圃場単位営農基礎情報を利用した営農計画策定手法の構築に関する実践的研究
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20K15620
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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Basic Section 41020:Rural sociology and agricultural structure-related
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
ソン ブンリ 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 西日本農業研究センター, 主任研究員 (30837498)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 営農計画 / 営農情報利用 / 作業計画 / 経営意思決定 / スマート農業技術 / 圃場管理システム / 作業能率 / 圃場分散 / メッシュ農業気象データ |
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| Outline of Research at the Start |
中山間地域では、農業者の高齢化や減少に伴い、担い手への圃場の集約化が進んでいる。しかし、この集約化には、担い手の管理する圃場数の増加・分散化という外部効果が存在する。この外部効果の下では、すべての圃場に対して稠密な栽培管理を実施していくことが困難となってきている。一方で、近年のスマート農業技術の開発・普及の進展は、圃場ごとの生産履歴やメッシュ農業気象データなどの営農情報の収集を高度化させている。
本研究では、上述のような外部効果を考慮して、営農現場で収集された圃場単位の情報を利用することにより、圃場別・団地別の作物作付計画の策定手法を実践的に開発することを課題とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
収集した経営体の作業機の軌跡データに基づいて、圃場の特性と作業時間の解析より、圃場毎の作業時間の推定、および圃場間最短移動経路に基づき作業時間をシミュレーションするアルゴリズムを作成した。このアルゴリズムを利用して、中山間地域の小区画圃場を多筆にわたり管理する大規模経営体や作業受託組織を対象に、具体的な圃場形状、配置を考慮したデータ駆動型の合理的な作業のシミュレーションを行い、農業用ドローンによる防除作業計画の作成を支援するシステムを開発した。
本システムは、ほ場区画データおよび圃場周辺の道路網データに基づいて、利用者が設定した1日の作業上限時間を考慮した上で最短移動経路での作業を組み立て、作業日、作業時間、作業圃場および移動経路をセットにした作業計画を提示する。他の同様のプログラムに比して、道路網データに基づき圃場間の最短移動経路を探索するため、より現実的な作業計画を作成できる点に優位性がある。また、過去のアメダスデータに基づき作業期間中の降雨リスクを予測し、そのリスクを考慮した柔軟な作業計画を作成できる。さらに、収穫作業など、防除作業以外での利用を目指したシステムの機能拡張をしている。
Pythonプログラムで試算用の作付計画モデルを作って、動作確認をしたが、調査した多筆圃場を管理する経営体の実態に沿って、複数の作目・品種を考慮した圃場別の作付計画モデルの場合、膨大な数のプロセスになるため、最適解計算が困難である。圃場区分によって団地別の作付モデルの作成へ方向を変更した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2022年度には、主に収集した農作業データを利用して、圃場形状、配置など作業対象圃場群の条件に応じた作業計画支援システムを開発した。しかし、新型コロナウイルスの感染拡大から現地調査を差し控えた状態にある。そのため研究期間を再度１年間延長することにより，調査・分析を継続する必要が生じている。
一方で，これまでの分析結果をメールやWeb会議システム等を利用して、生産者との情報共有を図ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画に比べ遅れが生じているが、新型コロナウイルス感染症問題に収束の兆しも見えることから、現地訪問による補足調査等を行うとともに、メールやWeb会議システム等を利用する等の柔軟な対応に努め研究を完遂させる。
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Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
