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精密な放牧管理に向けたUAV搭載ハイパースペクトルセンシング

Research Project

Project/Area Number 26850174
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Animal production science
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

川村 健介  広島大学, 国際協力研究科, 准教授 (90523746)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2015: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords草地診断 / 飼料分析 / 精密放牧 / ハイパースペクトルセンシング / 放牧管理 / リモートセンシング / GIS / UAV / 飼料成分
Outline of Annual Research Achievements

精密な放牧管理のためには,時々刻々と変化する圃場内の草量と飼料成分(栄養価)の空間的な分布状況をリアルタイムで診断する管理手法の高度化が必要不可欠である。本研究では,無人飛行機(UAV)とハイパースペクトル(HS)センサを利用して,圃場内の草量と飼料成分の空間分布を簡便かつリアルタイムで表示する草地診断技術の開発を目的としている。
広島大学西条ステーション内の放牧地および採草地において,これまでに地上レベルで開発した飼料成分の診断技術,ならびにUAV搭載カメラ画像から草量の空間的分布を簡便に評価する技術を発展し,圃場内の草量に加えて飼料成分の空間的な変動を簡便かつ高頻度で取得可能な空撮システムを開発する。初年度は,UAVに搭載したHSセンサを用いた草量と飼料成分の計測システムの開発を中心に行った。主な調査地は,これまでのデータ蓄積もある広島大学農場内の放牧地(面積1.6ha,人工草地)とイタリアンライグラス採草地(1 ha)を調査地とした。
初年度と同様,放牧期間(4-10月)の3時期において,UAV空撮と地上部の調査を実施した。空撮データとの比較を行うため,地上部でも放牧地内に設置した100 mライン上に10 m間隔で設置した10点において,植生調査および刈り取り,HSセンサを用いた分光計測を行った。以上のフィールド調査で得られた計30地点(5,8,,10月×各10地点)のデータセットを用いて,UAV搭載HSセンサおよび地上HSセンサから草量,飼料成分を推定するモデルの開発と地上観測ハイパースペクトルデータとの検証作業を行った。これまでに草量を推定するモデルの開発を行い,地上HSよりは精度は劣るものの,空撮データから圃場内の空間分布図が得られた。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Spring growth stage detection in Italian ryegrass field using a ground-based camera system2016

    • Author(s)
      Fan, X., Kawamura, K., Lim, J., Yoshitoshi, R., Yuba, N., Lee, H.J., Kurokawa, Y. and Tsumiyama, Y.
    • Journal Title

      Grassland Science

      Volume: 61 Issue: 3 Pages: 188-193

    • DOI

      10.1111/grs.12122

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluating a hand-held crop-measuring device for estimating the herbage biomass, leaf area index and crude protein content in an Italian ryegrass field2015

    • Author(s)
      Lim, J., Kawamura, K., Lee, H.J., Yoshitoshi, R., Kurokawa, Y., Tsumiyama, Y. and Watanabe, N.
    • Journal Title

      Grassland Science

      Volume: 61 Issue: 2 Pages: 101-108

    • DOI

      10.1111/grs.12083

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A preliminary study to predict the spatial distribution of dung from beef cattle in a slope-grazed pasture.2015

    • Author(s)
      Yoshitoshi, R., Watanabe, N., Yasuda, T., Kawamura, K., Sakanoue, S., Lim, J. and Lee, H.J.
    • Journal Title

      Grassland Science

      Volume: 61 Issue: 1 Pages: 50-55

    • DOI

      10.1111/grs.12077

    • Related Report
      2014 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A preliminarily study for predicting body weight and milk properties in lactating Holstein cows using a three-dimensional camera system2015

    • Author(s)
      Yukako Kuzuhara, Kensuke Kawamura, Rena Yoshitoshi, Toru Tamaki, Shun Sugai, Mai Ikegami, Yuzo Kurokawa, Taketo Obitsu, Miki Okita, Toshihisa Sugino, Taisuke Yasuda
    • Journal Title

      Computers and Electronics in Agriculture

      Volume: 111 Pages: 186-193

    • DOI

      10.1016/j.compag.2014.12.020

    • Related Report
      2014 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Use of a hand-held crop growth measuring device to estimate forage crude protein mass of pasture2014

    • Author(s)
      1.Watanabe, N., Sakanoue, S., Lee, H.J., Lim, J., Yoshitoshi, R. and Kawamura, K.
    • Journal Title

      Grassland Science

      Volume: 60 Issue: 4 Pages: 214-224

    • DOI

      10.1111/grs.12064

    • Related Report
      2014 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] UAVと地上ハイパースペクトル計測を用いた韓国の山地放牧地の草地診断2016

    • Author(s)
      川村健介, 小倉振一郎, 八代田真人, Lim, J., Jang, S.Y., Moon, S.H.
    • Organizer
      日本草地学会
    • Place of Presentation
      石川県立大学
    • Year and Date
      2016-03-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 航空写真とSfMソフトによるDEMの精度検証2015

