ハイパースペクトル計測による牧草の品質診断技術の実利用化に向けた基礎研究

• 研究課題/領域番号: 21880030
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 畜産学・草地学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 川村 健介 広島大学, 大学院・国際協力研究科, 准教授 (90523746)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 2,743千円 (直接経費: 2,110千円、間接経費: 633千円); 2010年度: 1,313千円 (直接経費: 1,010千円、間接経費: 303千円); 2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 草地診断 / 草地利用 / リモートセンシング / 放牧管理 / 精密放牧 / PLS回帰分析 / 遺伝的アルゴリズム / ハイパースペクトル

研究概要

地上ハイパースペクトル計測で得られた可視・近赤外領域の波長情報(400-2350nm)から,草量と窒素(N),粗タンパク質(CP),粗繊維(NDF,ADF),マメ科率の推定が可能になった。また遺伝的アルゴリズムを応用した波長選択型Partial Least Square (PLS)回帰によって,これらの牧草パラメータを推定に重要であろうと考えられる波長がそれぞれ得られ,その推定精度も向上した。

研究成果

• [雑誌論文] Estimating the spatial distribution of green herbage biomass and quality by geostatistical analysis with field hyperspectral measurements. (2011)
  • 著者名/発表者名: Lee H.J., Kawamura K., Watanabe, N., Sakanoue, S., Sakuno, Y., Itano, S., Nakagoshi, N.
  • 雑誌名: Grassland Science 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Waveband selection using a phased regression with a bootstrap procedure for estimating legume content in a mixed sown pasture. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawamura K., Watanabe, N., Sakanoue, S., Lee, H-J., Inoue, Y.
  • 雑誌名: Grassland Science 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Potential for spectral indices to remotely sense phosphorus and potassium content of legume-based pasture as a means of assessing soil phosphorus and potassium fertility status. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawamura K., Mackay, A.D., Tuohy, M.P., Betteridge, K., Sanches, I.D., Inoue, Y.
  • 雑誌名: International Journal of Remote Sensing 32 ページ: 103-124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Waveband selection using a phased regression with a bootstrap procedure for estimating legume content in a mixed sown pasture (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, K., Watanabe, N., Sakanoue, S., Lee, H-J., Inoue, Y.
  • 雑誌名: Grassland Science 巻: 57(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Testing genetic algorithm as a tool to select relevant wavebands from field hyberspectral data for estimating pasture mass and quality in a mixed sown pasture using partial least squares regression. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawamura K., Watanabe, N., Sakanoue, S., Lee, H-J., Inoue, Y., Odagawa, S.
  • 雑誌名: Grassland Science 56 ページ: 205-216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Utilization by cattle of a pasture including aged hilly sections. (2010)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, N., Umemura, K., Sakanoue, S., Kozakai, T., Kawamura K.
  • 雑誌名: Grassland Science 56 ページ: 160-167
  • 査読あり
• [雑誌論文] 地上ハイパースペクトル計測による草量と飼料成分の推定-西条ステーション内のイタリアンライグラス採草地における事例- (2010)
  • 著者名/発表者名: 川村健介, 作野裕司, 田中義和, 黒川勇三
  • 雑誌名: 島大学大学院生物圏科学研究科瀬戸内圏フィールド科学教育研究センター報告 7 ページ: 31-35
• [雑誌論文] Potential for spectral indices to remotely sense phosphorus and potassium content of legume-based pasture as a means of assessing soil phosphorus and potassium fertility status (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, K., Mackay, A.D., Tuohy, M.P., Betteridge, K., Sanches, I.D., Inoue, Y.
