特殊観測技術による作物の収量構成要素・葉群構造推定のための新規光学的指標の構築

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21580320
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 農業情報工学
• 研究機関: 独立行政法人農業環境技術研究所
• 研究代表者: 芝山 道郎 独立行政法人農業環境技術研究所, 生態系計測研究領域, 上席研究員 (10354060)
• 研究分担者: 高田 英治 富山工業高等専門学校, 電気工学科, 准教授 (00270885)
• 連携研究者: 坂本 利弘 独立行政法人農業環境技術研究所, 生態系計測研究領域, 主任研究員 (20354053)
• 研究協力者: 守田 和弘 富山県農林水産総合技術センター ; 山口 琢也 富山県農林水産総合技術センター
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 非破壊計測 / 分光反射 / 偏光 / 中間赤外 / 収量構成要素 / 葉群構造

研究概要

分光光学的・画像工学的な近接センシングにより、作物の収量構成要素、形態・構造および栄養状態情報を評価するための新たな手法群を開発した。特に夜間計測、中間赤外域、偏光度画像およびテクスチャ解析など、これまで利用されなかった時間帯、波長帯域などの可能性を検討し、草高、葉面積、窒素量、乾物重、フェノロジー、モミ重、葉色、葉群傾斜などの新規な推定手法を提案した。

