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衛星画像と無人ヘリコプター画像をシームレスに結合した農地環境モニタリング

研究課題

研究課題/領域番号 14206029
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 農業機械学
研究機関北海道大学

研究代表者

寺尾 日出男  北海道大学, 名誉教授 (50001467)

研究分担者 野口 伸  北海道大学, 大学院・農学研究科, 教授 (40228309)
石井 一暢  北海道大学, 大学院・農学研究科, 助手 (70301009)
谷 宏  北海道大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (80142701)
近江谷 和彦  北海道大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (80002062)
安藤 和登  ヤンマー農機株式会社, 中央研究所, 主幹技師
研究期間 (年度) 2002 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
53,430千円 (直接経費: 41,100千円、間接経費: 12,330千円)
2005年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2004年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2003年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2002年度: 25,610千円 (直接経費: 19,700千円、間接経費: 5,910千円)
キーワード産業用無人ヘリコプタ / マルチスペクトルイメージセンサ / 精密農業 / GIS / 衛星画像 / リモート・センシング / リモートセンシング
研究概要

本研究は観測スケールがシームレスでタイムリーな圃場環境モニタリングシステムを構築した。衛星リモートセンシングはリアルタイムな情報ではないものの,広域性,同期性,周期性に優れており,農業分野において作物,土壌,環境などのモニタリングに利用されつつある。これまで,衛星画像による推定には,グランドベースによる実測値が用いられてきた。しかし,実測値は一般的にスポットデータのため,衛星画像の1ピクセル(QuickBird:2.8m×2.8m)の代表値としては十分と言えず,これが誤差要因となっている。また,実測値そのものを得るのにはかなりの手間と時間がかかるなどの問題がある。このため,本研究ではヘリコプタ画像を衛星画像のキャリブレーションデータとして用い,衛星画像による環境モニタリングを簡易に精度良く行う方法の開発を目指した。ヘリコプタ画像の色情報における外乱要素は,補正式により除去できるため,異なる日時に取得した画像どうしを比較することができる。したがって,ヘリコプタ画像の場合,一度キャリブレーションを行えば,グランドトゥルースの再取得は必要ない。本研究では,まず,産業用無人ヘリコプタをフィールド情報センシングのプラットフォームとし,収集したデータを解析して,GISマッピングできるシステム開発を行った。さらに,土壌状態や作物成育状態が推定できるアルゴリズムを開発し,衛星画像のメリットを生かした環境モニタリングシステムの構築に成功した。最後に具体的な適用事例として,衛星画像とヘリコプタ画像を併用した広域小麦収穫順位決定システムを開発した。システムの実用可能性は十勝地域で試験することで証明した。

報告書

(5件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2006 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (35件) 図書 (3件) 文献書誌 (12件)

  • [雑誌論文] Soil Water Status Monitoring Using Thermal Images Captured by Unmanned Helicopter2006

    • 著者名/発表者名
      Sugiura, Ryo
    • 雑誌名

      Biosystems Engineering (In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] マルチスペクトルイメージングセンサを用いた生育診断システムの構築(第1報)2006

    • 著者名/発表者名
      石井一暢
    • 雑誌名

      農業機械学会誌 68(3)(印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] マルチスペクトルイメージングセンサを用いた生育診断システムの構築(第2報)2006

    • 著者名/発表者名
      杉浦 綾
    • 雑誌名

      農業機械学会誌 68(3)(印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Agricultural infotronics based on remote sensing technology2005

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, Noboru
    • 雑誌名

      Proceedings of First Asian Conference on Precision Agriculture (CD)

      ページ: 236-241

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of 3-D GIS Map Generation System Using an Unmanned Helicopter2005

    • 著者名/発表者名
      Iwahori, Takashi
    • 雑誌名

      ASAE Paper #051020

      ページ: 1-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Remote sensing technology for vegetation monitoring using an unmanned helicopter2005

    • 著者名/発表者名
      Sugiura, Ryo
    • 雑誌名

      Biosystems Engineering 90 (4)

      ページ: 369-379

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Agricultural infotronics based on remote sensing technology.2005

    • 著者名/発表者名
      Noboru Noguchi
    • 雑誌名

      Proceedings of First Asian Conference on Precision Agriculture

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of 3-D GIS Map Generation System Using an Unmanned Helicopter.2005

    • 著者名/発表者名
      Iwahori, T., Sugiura, R., Ishii, K., Noguchi, N.
    • 雑誌名

      ASAE Paper No.051020

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Remote Sensing Technology for Vegetation Monitoring Using an Unmanned Helicopter.2005