  • 雑誌名: International Journal of Remote Sensing 巻: 32 ページ: 103-124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Testing genetic algorithm as a tool to select relevant wavebands from field hyperspectral data for estimating pasture mass and quality in a mixed sown pasture using partial least squares regression (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, K., Watanabe, N., Sakanoue, S., Lee, H-J., Inoue, Y., Odagawa, S.
  • 雑誌名: Grassland Science 巻: 56 ページ: 205-216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Potential for spectral indices to remotely sense phosphorus and potassium content of legume-based pasture as a means of assessing soil phosphorus and potassium fertility status (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, K., Mackay, A.D., Tuohy, M.P., Betteridge, K., Sanches, I.D., Inoue, Y.
  • 雑誌名: International Journal of Remote Sensing (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 地上ハイパースペクトル計測による草量と飼料成分の推定-西条ステーション内のイタリアンライグラス採草地における事例- (2010)
  • 著者名/発表者名: 川村健介, 作野裕司, 田中義和, 黒川勇三
  • 雑誌名: 広島大学大学院生物圏科学研究科瀬戸内圏フィールド科学教育研究センター報告 7(印刷中)
• [雑誌論文] Field radiometer with canopy pasture probe as a potential tool to estimate and map pasture biomass and mineral components : a case study in the Lake Taupo catchment, New Zealand. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawamura K., Betteridge, K., Sanches, I.D., Tuohy, M.P., Costall, D., Inoue, Y.
  • 雑誌名: New Zealand Journal of Agricultural Research 52 ページ: 417-434
  • 査読あり
• [雑誌論文] Field radiometer with canopy pasture probe as a potential tool to estimate and map pasture biomass and mineral components : a case study in the Lake Taupo catchment, New Zealand (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, K., Betteridge, K., Sanches, I.D., Tuohy, M.P., Costall, D., Inoue, Y.
  • 雑誌名: New Zealand Journal of Agricultural Research 52 ページ: 417-434
  • 査読あり
• [学会発表] 大規模草地における精密放牧システムの構築(13)地上ハイパースペクトル計測に基づく放牧草地の牧草ミネラル成分の推定に有効なモデルと波長情報の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 溝口諒, 川村健介, 吉利怜奈, 李孝鎭, 渡辺也恭, 坂上清一, 黒川勇三
  • 学会等名: 2011年度日本草地学会
  • 発表場所: 宇都宮大学(栃木県宇都宮市)
• [学会発表] 大規模草地における精密放牧システムの構築(14)Interval PLSを用いた緑色部草量の推定に有効な地上ハイパースペクトル計測波長の領域選択 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川村健介, 渡辺也恭, 坂上清一, 李孝鎭, 溝口諒, 吉利怜奈
  • 学会等名: 2011年度日本草地学会
  • 発表場所: 宇都宮大学(栃木県宇都宮市)
• [学会発表] 大規模草地における精密放牧システムの構築(15)加速度センサーとGPSを利用した放牧牛の採食行動の空間分布モニタリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉利怜奈, 渡辺也恭, 川村健介, 溝口諒, 李孝鎭, 坂上清一, 黒川勇三
  • 学会等名: 2011年度日本草地学会
  • 発表場所: 宇都宮大学(栃木県宇都宮市)
• [学会発表] Precision farming system on extensive pasture 16. Estimating spatial and temporal variations of pasture biomass and quality using a hand-held crop measuring device (2011)
  • 著者名/発表者名: Lee, H-J., Kawamura K., Watanabe N., Sakanoue S., Nakagoshi, N.
  • 学会等名: 2011年度日本草地学会
  • 発表場所: 宇都宮大学(栃木県宇都宮市)
• [学会発表] Precision farming system on extensive pasture 17. Estimating pasture biomass from ALOS/AVNIR-2 image with ground-based NDVI light sensor measurements in mixed-sawn pasture, Hokkaido (2011)
  • 著者名/発表者名: Lee, H-J., Kawamura K., Watanabe N.,Sakanoue S., Sakuno Y., Nakagoshi, N.