研究成果

• [雑誌論文] Estimating paddy rice leaf area index with fixed point continuous observation of near infrared reflectance using a calibrated digital camera (2011)
  • 著者名/発表者名: Michio Shibayama, Toshihiro Sakamoto, Eiji Takada, Akihiro Inoue, KazuhiroMorita, Wataru Takahashi, Akihiko Kimura
  • 雑誌名: Plant Production Science 巻: Vol.14 ページ: 30-46
  • 査読あり
• [雑誌論文] A multiband polarimetric imager for field crop survey?instrumentation and preliminary observations of heading-stage wheat canopies? (2011)
  • 著者名/発表者名: Michio Shibayama, Toshihiro Sakamoto, Akihiko Kimura
  • 雑誌名: Plant Production Science 巻: Vol.14 ページ: 64-74
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exploring the applicability of field measurements of mid-infrared reflectance using a portable band-pass filter type radiometer to assess paddy rice yields (2011)
  • 著者名/発表者名: Michio Shibayama, Toshihiro Sakamoto, Akihiko Kimura
  • 雑誌名: International Journal of Remote Sensing 巻: Vol.32(13) ページ: 3589-3609
  • DOI: DOI:10.1080/01431161003762330.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-Band Spectrum Camera(MBSC) for automatic fixed-point reflectance image collection in a crop field (2011)
  • 著者名/発表者名: Michio Shibayama, Toshihiro Sakamoto, Eiji Takada, Eiji Kanda, Hiroharu Tanaka, Kaoru Gomi, Akihiko Kimura
  • 雑誌名: Plant Production Science 巻: Vol.14 ページ: 391-397
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regression-based models to predict rice leaf area index using biennial fixed point continuous observations of near infrared digital images (2011)
  • 著者名/発表者名: Michio Shibayama, Toshihiro Sakamoto, Eiji Takada, Akihiro Inoue, Kazuhiro Morita, Takuya Yamaguchi, Wataru Takahashi, Akihiko Kimura
  • 雑誌名: Plant Production Science 巻: Vol.14 ページ: 365-376
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assessment of digital camera-derived vegetation indices in quantitative monitoring of seasonal rice growth (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshihiro Sakamoto, Michio Shibayama, Akihiko Kimura, Eiji Takada
  • 雑誌名: ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 巻: Vol.66(6) ページ: 872-882
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of day and night digital photographs for estimating maize biophysical characteristics (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshihiro Sakamoto, Anatoly A. Gitelson, Brian D. Wardlow, Timothy J. Arkebauer, Shashi B. Verma, Andrew E. Suyker, Michio Shibayama
  • 雑誌名: Precision Agriculture
  • DOI: DOI:10.1007/s11119-011-9246-1.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detecting seasonal changes in crop community structure using day and night digital images (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshihiro Sakamoto, Michio Shibayama, Eiji Takada, Akihiro Inoue, Kazuhiro Morita, Wataru Takahashi, Shigeru Miura, Akihiko Kimura
  • 雑誌名: Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 巻: Vol.76(6) ページ: 713-726
  • 査読あり
• [学会発表] 作物個体群分光画像の長期連続俯瞰観測との生育診断への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 芝山道郎,坂本利弘,高田英治,神田英治,田中博春,木村昭彦
  • 学会等名: 第3報マルチバンドスペクトラムカメラ(MBSC)の概要,日本作物学会記事
  • 発表場所: 神奈川県厚木市
  • 年月日: 20110330-31
• [学会発表] Using digital cameras for continuous monitoring of cropstatus (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshihiro Sakamoto, Anatoly A. Gitelson, Anthony L. Nguy-Robe Arkebauer, Brian Wardlow, Michio Shibayama
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2011
  • 発表場所: サンフランシスコ・USA
  • 年月日: 2011-12-05
• [学会発表] デジタルカメラによる作物の植物物理パラメータ推定および生育履歴の記録 (2011)
  • 著者名/発表者名: 坂本利弘,芝山道郎, Brian D. Wardlow, Anatloly A. Gitelson, Shashi B. Verma, Andrew E. Suyker, Timothy J. Arkebauer,高田英治,守田和弘,高橋渉,三浦重典
  • 学会等名: 日本リモートセンシング学会第51回(平成23年度秋季)学術講演会論文集
  • 発表場所: 弘前大学
  • 年月日: 2011-11-11
• [学会発表] フーリエ変換処理による水稲の生育状況の推定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 島崎矩行,高田英治,坂本利弘,芝山道郎,山口琢也,木村昭彦
  • 学会等名: システム農学会2010年度秋季大会in西宮シンポジウム・一般研究発表会要旨集
  • 発表場所: 兵庫県西宮市
  • 年月日: 20101106-07
• [学会発表] Application of low-cost digital-camera data for monitoring and recording seasonal changes in crop growth (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshihiro Sakamoto, Michio Shibayama, Brian Wardlow, Anatoli Gitelson, Shashi Verma, Andrew Suyker, Eiji Takada, Kazuhiro Morita, Wataru Takahashi, Shigeno Miura
  • 学会等名: ASPRS Annual Conference 2010
  • 発表場所: サンディエゴ・USA
  • 年月日: 20100426-30
• [学会発表] カメラ画像処理による水稲の生育状況の推定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 島崎矩行,高田英治,池田愼治,山口琢也,坂本利弘,芝山道郎
  • 学会等名: 電気関係学会平成21年度北陸地区学生による研究発表会講演論文集
  • 発表場所: 金沢工業大学
  • 年月日: 2010-03-06
• [学会発表] 偏光分光画像による植生判別の可能性に関する野外地上実験 (2009)
  • 著者名/発表者名: 芝山道郎,坂本利弘,木村昭彦,三谷琢司,沼田洋一
  • 学会等名: 日本リモートセンシング学会第47回学術講演会論文集
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2009-11-27
• [図書] 農業と環境の空間情報技術利用ガイド (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上吉雄,芝山道郎,岡本勝男, David Sprague,岩崎亘典,石塚直樹,坂本利弘
  • 総ページ数: 1-171
  • 出版者: (独)農業環境技術研究所
• [備考]
  • URL: http://www.niaes.affrc.go.jp/sinfo/result/result26/result26_54.html
• [産業財産権] 穀物の子実重量の推定方法及び装置 (2010)
  • 発明者名: 芝山道郎
  • 権利者名: (独)農業環境技術研究所
  • 産業財産権番号: 特許、特許第4621891号
  • 取得年月日: 2010-11-12