    • 著者名/発表者名
      Sugiura, R., Noguchi, N., Ishii, K.
    • 雑誌名

      Biosystems Engineering 90(4)

      ページ: 369-379

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ヘリコプタベースリモートセンシングを利用した馬鈴薯生育のばらつきの解析と対策2005

    • 著者名/発表者名
      横堀 潤
    • 雑誌名

      農業情報研究 14(1)

      ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Remote sensing technology for vegetation monitoring using an unmanned helicopter2005

    • 著者名/発表者名
      Sugiura, Ryo
    • 雑誌名

      Biosystems Engineering 90(4)

      ページ: 369-379

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ヘリコプタベースリモートセンシングのための飛行モニタリングシステム2005

    • 著者名/発表者名
      杉浦 綾
    • 雑誌名

      農業機械学会誌 67(2)

      ページ: 86-92

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Agricultural infotronics based on remote sensing technology2005

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, Noboru
    • 雑誌名

      Proceedings of First Asian Conference on Precision Agriculture CD

      ページ: 236-241

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Current status and R&D activities utilizing mechatronics in agriculture in Japan2004

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, Noboru
    • 雑誌名

      Proceedings of The second International Symposium on Machinery and Mechatronics for Agriculture and Bio-systems engineering ME-1(CD)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Drawing of precise countermeasure map within a field by using unmanned helicopter image in Tokachi District.2004

    • 著者名/発表者名
      Yokobori, Jun
    • 雑誌名

      Proceedings of ASAE Conference of Automation Technology for Off-road Equipment

      ページ: 447-454

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Enhancement of satellite imagery using an unmanned helicopter for environment monitoring2004

    • 著者名/発表者名
      Abe, Miki
    • 雑誌名

      Proceedings of ASAE Conference of Automation Technology for Off-road Equipment

      ページ: 232-237

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Simplification Method of Topographic Map Using Triangle Polygons2004

    • 著者名/発表者名
      Sugiura, Ryo
    • 雑誌名

      Proceedings of ASAE Conference of Automation Technology for Off-road Equipment

      ページ: 474-479

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Remote Sensing Technology for Field Information Using an Unmanned Helicopter2004

    • 著者名/発表者名
      Sugiura, Ryo
    • 雑誌名

      Proceedings of ASAE Conference of Automation Technology for Off-road Equipment

      ページ: 226-231

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Current status and R&D activities utilizing mechatronics in agriculture in Japan.2004

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, N.
    • 雑誌名

      Proceedings of The second International Symposium on Machinery and Mechatronics for Agriculture and Bio-systems engineering ME-1, (published on CD)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Drawing of precise countermeasure map within a field by using unmanned helicopter image in Tokachi District.2004

    • 著者名/発表者名
      Yokobori, J., Niwa, K., Noguchi, N., Chiba, Y.
    • 雑誌名

      Proceedings of ASAE Conference of Automation Technology for Off-road Equipment

      ページ: 447-454

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Enhancement of satellite imagery using an unmanned helicopter for environment monitoring.2004

    • 著者名/発表者名
      Abe, M., Sugiura, R., Ishii, K., Noguchi, N.
    • 雑誌名

      Proceedings of AS/AE Conference of Automation Technology for Off-road Equipment

      ページ: 232-237

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simplification Method of Topographic Map Using Triangle Polygons.2004

    • 著者名/発表者名
      Sugiura, R., Ishii, K., Noguchi, N.
    • 雑誌名

      Proceedings of ASAE Conference of Automation Technology for Off-road Equipment

      ページ: 474-479

    • NAID

      130003367847

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Remote Sensing Technology for Field Information Using an Unmanned Helicopter.2004

    • 著者名/発表者名
      Sugiura, R., Ishii, K.; Noguchi, N.
    • 雑誌名

      Proceedings of ASAE Conference of Automation Technology for Off-road Equipment

      ページ: 226-231

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 産業用無人ヘリコプタを用いた農地情報のリモートセンシングシステム2004

    • 著者名/発表者名
      杉浦 綾
    • 雑誌名

      農業機械学会誌 66(6)

      ページ: 67-74

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 三角ポリゴンを用いた地形マップの簡略化手法2004

    • 著者名/発表者名
      杉浦 綾
    • 雑誌名

      農業情報研究 13(4)

      ページ: 291-300

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Remote sensing using an unmanned helicopter with a control pan-head2004

