり、波形の読み方には経験を要します。

PDシリーズは、回転抵抗に加えて針を押し込む際の送り力も同時に記録します。二つの値を併せて見ることで、木部の状態についてより現実的な判断ができるとされています。データはデジタルで記録され、そのままPCに取り込んで報告書に使えます。大径木の根株診断にも対応しているのも大きなポイントです。

侵襲性のある手法ではありますが、穿孔径が細く、現場での経験からは、時間の経過とともに樹木自身が孔を塞いでいくように見えます。とはいえ、刺す本数と位置は必要最小限にとどめるべきものだと考えています。Resi PDのデータの読み方と診断の順番については、レジ(Resi PD)の波形の読み方で詳しくまとめております。

出典・参考情報

制度・行政資料

診断機器の精度に関する研究

主催・協力

本文で参照した当社の記事

株式会社トシ・ランドスケープ
樹木医 中村雅俊

 

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※ 「レジストグラフ」は、穿孔抵抗測定器を指す通称として、日本の樹木診断の現場で広く使われています。ただし、RESISTOGRAPH® は RINNTECH 社(ドイツ)の登録商標で、当社が使用している「レジ(Resi PD)」は IML 社(ドイツ)の製品です。両者は製造しているメーカーが異なります。呼び名の違いは「レジストグラフ・貫入抵抗測定器とは何か」で説明しています。

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