| 研究課題/領域番号 |
21K05827
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分41030:地域環境工学および農村計画学関連
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| 研究機関 | 三重大学 |
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研究代表者 |
坂井 勝 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (70608934)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 土中・水分熱移動 / 地表面熱収支 / 蒸発散 / 地表面温度 / 数値シミュレーション / UAV / 赤外放射温度計 / 空間分布 / 土壌水分・熱移動 / 水ストレス / 不飽和透水係数 / サーモグラフィ / 土壌水分量 / 放射温度計 / 土壌面温度 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
大規模化された農地において，多収阻害要因である乾燥害を避けるために最適な灌漑・施肥計画を行うには，根圏の土壌水分量を面的に把握する必要がある．本研究では，赤外放射温度計を搭載したUAVによる畑地の地表面温度の観測によって，土壌乾燥による蒸発潜熱の低下を面的に評価する．そして，土壌水分・熱移動の数値シミュレーションを組み合わせ，根圏の土壌水分量分布を予測する手法を構築する．
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| 研究成果の概要 |
赤外線サーモグラフィカメラを搭載したUAVを用いて，畑地の土壌水分量のばらつきを反映した地表面温度を観測することができた．観測された地表面温度に，土中水分・熱移動モデルと気象条件を反映した地表面熱収支式の数値シミュレーションを適用することで，土壌の不飽和透水係数を推定することができた．特に，観測回数が限られるUAV測定について，土壌が湿潤な日と乾燥した日で地表面温度の観測をすることで，広い圧力範囲の透水係数を推定できる可能性が示された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
気候変動にともなう厳しい気象条件の元，持続可能な作物生産を行うには，土壌水分量の把握が重要である．特に，今後農地の集約化が進められ大規模化した時，圃場内の水分の空間的なばらつきが顕在化し，従来の土壌水分センサーによる点的な観測だけでは不十分となることが予想される．
土壌内部の水分量変化を予測する手法の一つに数値シミュレーションが挙げられるが，不飽和透水係数の原位置での面的な決定が必要であり，土壌物理学にとっても残された最大の課題である．赤外線サーモグラフィカメラを搭載したUAVで観測した圃場の土壌面温度から透水係数の空間分布を推定する上で，本研究成果は非常に有用である．
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