  • 学会等名: 2011年度日本草地学会
  • 発表場所: 宇都宮大学(栃木県宇都宮市)
• [学会発表] Hyperspectral canopy reflectance as potential tool to estimate and map pasture biomass and quality in a grazed pasture, Hokkaido, Japan. (2010)
  • 著者名/発表者名: Lee, H.J., Kawamura K., Watanabe N., Sakanoue S., Nakagoshi, N.
  • 学会等名: The 2nd International Conference of Urban Biodiversity and Design (URBIO2010).
  • 発表場所: 名古屋市
• [学会発表] 大規模草地における精密放牧システムの構築(8)航空機CASIハイパースペクトル画像による草量と草質の面的分布推定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川村健介, 渡辺也恭, 坂上清一, 李孝鎭, 小田川真哉
  • 学会等名: 2010年度日本草地学会
  • 発表場所: 三重大学(三重県津市)
• [学会発表] 大規模草地における精密放牧システムの構築(9)遺伝的アルゴリズムを用いた波長選択型PLによる草ミネラル成分の推定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 溝口諒, 吉利怜奈, 李孝鎭, 川村健介, 渡辺也恭, 坂上清一
  • 学会等名: 2010年度日本草地学会
  • 発表場所: 三重大学(三重県津市)
• [学会発表] Precision farming system on extensive pasture 10. Estimating spatial distributions of pasture mass and quality from field hyperspectral measurements with geostatisticalanalysis (2010)
  • 著者名/発表者名: Lee, H.J., Kawamura K., Watanabe N.,Sakanoue S., Nakagoshi, N.
  • 学会等名: 2010年度日本草地学会
  • 発表場所: 三重大学(三重県津市)
• [学会発表] 大規模草地における精密放牧システムの構築(11)GPSを利用した牛群の空間分布の把握:2007年の例 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉利怜奈, 渡辺也恭, 川村健介, 溝口諒, 李孝鎭, 坂上清一
  • 学会等名: 2010年度日本草地学会
  • 発表場所: 三重大学(三重県津市)
• [学会発表] 大規模草地における精密放牧システムの構築(12)携帯式生育情報測定装置の利用による放牧草の粗タンパク含量の推定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡辺也恭, 川村健介, 坂上清一
  • 学会等名: 2010年度日本草地学会
  • 発表場所: 三重大学(三重県津市)
• [学会発表] 気球搭載デジタルビデオカメラによる草量と草質の面的評価-イタリアンライグラス採草地における予備試験- (2010)
  • 著者名/発表者名: 川村健介, 作野裕司, 田中義和, 黒川勇三, 渡辺也恭
  • 学会等名: 2010年度日本草地学会
  • 発表場所: 三重大学(三重県津市)
• [学会発表] Hyperspectral canopy reflectance as potential tool to estimate and map pasture biomass and quality in a grazed pasture, Hokkaido, Japan (2010)
  • 著者名/発表者名: Lee, H.J., Kawamura, K., Watanabe, N., Sakanoue, S., Nakagoshi, N.
  • 学会等名: The 2nd International Conference of Urban Biodiversity and Design (URBIO2010)
  • 発表場所: 名古屋市
• [学会発表] Monitoring of desertification using spectral information in Inner Mongolia, China. (2009)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, T., Kawamura K., Fukuo, A., Saito, G., Cheng, Z.Z
  • 学会等名: The 3rd Korea-China-Japan Joint Symposium on Grassland Agriculture and Livestock Production.
  • 発表場所: Seoul, South Korea.
• [学会発表] Monitoring of desertification using spectral information in Inner Mongolia, China (2009)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, T., Kawamura, K., Fukuo, A., Saito, G.Cheng, Z.Z
  • 学会等名: The 3rd Korea-China-Japan Joint Symposium on Grassland Agriculture and Livestock Production
  • 発表場所: ソウル市(韓国)
• [図書] Grassland Biodiversity : Habitat Types, Ecological Processes and Environmental Impacts (Eds. Johan Runas and Theodor Dahlgren)(Evaluation of Grazing Pressure on Steppe Vegetation by Spectral Measurement.)ISBN : 978-1-60876-542-3. (2010)
  • 著者名/発表者名: Akiyama T., Kawamura K., Fukuo, A., Sakai, T., Chen, Z., Saito, G
  • 出版者: Nova Science Publishers, Inc.
• [図書] 草地科学シリーズ2草地の生態と保全(編集:杉山修一, 小林良次)(第21章 中国内蒙古シリンゴロ草原の衛星モニタリング)ISBN : 978-4-7622-3062-2 C3046 (2010)
  • 著者名/発表者名: 秋山侃, 川村健介
  • 出版者: 学会出版センター