Development of paddy rice monitoring method based on UAV remote sensing and application for environmental study

基于无人机遥感的水稻监测方法开发及其在环境研究中的应用

• 批准号: 17J01308
• 负责人: 濱 侃
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J01308/
• 关键词: ドローン; 生育管理; スマート農業; リモートセンシング; 光合成; 食味評価

本研究は，UAV（ドローン）を用いた近接空撮に基づくリモートセンシングによる水稲モニタリング手法の高度化とその検証を目的とし，平成30年度は主に以下の項目の検討を行った。①UAVモニタリングに用いる近赤外カメラの検討と比較を行った結果，放射輝度から算出されたYubaflexベースのNDVI（正規化差植生指数）と反射率から算出されたRedEdgeベースのNDVIには，決定係数で0.968と高い相関があることがわかった。これは，本研究においては，近赤外カメラの違いによるNDVIのレンジの違いや，放射輝度から計算したYubaflexベースのNDVIは，実用上問題ないことを示している。②平成29年度までにNDVIpv（植生のみを抽出し算出したNDVI）を説明変数に使用し導出した草丈推定モデルを，千葉試験地の多年次および新潟試験地，埼玉試験地に適用した結果，モデルの RMSEは0.048mとなり，多年次，他地域に同一の草丈推定モデルを適用した場合でも推定結果に大きな差はなかった。UAVを用いた生育観測は，点レベルで行っていた生育調査を面的に拡張し，地図化することで，生育状態を面的に可視化し，労力と時間を費やして行う従来の生育調査に代わる新たな調査法となる可能性が高い。③UAVモニタリングによる出穂期のNDVIpvと日射量を用いた収量推定モデルを，千葉試験地の多年次および新潟試験地，埼玉試験地に適用した結果，RMSEが25.3g/m^2となり，生育条件が異なる条件における収量の多少を再現することができた。また，本研究ではHimawari-8地表面下向き日射量を用いることで，雲量の多い日本においても高い精度で収量を推定することができた。本研究の収量推定のフレームワークは，日本のAMeDASのような気象観測網がない海外においても適用可能であると考えられる。

This study aims to investigate the following items in the field of UAV (unmanned aerial vehicle) application: The results of the comparison between the UAVs and the UAVs show that the UAVs have a high correlation coefficient of 0.968 and the UAVs have a high correlation coefficient of 0.968. In this study, the NDVI of the near infrared radiation intensity was calculated by using the NDVI of the Yubaflex. (2) NDVIpv (NDVI calculated from plant growth) was used to explain the number of estimation results. The RMSE of Chiba test site was 0.048m. The RMSE of Chiba test site was 0.048m. The RMSE of Chiba test site was 0.048m. The RMSE of Chiba test site was 0.048m. UAVs use fertility measurement methods to conduct fertility surveys on a wide range of topics, such as geographic changes, fertility status visualization, and time and effort. 3. The NDVIpv of the UAVs in the period of emergence and the amount of solar radiation estimated in the middle. The RMSE of the Chiba test site and the Niigata test site was 25.3 g/m2. The RMSE of the UAVs was 25.3 g/m2. The number of solar radiation reproduced in different fertility conditions. In this study, Himawari-8 was used to estimate the amount of downward solar radiation with high accuracy. This study estimates that the AMeDAS in Japan may be applicable overseas.

项目成果

水稲の栄養素への温暖化の影響

全球变暖对水稻营养成分的影响

• 发表时间: 2019
• 作者: 濱侃;田中圭;望月篤;鶴岡康夫;近藤昭彦
• 通讯作者: 近藤昭彦

精密農業実現に向けたドローンの活用

利用无人机实现精准农业

• 发表时间: 2018
• 期刊: 電子情報通信学会誌
• 作者: 田中圭;濱侃;近藤昭彦
• 通讯作者: 近藤昭彦

Estimation of Rice Yield Based on the Integration of UAV Remote Sensing and Solar Radiation Data

基于无人机遥感与太阳辐射数据融合的水稻产量估算

• 发表时间: 2017
• 作者: 濱侃;田中圭;望月篤;鶴岡康夫;近藤昭彦;Akira Hama・Kei Tanaka・Atsushi Mochizuki・Hiroyuki Arai・Toshiyuki Hirata・Ryuya Yawata・Eunice Nduati・ Yasuo Tsuruoka・Akihiko Kondoh
• 通讯作者: Akira Hama・Kei Tanaka・Atsushi Mochizuki・Hiroyuki Arai・Toshiyuki Hirata・Ryuya Yawata・Eunice Nduati・ Yasuo Tsuruoka・Akihiko Kondoh

UAVリモートセンシングに基づく水稲の玄米タンパク含有率推定と味のグラフ化

基于无人机遥感的糙米蛋白质含量估算及口感绘图

• 发表时间: 2017
• 作者: 濱侃;田中圭;望月篤;鶴岡康夫;近藤昭彦;Akira Hama・Kei Tanaka・Atsushi Mochizuki・Hiroyuki Arai・Toshiyuki Hirata・Ryuya Yawata・Eunice Nduati・ Yasuo Tsuruoka・Akihiko Kondoh;Akira Hama・Kei Tanaka・Atsushi Mochizuki・Hiroyuki Arai・Toshiyuki Hirata・Ryuya Yawata・Eunice Nduati・ Yasuo Tsuruoka・Akihiko Kondoh;濱侃・田中圭・望月篤・鶴岡康夫・近藤昭彦;濱侃・田中圭・望月篤・鶴岡康夫・近藤昭彦;濱侃・田中圭・近藤昭彦;濱侃;濱侃・田中圭・望月篤・鶴岡康夫・近藤昭彦
• 通讯作者: 濱侃・田中圭・望月篤・鶴岡康夫・近藤昭彦

UAVリモートセンシングに基づく“楽”農技術と持続可能な農業への展開

基于无人机遥感的“易”农业技术及其向可持续农业的发展

• 发表时间: 2017
• 作者: 濱侃;田中圭;望月篤;鶴岡康夫;近藤昭彦;Akira Hama・Kei Tanaka・Atsushi Mochizuki・Hiroyuki Arai・Toshiyuki Hirata・Ryuya Yawata・Eunice Nduati・ Yasuo Tsuruoka・Akihiko Kondoh;Akira Hama・Kei Tanaka・Atsushi Mochizuki・Hiroyuki Arai・Toshiyuki Hirata・Ryuya Yawata・Eunice Nduati・ Yasuo Tsuruoka・Akihiko Kondoh;濱侃・田中圭・望月篤・鶴岡康夫・近藤昭彦;濱侃・田中圭・望月篤・鶴岡康夫・近藤昭彦;濱侃・田中圭・近藤昭彦;濱侃
• 通讯作者: 濱侃