    • Author(s)
      弓場憲生, 川村健介
    • Organizer
      日本写真測量学会
    • Place of Presentation
      釧路市観光国際交流センター
    • Year and Date
      2015-10-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ドローンを利用した草地観測2015

    • Author(s)
      川村健介
    • Organizer
      雑草の個体群生態学研究会
    • Place of Presentation
      名城大学名駅サテライト
    • Year and Date
      2015-09-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 韓国の山地放牧地における草地植生と放牧家畜の摂食植物2015

    • Author(s)
      小倉振一郎, 八代田真人, 川村健介, Lim, J., Park J.H, Moon S.H
    • Organizer
      2015年度日本草地学会信州大会
    • Place of Presentation
      信州大学農学部
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-27
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] UAV空撮による韓国の山地放牧地における高解像度DEMの作成2015

    • Author(s)
      川村健介, 小倉振一郎, 八代田真人, Lim J., Park, J.H., Moon, S.H.
    • Organizer
      2015年度日本草地学会信州大会
    • Place of Presentation
      信州大学農学部
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-27
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 放牧地におけるUAVオルソモザイク画像の位置精度の検証2015

    • Author(s)
      弓場憲生, 川村健介, 林 志炫, 吉利怜奈, 範 心硯
    • Organizer
      2015年度日本草地学会信州大会
    • Place of Presentation
      信州大学農学部
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-27
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] UAV空撮画像から放牧地の牛糞は検出可能か?2015

    • Author(s)
      吉利怜奈, 川村健介, 林 志炫, 弓場憲生, 安田泰輔
    • Organizer
      2015年度日本草地学会信州大会
    • Place of Presentation
      信州大学農学部
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-27
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Mapping forage quantity and quality in Italian ryegrass field during growing season using proximal sensing2015

    • Author(s)
      Lim, J., Kawamura, K., Yoshitoshi, R., Kurokawa, Y. and Watanabe, N.
    • Organizer
      2015年度日本草地学会信州大会
    • Place of Presentation
      信州大学農学部
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-27
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Spectral assessment on herbage biomass and nutritive status of typical and desert steppes in Inner Mongolia, China2015

    • Author(s)
      Gong, Z., Kawamura, K., Ishikawa, N., Inaba, M. and Hai, J.
    • Organizer
      2015年度日本草地学会信州大会
    • Place of Presentation
      信州大学農学部
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-27
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 乳牛臀部の3D画像を用いた体重および乳量の推定2015

    • Author(s)
      間野聡美, 川村健介, 吉利怜奈, 玉木 徹, 菅井 駿, 池上 舞, 松井賢司, 黒川勇三, 小櫃剛人, 沖田美紀, 杉野利久, 安田泰輔
    • Organizer
      2015年度日本草地学会信州大会
    • Place of Presentation
      信州大学農学部
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-27
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 牧草中カロテノイドおよびクロロフィルのサイレージ調整に伴う変化2015

    • Author(s)
      呂 仁龍, El-Sabagh Mabrouk, 小櫃剛人, 谷口幸三, 杉野利久, 黒川勇三, 川村健介
    • Organizer
      2015年度日本草地学会信州大会
    • Place of Presentation
      信州大学農学部
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-27
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Mean-ShiftとRandom-Forestを用いた草地植生図の作成方法2015

    • Author(s)
      安田泰輔, 杉田幹夫, 川村健介
    • Organizer
      2015年度日本草地学会信州大会
    • Place of Presentation
      信州大学農学部
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-27
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 階層判別による3軸加速度センサーを用いた放牧家畜の行動推定2015

    • Author(s)
      吉成悠佑, 板野志郎, 明珍 学, 渡辺也恭, 川村健介
    • Organizer
      2015年度日本草地学会信州大会
    • Place of Presentation
      信州大学農学部
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-27
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Monitoring phenology and vegetation dynamics in Inner Mongolia grassland using Terra MODIS imageries2014

    • Author(s)
      Gong, Z., Kawamura, K., Ishikawa, N., Goto, M., Wulantuya and Jing, H.
    • Organizer
      The 5th China-Japan-Korea Grassland Conference
    • Place of Presentation
      Changchun, China
    • Year and Date
      2014-08-20 – 2014-08-24
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Effects of N fertilization levels and wilting periods on chemical composition and chlorophyll content of Italian ryegrass harvested at different stage2014

    • Author(s)
      12.Lv, R., Obitsu, T., Sugino, T., Taniguchi, K., Kurokawa, Y. and Kawamura, K.
    • Organizer
      The 5th China-Japan-Korea Grassland Conference
    • Place of Presentation
      Changchun, China
    • Year and Date
      2014-08-20 – 2014-08-24
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Remarks] 川村健介個人ホームページ

    • URL

      http://kamuken.boo.jp/KawamuraK/index.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 川村健介 ホームページ

    • URL

      http://kamuken.boo.jp/KawamuraK/

    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Remarks] 広島大学 大学院国際協力研究科 草地学研究室 ホームページ

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/kamuken/index.html

    • Related Report
      2014 Research-status Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2017-01-06  

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