    • 著者名/発表者名
      Iwahori, Takashi
    • 雑誌名

      Proceedings of ASAE Conference of Automation Technology for Off-road Equipment

      ページ: 220-225

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Remote sensing technology for field Information using an unmanned helicopter2004

    • 著者名/発表者名
      Sugiura, Ryo
    • 雑誌名

      Proceedings of ASAE Conference of Automation Technology for Off-road Equipment

      ページ: 226-231

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Crop status sensing system by a multi-spectral imaging sensor and GIS map generation2004

    • 著者名/発表者名
      Sugiura, Ryo
    • 雑誌名

      Proceedings of 2004 CIGR International Conference (CD)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Field Information System Using an Agricultural Helicopter Towards Precision Farming2003

    • 著者名/発表者名
      Sugiura, Ryo
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics

      ページ: 1073-1078

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Remote sensing technology for precision agriculture.2003

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, Noboru
    • 雑誌名

      Environment Control in Biology 41(2)

      ページ: 107-120

    • NAID

      130003879803

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Field Information System Using an Agricultural Helicopter Towards Precision Farming.2003

    • 著者名/発表者名
      Sugiura, R., Fukagawa, T., Noguchi, N., Ishii, K., Shibata, Y., Toriyama, K.
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics

      ページ: 1073-1078

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Remote sensing technology for precision agriculture.2003

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, N., O'Brien, J.G.
    • 雑誌名

      Environment Control in Biology 41(2)

      ページ: 107-120

    • NAID

      130003879803

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Remote Sensing Technology for Field Information Using an Unmanned Helicopter2002

    • 著者名/発表者名
      Sugiura, Ryo
    • 雑誌名

      Proceedings of ASAE Conference of Automation Technology for Off-road Equipment

      ページ: 120-128

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Remote Sensing Technology for Field Information Using an Unmanned Helicopter.2002

    • 著者名/発表者名
      Sugiura, R., Noguchi, N., Ishii, K., Terao H.
    • 雑誌名

      Proceedings of ASAE Conference of Automation Technology for Off-road Equipment

      ページ: 120-128

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Soil Water Status Monitoring Using Thermal Images Captured by Unmanned Helicopter.

    • 著者名/発表者名
      Sugiura, R., Noguchi, N., Ishii, K.
    • 雑誌名

      Biosystems Engineering (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 精密農業2006

    • 著者名/発表者名
      野口伸
    • 総ページ数
      197
    • 出版者
      朝倉書店
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Precision Agriculture2006

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, N.
    • 総ページ数
      197
    • 出版者
      Asakura-shoten
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 農業ロボット(I)2004

    • 著者名/発表者名
      野口 伸
    • 総ページ数
      225
    • 出版者
      コロナ社
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Noguchi, Noboru: "Remote Sensing Technology for Precision Agriculture"Environment Control in Biology. 41(2). 107-120 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 野口 伸: "産業用無人ヘリコプタを適用したほ場環境モニタリング"農業機械学会誌. 65(4). 13-17 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 野口 伸: "産業用無人ヘリコプタによる生育情報のセンシング技術"農業および園芸. 78(12). 1332-1336 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sugiura, Ryo: "Field Information System using an Agricultural Helicopter towards Precision Farming"Proceedings of IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics. 41(2). 1073-1078 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sugiura, Ryo: "Development of Remote Sensing System using Unmanned Helicopter"ASAE Paper. 031104. 1-8 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Fukagawa, Tomohisa: "Detecting Growth of Crop System by Multi-spectral Imaging Sensor"ASAE Paper. 033125. 1-8 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ryo Sugiura: "The Development of Remote Sensing System Using Unmanned Helicopter"Proceedings of ASAE Conference of Automation Technology for Off-road Equipment. 120-128 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 杉浦 稜: "産業用無人ヘリコプタを用いた農地情報のリモートセンシングシステム(第1報)"農業機械学会誌. 65(1). 53-61 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ryo Sugiura: "Remote Sensing Technology for Vegetation Monitoring Using Unmanned Helicopter"Computers and Electronics in Agriculture. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Noboru Noguchi: "Remote Sensing Technology for Precision Agriculture"Environment Control in Biology. 41(2)(in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 深川知久: "マルチスペクトルイメージングセンサを用いた生育モニタリングシステムの水稲への適用"農業機械学会北海道支部会報. 43(印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 杉浦 稜: "産業用無人ヘリコプタを用いた空間情報のマッピング"農業機械学会北海道支部会報. 43(印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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