群落数理モデルを用いたドローンレーザセンシングによる水稲生育推定手法の汎用化

使用数学社区模型的无人机激光传感水稻生长估计方法的推广

• 批准号: 21K05846
• 负责人: 高橋 一義
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05846/
• 关键词: LiDAR; レーザ入射角; フットプリントサイズ; 草丈; 茎数; 茎葉の鉛直分布; レーザフットプリントサイズ; 茎葉鉛直分布; 精密農業; レーザスキャナ; 生育モニタリング; ドローンセンシング

ドローンLiDARリモートセンシングによる水稲生育測定手法の汎用化には，レーザ光が水稲群落へ入射する条件（計測条件）と記録されるレーザ計測点の鉛直分布（点群の鉛直分布）の関係を理解する必要がある．本研究では，実測した水稲群落の茎葉鉛直分布と計測条件よりレーザ計測にて記録される点群の鉛直分布を推定する群落数理モデルの開発を通じて，申請者が開発した水稲草丈・茎数推定基礎手法の汎用化を目指す．当該年度は，ドローンLiDARを用いた水稲群落のレーザ計測と水稲群落の茎葉鉛直分布の実測と群落数理モデルの稼働テストに取り組んだ．ドローンLiDARを用いた水稲群落のレーザ計測では，研究協力が得られた農家の水田を対象に６月～７月の間，概ね10日間隔で，３通りのレーザ入射角（0°，15°，30°）と3通りの飛行高度(10m，20m，30m）にて水稲群落の点群を記録した．期間を通じた計測結果を分析したところ，計測点の鉛直分布がレーザ入射角と計測高度により変化する傾向は予想通りであったものの変動幅は想定よりも小さかった．また，昨年度確立した水稲群落の茎葉鉛直分布の測定方法に従い，１回につき４株の鉛直分布データを取得した．草丈や茎数と同様に茎葉の鉛直分布のバラつきが大きいことを確認した．水稲群落を鉛直多層モデルで表現し，各層におけるレーザ反射の発生をシミュレートする群落数理モデルの基礎を開発した．ここに，ドローンLiDAR計測時に取得した茎葉の鉛直分布と植被率を用いて，レーザ反射発生確率を試験的に付与し，レーザ計測点の鉛直分布の再現性を定性的に評価した．

In this study, we know that it is necessary to use the LiDAR method to determine the fertility of the water plant, and to record the incident condition (calculated condition) of the water plant community. The condition of the calculation of the direct distribution of the stems of the water tree community, the calculation conditions, the calculation of the temperature, the number of stems, the number of stalks, the number of stems, and the number of In this paper, the mathematical and physical characteristics of LiDAR community were calculated, and the incidence angle (0 °, 15 °, 0 °, 15 °, 0 °, 15 °, 0 °, 15 °, 0 °, 15 °) was obtained. (30 °) the height of the train (10m, 20m, 30m) is recorded. During the period, the results of the communication program are analyzed, and the measured points are directly distributed, the incident angle is calculated, the height is calculated, the direction is calculated, and the amplitude of the cycle is calculated. The method for determining the straight distribution of the stem of the water tree community was established last year. The number of stems of the plant was the same as that of the stem. The number of stems was the same as that of the stem. The number of stems was the same as that of the stem. In this paper, the mathematical basis of the community is analyzed, and the direct distribution of the vegetation rate is calculated by the LiDAR calculation. in this way, the direct distribution of the vegetation rate is calculated, and the compensation of the life assurance rate of the reflection is calculated.

项目成果

廉価なドローンLiDARシステムによる水稲生育モニタリングの検討

考虑使用廉价的无人机激光雷达系统监测水稻生长

• 发表时间: 2022
• 期刊: 日本リモートセンシング学会第73回が記述講演会論文集
• 作者: Fukumi Junji;Matsuura Fuminori;Fukuda Koji;Yoshida Susumu;Iida Kenichi;稲葉雄哉・神保紀之・牧晋太郎・藤井紳一郎・安保充;柳沼謙伸，Anh THu Thi Phan，中村健，高橋一義
• 通讯作者: 柳沼謙伸，Anh THu Thi Phan，中村健，高橋一義