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2010 年度 実績報告書

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

研究課題/領域番号 21880030
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)

キーワードリモートセンシング / 草地診断 / ハイパースペクトル / 放牧管理 / 精密放牧 / PLS回帰分析 / 遺伝的アルゴリズム
研究概要

本研究では,リモートセンシング技術の中でも,高い波長分解能と多波長連続測定が可能なハイパースペクトルセンサーの草地・畜産管理技術への実利用に向けて,特に牧草の品質診断における波長特性の把握と,草量・草質の推定方法の開発を目的としている。最終年度は,昨年度と同様の現地調査を継続すると同時に,研究成果の論文執筆を精力的に行った。本研究課題で得られた主な成果は以下のとおりである。
1.ブートストラップを応用した新しい波長選択法を用いた多変量回帰分析により,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)のうち,マメ科とイネ科の飼料成分含量の差異から,マメ科率の推定に重要な波長がそれぞれ得られた。
2.遺伝的アルゴリズムを応用した波長選択型Partial Least Squares (PLS)回帰によって,草量と窒素(N),粗タンパク質(CP),粗繊維(NDF,ADF)の推定に重要な波長がそれぞれ得られた。また,全課題までの波長選択方法(ステップワイズ重回帰分析,ISE波長選択型PLS回帰など)で得られた波長を使用した回帰分析による推定方法に比べて,その推定精度も向上した。
本研究によって,草量に加え,これまで困難とされてきた草質情報の推定に有効なスペクトル情報に関する知見が得られた。これらの成果は,航空機・衛星画像よる草量・草質の広域的な推定および草地診断技術への応用に有効な情報になり得ると期待される。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Waveband selection using a phased regression with a bootstrap procedure for estimating legume content in a mixed sown pasture2011

    • 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] 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 status2010

    • 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 regression2010

    • 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
  • [学会発表] Hyperspectral canopy reflectance as potential tool to estimate and map pasture biomass and quality in a grazed pasture, Hokkaido, Japan2010

    • 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
    • 年月日
      20100518-20100522

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公開日: 2012-07-19  

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