均平化

ポールカメラによる凹凸計測

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日本の農地上空には、送電線が多く存在しています。残念ながら、私の圃場上空にも送電線があります。

送電線の下にある圃場(紫線)

背景画像:地理院地図

そのため、送電線がある圃場では、安全面を考慮するとドローンによる水稲モニタリングを実施できません。上空からモニタリングできるツールは、ドローン以外にも高所作業車による撮影などがあります(サタケ:圃場生育診断システム「アグリビュー」)。ただ、零細農家にとってモニタリングのたびに高所作業車をレンタルすることはできません。

そこで、今回はポールカメラ方式を採用しました。

ポールカメラは中田ほか(2009)を参考にして、測量スタッフ(約7m)とRicho GR(インターバル間隔を5秒)を用意し、撮影を行います。

 

ポールカメラ撮影のイメージ(場所は圃場ではありませんが…)

 

7mのスタッフに約250gのカメラを取り付けると、スタッフはしなってしまい、上手く扱うには力が必要になります。また、風が吹くと測量スタッフがもっていかれてしまい、同じ場所にとどめるだけでも大変です…。

ポールカメラで撮影するためにはノウハウも必要ですが、改正航空法で飛行制限があるDID地区付近でもモニタリングできるので、ポールカメラは有効なツールだと思います。また、ポールカメラは墜落の心配もありません。

 

青い四角はポールカメラの撮影推定位置

ポールカメラによる3Dモデル(送電線下の圃場)

中田 高,渡辺満久,隈元 崇,後藤秀昭,西谷義数,桜井元康,川口 雄作:地形調査のための簡易高位置撮影装置 (Hi-View)の開発,活断層研究,31,pp.39-43,2009.

 


圃場均平化(2017年)

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以前、このブログでも紹介した「セミナー(ドローンの農業活用とセンシング・モニタリング技術)」も先日終了しました。

私の予想以上に多くの方々に受講していただき、ドローンによるモニタリングの注目の高さを実感しました。

セミナーでは、水稲以外にも畑作や果樹等に利用したいとの声がありました。いろいろと話をしていると、作物によって欲しい情報が異なり、その情報には需要があることを知ることができたので、私自身の勉強になりました。

 

3月に入ったので、そろそろ2017年度の栽培に向けて、圃場の均平化とドローン計測を実施しました。

 

ドローンによる計測

 

圃場の西中央部が高く、排水口がある東側が周囲に比べて低くなっているので、代かきを実施するまでの約2ヶ月間で地道に土を移動させ、均平化を目指します。

 

点群データを表示できるサイトがありましたので、ドローン計測に用いたデータをアップしました。

 

画像をクリックすると別サイトが開きます。

任意の地点から点群データを表示できるほかに、地点計測(高さも含む)や距離計測も行えます。ただし、計測機能はサイトに会員登録する必要があります。

 


代かき直後のDSM計測

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本来ならば代かきを終えたら、すぐに水を入れて湛水状態にします。

しかし、今回は代かきを行うことによって、どのぐらい圃場内の凸凹を均平にすることができたかを計測するために、あえて水を入れませんでした。

近所の農家さんからは不思議がられましたが...。

ドローンや地上レーザーを用いて、代かき直後のDSM計測は困難でした。なぜなら、圃場内に水を張ってしまうと、水の反射によって正確な高さが求めることができません。しかし、代かきでどのぐらい土壌を移動させ、均平化できたかを数値化してみたいと思い、代かきを実施してから水がなくなった3日目にドローンによるDSM計測を行いました。

 

代かき直後DSM

 

圃場の西側にある取水口側で圃場全体の平均高より約2cm高く、東側の排水口では約2cm低くなっていることがわかりました。水管理を考えると問題ない範囲と考えられます。

 

代かき直後オルソ画像

代かきを実施してから3日後に空撮し、作成したオルソ画像

代かき直後(地上撮影)

地上から撮影した代かき3日後の様子

例年は代かき後に雑草防除初期剤である農将軍フロアブル(3成分)を散布していましたが、今年から散布をやめました。

少しずつですが、農薬を減らす方針で「どろーん米」の栽培を行っていきたいと思います。

 

 


収穫・品質を左右する代かき

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今までのモニタリング結果から、代かきはその年の収穫量・品質を決める重要な作業になります。

代かき前にいろいろと圃場の均平化を試しましたが、圃場内の土を最も多く移動できるのは代かきになります。

今回はドローンで計測したDSMをもとに、まず「土寄せ」を行いました。

圃場の平均高より高い場所を中心に低い方へ...

 

代掻き1

 

ある程度の土寄せが終われば、いよいよ代かきです.

 

代掻き2

 

約3反の圃場にかかった時間は5時間(土寄せ+代かき)です。これでも自分の思い通りの結果にはなりませんでした。

 

代かき後の圃場にうつる夕日です。

次週は田植えになります。5月はいろいろと作業が続きます。

 

代掻き後

 


育苗用ビニールハウス

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塩水選が終えてからは、育苗用に使用しているビニールハウスの整備を行いました。

昨年、大雨による洪水によって土砂が流入し、地盤が凸凹な状態になってしまったので、近所の人たちと作業を行いました。

 

ビニールハウス

 


肥料混ぜ込み&ドローン計測

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前日に粒状の肥料を散布したので、トラクターを使って土に混ぜ込みを行いました。今回は作業深度は浅めの設定です。

トラクタの駆動時間は約2時間(約3反)でした。

その後、ドローンを用いてDSM計測を実施しました。圃場をマップ化することで、均平化作業の状況を確認できます。

ドローンの撮影時間は約5分、DSM・オルソ画像作成時間は約1時間程度です。

 

160410圃場

 


均平化(人力)

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トラクタで圃場の均平化を目指しても、なかなか思い通りにいきません。

今回は人力で圃場の均平化作業を行いました。移動できる土砂量はわずかですが、圃場の高さ(DSM)マップからピンポイントで高低差を均すことができます。

運動不足の体には、少々堪える作業でした...。

 

manpower

 


圃場計測

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2月中旬に行った圃場の均平化の確認のために、ドローンを使ってDSM計測を行いました。

以前に比べて、圃場を均平にすることはできたのですが、相変わらず四隅の高低差が残っていることがわかります。

トラクターの運転技能の向上が均平化の近道かもしれません...

 

2016-01

 

P1270184


均平化

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2月なのに、日中は20度越え...密閉されたトラクタの運転席では額から汗が垂れるほど暑くなりました。

ドローンは水稲の生育を見るだけではなく、測量にも使えます.今回はトラクタで作業をする前にドローンをオートパイロットで飛ばし、圃場の高さを計測しました.低空から撮影した画像データはSfM-MVSソフトを使って、cm単位の高さデータを取得できます。

 

2015-01

 

やはり、圃場は均平ではなく、圃場の西側が高く、東側で低くなっていることがわかりました。

この地図を資料として、高低差をトラクターを使ってなるべく均平になるように作業をしました。1回の作業では均平にはならないので、代かきまでに数回実施する予定です。

 

均平化マップ