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2018 年度 実績報告書

多周波・多偏波マイクロ波リモートセンシングによる作物の種別・生育の判別手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K07675
研究機関東北大学

研究代表者

米澤 千夏  東北大学, 農学研究科, 准教授 (60404844)

研究分担者 渡邉 学  東京電機大学, 理工学部, 研究員 (10371147)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード合成開口レーダ / フルポーラリメトリックSAR / 水稲収量 / マイクロ波
研究実績の概要

航空機搭載Xバンド合成開口レーダによる全偏波観測データの解析をおこない以下の成果を得た。
1) 散乱メカニズムへの入射角の影響の作付作物による違いの解明
マイクロ波の入射角の変化による散乱メカニズムへの影響は、作付作物ごとに異なった。水稲作付圃場において、入射角約33°の観測データと入射角約52°の観測データを比較すると、52°のほうがエントロピーとα角は大きくなった。一方、イネ科牧草、デントコーン、ナガイモの作付圃場においては、入射角約52°の観測データのほうが全体的にエントロピーは大きくなり、α角は小さくなった。入射角約52°の観測データでは、水稲作付圃場とイネ科牧草作付圃場の判別は困難であったが、入射角約33°の観測データでは判別が可能であった。また、大型の垂直的な植物であるデントコーンや地上に垂直なパイプ支柱を設置して栽培するナガイモは入射角約52°の観測データの場合、他の作付作物と異なる傾向がみられた。
2) 水稲収量の予測可能性
水稲作付圃場において、9月下旬から10月上旬の刈取時点での10a当たりの玄米重量とエントロピー値との相関係数を算出したところ、マイクロ波の入射角が大きいほうが玄米収量との相関が大きい傾向にあった。またアニソトロピーとは玄米収量と負の相関が示された。玄米収量が大きいほど、8月観測時点での水田の葉冠は複雑な形態をとり、体積散乱の寄与が大きくなり、二回反射散乱と表面散乱の寄与が小さくなり、マイクロ波の散乱形態が複雑になるため、エントロピーは上昇し、アニソトロピーは減少すると考えられる。マイクロ波の入射角度が小さいほど、マイクロ波が深く進入するため、後方散乱波に茎葉の情報を含むが、マイクロ波の入射角度が大きくなると、表層部分すなわち穀物部分での散乱の寄与が大きくなり、後方散乱波に穀物部分の情報を多く含むと考えられる。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Paddy Rice Field Extraction Using ALOS-2 PALSAR-2 Full Polarimetric Data with Agricultural Parcel Vector Data2018

    • 著者名/発表者名
      Yonezawa, C.
    • 雑誌名

      Proceedings of GARSS 2018 - 2018 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium

      巻: - ページ: 5296- 5299

    • DOI

      10.1109/IGARSS.2018.8517291

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Xバンド航空機搭載合成開口レーダ(Pi-SAR2)による作付作物の推定2018

    • 著者名/発表者名
      古屋聡, 米澤千夏, 石塚直樹, 児島正一郎
    • 雑誌名

      システム農学会2018年度春季大会講演論文集

      巻: - ページ: 21-22

  • [雑誌論文] X-バンド航空機搭載SARによる農地におけるマイクロ波散乱の解析2018

    • 著者名/発表者名
      古屋聡, 米澤千夏, 石塚直樹, 児島正一郎,
    • 雑誌名

      一社)日本リモートセンシング学会第65回(平成30年度秋季)学術講演会講演論文集

      巻: - ページ: 17-18

  • [学会発表] AN ATTEMPT TO EXTRACT PADDY FIELDS USING POLARIMETRIC DECOMPOSITION OF PALSAR-2 DATA2019

    • 著者名/発表者名
      Yonezawa, C.
    • 学会等名
      2019 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Paddy Rice Field Extraction Using ALOS-2 PALSAR-2 Full Polarimetric Data with Agricultural Parcel Vector Data2018

    • 著者名/発表者名
      Yonezawa, C.
    • 学会等名
      2018 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Xバンド航空機搭載合成開口レーダ(Pi-SAR2)による作付作物の推定2018

    • 著者名/発表者名
      古屋聡, 米澤千夏, 石塚直樹, 児島正一郎
    • 学会等名
      システム農学会2018年度春季大会
  • [学会発表] X-バンド航空機搭載SARによる農地におけるマイクロ波散乱の解析2018

    • 著者名/発表者名
      古屋聡, 米澤千夏, 石塚直樹, 児島正一郎
    • 学会等名
      一社)日本リモートセンシング学会第65回(平成30年度秋季)学術講演会
  • [学会発表] An Experimental Study of Crop Discrimination Using Pi-SAR2 Data, Journal of Integrated Field Science2018

    • 著者名/発表者名
      Furuya, S., Yonezawa, C. Ishitsuka, N. And Kojima, S.
    • 学会等名
      International Symposium on Integrated Field Science Biological Interactions for Sustainable Agriculture
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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