仮想体験法をめざした果樹の整枝剪定法の開発・学習支援システムの開発

• Project/Area Number: 13876004
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 園芸・造園学
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 山本 隆儀 山形大学, 農学部, 教授 (40007224)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2002: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2001: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 落葉果樹 / 整枝剪定法 / 樹形構築解析システム / 時空シミュレーション / 立体写真測量法 / 枝群3次元グラフィックス / 仮想体験法 / 新梢発出パラメータ / 樹形構築システム / 開発・学習支援システム / 立体写真測量 / 枝の肥大量 / 新梢発生パラメータ

Research Abstract

1 整枝剪定法の学習と新整枝剪定法の開発を実際の樹の代わりにパソコン上で行う樹形構築解析システム(プログラム略称:Cacoas)の作成に成功した。プログラムはビュジアル系BASICで作成され、総行約4600行であった。新梢発出習性や枝の肥大などの推定パラメータ類の入力→骨格枝配置の選択→新梢発生処理→樹冠解析→樹冠形・樹形の作図→枝の肥大処理→剪定処理と剪除量の出力→剪定後樹形の作図→枝齢の繰り上げなどからなる年プロセスを最終樹齢まで繰り返す。樹冠解析項目にはLAI、樹幅・樹高、樹容積、無効容積、葉数の3次元分布データ、枝体積など多種類に及ぶ。さらに、果樹園光環境解析システム(OLEAS)に連動できた。また、当初の目的である敏速推定が可能になった(例えば、20年のシミュレーションに約2時間以内)。本研究成果は整枝剪定法の学習や新整枝剪定法の開発の方面に仮想体験法を導入するのに大きく貢献するものと思われる。
2 1のシステム運用実験に用いた新梢の発出習性パラメータは用具による実測で得たものであった(平成13年度)。しかし、効率の悪い実測法では調査数が限られた。そこで、このパラメータ入手の効率化のために立体写真測量によるリモート計測法を検討した。室内にオウトウの枯れ枝を多数持ち込み、発出習性の10項目を実測するとともに、立体写真測量法による計測結果を比較したところ、1:1関係は総じて良好であった。パラメータの質の向上には多数の事例調査が必要であり、立体写真測量法はこれに役立つものと考えられる。
3 山形県園芸試験場(寒河江市)、庄内地方および秋田県果樹試験場で、カキ、オウトウ、セイヨウナシおよびリンゴの樹冠形や葉層の撮影(ビデオおよびデジタルカメラ)を行い、本システムの運用試験に役立てた。