• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

合成開口レーダを利用した圃場情報の取得に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18J20030
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 農業環境・情報工学
研究機関北海道大学

研究代表者

山谷 祐貴  北海道大学, 農学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードリモートセンシング / 写真測量 / 農業土木 / 地理情報システム / 生育モニタリング / 作物分類 / 合成開口レーダ / 光学センサ
研究実績の概要

本年度は,次の3点の研究を実施した。
1. XバンドおよびCバンドSARデータを併用した機械学習アルゴリズムによる作物分類の高精度化・効率化に関する検討 高精度な作付作物の分類を目指し,CバンドSARの2偏波データおよびXバンドSARの4偏波データから,機械学習アルゴリズムによる分類を実行した。Cバンドの9変数とXバンドの4変数を併用した結果,各5時期のデータで高い全体精度が得られ,各3時期のデータでも5時期と有意な差のない結果が得られた。この研究において有効となった時期をジニ係数減少量とバイオリンプロットから特定し,分類に使用するデータ時期の目安を提示した。また,誤分類の生じた圃場の特徴や原因の特定を行った。
2. CバンドSARおよび光学センサを使用した水稲穂含水率の推定 CバンドSARの9変数と光学センサのNDVIから,ステップワイズの変数減少法による重回帰分析で,水稲の穂含水率を推定した。SARのモデルでは決定係数は高い精度を得られなかったが,衛星進行方向ごとや栽培形態ごとにモデルを分けることで決定係数が向上した。光学センサのモデルでは湛水している圃場で外れ値が見られたが,SARと光学センサを併用したモデルでは最も高い決定係数が得られた。SARのモデルについて,翌年のデータで検証を行った結果,全データによるモデルで最も小さいRMSEが得られた。
3. CバンドSARおよびダミー変数を使用した水稲穂含水率の推定 Cバンドの9変数に,3種類のダミー変数(衛星進行方向,衛星入射角,栽培形態)を使用し,水稲の穂含水率を推定するモデルを作成した。その結果,ダミー変数により精度の向上がみられ,全データにダミー変数を加えたモデルで特に良好な結果が得られた。このモデルについて,5分割による交差検証を行った結果,モデル作成時のRMSEと同等のRMSEが得られ,有効性が確認できた。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] 合成開口レーダを利用した高精度な作付作物分類のための機械学習アルゴリズムと衛星データの選定2021

    • 著者名/発表者名
      山谷祐貴,小林伸行,木村篤史,谷宏
    • 雑誌名

      農業農村工学会論文集

      巻: -

    • NAID

      130008045266

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] XバンドおよびCバンドSARデータを併用した機械学習アルゴリズムによる作物分類の高精度化・効率化に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      山谷祐貴,薗部礼,小林伸行,望月貫一郎,王秀峰,谷宏
    • 雑誌名

      写真測量とリモートセンシング

      巻: 59(6) ページ: 259-274

    • NAID

      130008138743

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] RADARSAT-2データを利用した小麦水分量の推定2019

    • 著者名/発表者名
      谷宏,山谷祐貴,王秀峰,小林伸行,木村篤史
    • 雑誌名

      農業土木北海道

      巻: 41 ページ: 28-31

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] XバンドおよびCバンドSARデータを併用した機械学習アルゴリズムによる圃場の作物分類2018

    • 著者名/発表者名
      山谷祐貴,谷宏,王秀峰,薗部礼,小林伸行,望月貫一郎,野田萌
    • 雑誌名

      写真測量とリモートセンシング

      巻: 57 ページ: 78-83

    • NAID

      130007641075

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 合成開口レーダを用いた栽培体系別水稲穂含水率の推定モデル作成2020

    • 著者名/発表者名
      山谷祐貴,杉浦夏帆,小林伸行,谷 宏
    • 学会等名
      農業農村工学会2020年度大会講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 合成開口レーダおよび光学センサを利用した水稲における穂水分の推定2019

    • 著者名/発表者名
      山谷祐貴,吉山憶良,杉浦夏帆,小林伸行,王秀峰,谷宏
    • 学会等名
      2019年農業食料工学会・農業施設学会・国際農業工学会第6部会合同国際大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 合成開口レーダを利用した水稲穂水分の推定モデル作成2019

    • 著者名/発表者名
      山谷祐貴,吉山憶良,杉浦夏帆,小林伸行,王秀峰,谷宏
    • 学会等名
      農業農村工学会北海道支部第68回研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 合成開口レーダおよび光学センサを利用した水稲穂水分の推定モデル作成2019

    • 著者名/発表者名
      山谷祐貴,吉山憶良,杉浦夏帆,小林伸行,王秀峰,谷宏
    • 学会等名
      農業気象学会2019年北海道支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] RADARSAT-2および光学センサを併用した水稲の生育状況推定2019

    • 著者名/発表者名
      山谷祐貴,吉山憶良,杉浦夏帆,小林伸行,木村篤史,王秀峰,谷宏
    • 学会等名
      日本写真測量学会北海道支部,第37回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 合成開口レーダを用いた圃場情報の把握における分類手法の比較検討2018

    • 著者名/発表者名
      山谷祐貴,谷宏,王秀峰,薗部礼,小林伸行,望月貫一郎
    • 学会等名
      農業農村工学会,平成30年度大会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] C, L バンドSAR 画像を利用した圃場情報の把握に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      山谷祐貴,小林伸行,木村篤史,王秀峰,谷宏
    • 学会等名
      農業農村工学会,平成30年度大会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi