GeoPardの利益マップのご紹介:精密農業における新たな一歩

スクリーンショットの例に示されている利益マップは、施肥、種まき、2回の農薬散布、収穫といった、実際に実施されたデータセットを考慮に入れています。土地の準備やその他の雑費など、その他の費用も計算に追加できます。.

精密農業は、効率性と収益性の向上を目指すデータ駆動型のアプローチです。精密農業ソリューションの大手プロバイダーであるGeoPardは、Profit Mapsの導入により、データ分析機能を強化しています。.

この機能は、サブフィールドレベルでの収益性を視覚的に表示することで、より的確な意思決定と資源配分を可能にします。どのフィールドで収益が上がっているか、どのフィールドで投入コストや変更費用が見合っていないかを一目で把握できます。.

利益マップは、播種量、農薬散布量、肥料使用量、収穫量などの様々なデータレイヤーを統合して作成されます。これらの情報は、農業機械およびジョンディア・オペレーションセンターから直接取得されます。.

GeoPardは、各投入要素のコストを考慮した独自の計算式を用いて、ゾーンごとの収益性を算出します。これらの収益マップは、異なる圃場ゾーンにおける収益の分布を包括的に把握できる情報を提供します。.

GeoPardの利益マップの重要な機能の一つは、圃場の異なるゾーンにおける利益のばらつきを表示できることです。これはドル、ユーロ、または任意の通貨で計算され、農家が各エリアでどれだけの利益を上げているかを明確に示します。.

農家はこうした情報をすぐに利用できることで、農業資材をどこでどのように使用するかについて、より的確な判断を下せるようになる。.

例えば、収益性の高い分野への投資を増やしたり、収益性の低い分野では戦略を見直したりする可能性があります。このような詳細なデータ分析こそが、GeoPardの利益マップを他社と差別化する要素です。.

GeoPardのマネージングディレクターであるウラジミール・クリンコフ氏は、このツールの変革的な可能性を強調し、「これらの地図によって、農家は畑の各ヘクタールにおける資源配分とコストについてより情報に基づいた意思決定を行い、より効果的に事業計画を立てることができる」と述べている。“

Profit Mapsの実用性は、既に実際の現場で実証されています。ジョンディアの正規ディーラーであるユーラシアグループ・カザフスタンは、この機能を活用して業務の最適化を図っています。.

ユーラシア・グループ・カザフスタンLLPの農業管理ディレクター、エフゲニー・チェスノコフ氏は、自身の経験を次のように語っています。「GeoPard AgricultureのProfit Mapのおかげで、パートナー企業の農地の収益性についてより深く理解することができました。」.

これにより、農家は資源配分に関してより戦略的な意思決定を行うことが可能になり、最終的には業務効率の向上と収益指標の改善につながった。」”

GeoPardのプロフィットマップは、精密農業における大きな進歩であり、農家が経営を最適化し、収益性を最大化するために必要な情報を提供します。農業が進化を続ける中で、このようなツールは農業の未来を形作る上でますます重要な役割を果たすようになるでしょう。.

精密農業における収益性マップの開発と応用に関するより詳しい情報については、以下の資料をご参照ください。 カンザス州立大学, アスペクジット, チリ農業研究ジャーナル, 米国農務省, 、 そして ResearchGate.

GeoPardは今後も革新を続け、精密農業における可能性の限界を押し広げていきますので、今後の最新情報にご期待ください。.

各企業について:

ジオパード は、精密農業ソフトウェアの大手プロバイダーです。2019年にドイツのケルンで設立され、グローバルに事業を展開しています。同社は、農家が業務を最適化し、収穫量を増やすのに役立つ幅広いソリューションを提供しています。.

GeoPardは、持続可能性と再生型経済に重点を置き、世界中で精密農業の実践を推進することを目指しています。.

同社のパートナーには、ジョン・ディア、コルテバ・アグリサイエンス、ICL、ファイファー&ランゲン、アイオワ大豆協会、カーネル、MHP、シュアグロースなど、数多くの有名ブランドが含まれています。.

ユーラシアグループ・カザフスタン は、スイス企業ユーラシア・グループAGのカザフスタン駐在事務所であり、2002年以来、カザフスタン共和国とキルギスタン共和国におけるジョン・ディアの公式ディーラーです。同社は、JCB、ヴェーダースタッド、グリム、リンゼイといった世界有数のメーカーの農業ソリューションを提供しており、作物栽培と園芸のあらゆる分野を網羅しています。.

ユーラシア・グループ・カザフスタンは、事業活動全体を通して精密農業技術に多大な注意を払い、農業のデジタル化製品で機械ラインナップを充実させています。.

ユーラシア・グループ・カザフスタンは、カザフスタンに14か所、キルギスタンに1か所の地域事務所を構え、550名以上の従業員(そのほぼ半数がアフターサービス担当者)を擁する広範な地域ネットワークを有し、独自の農業経営・デジタル化部門も有している。.

長年にわたり、カザフスタンには1万3000台以上の機器が納入され、440万ヘクタールの土地がデジタル化されました。同社は今年、創立25周年を迎えます。.

目標放射線量マップと適用済みマップの差の計算

精密農業における共通の課題の一つは、種子、肥料、または農薬を規定量(目標処方量)どおりに確実に散布することである。.

目標とする施肥量と実際に圃場で施用される量(施用実績)との間に差異が生じると、資源の非効率的な利用につながり、作物の生育に悪影響を及ぼす可能性がある。.

GeoPardの強力な分析機能を活用することで、目標処方マップと適用済みマップの差異を計算し、視覚化することができます。.

この差分分析は、機器、適用タイミング、または実際の適用自体における問題点を迅速に特定するための重要なツールとして役立ちます。.

これについてさらに詳しく見ていきましょう。

  • 違いを視覚化するGeoPardのプラットフォームでは、目標処方量と実際の適用量を重ね合わせた「差分マップ」を作成できます。この視覚的な差異表示により、実際の適用量が目標値と一致しなかった箇所を迅速かつ直感的に特定できます。.
  • 問題点の特定差分マップを元の処方マップおよび適用後のマップと比較することで、機器の故障、適用タイミングの不備、または適用した製品自体の問題を示す可能性のある特定の領域や傾向を特定できます。.
  • 効率性の向上この分析は、特定された問題に対処することでリソースの使用を最適化するのに役立ち、将来のアプリケーションにおける適用済み料金を目標処方箋により近づけることができます。.
  • 作物の生産性向上適切な量の資材を適切な時期に畑に供給することで、作物の健康状態を改善し、収穫量を増やす可能性が高まります。.

精密農業とは、より情報に基づいた正確な意思決定を行うことに尽きるということを覚えておいてください。この機能を通常の農場管理に組み込むことで、投入資源を最大限に活用し、農場の生産性と収益性を向上させることができます。.

応用 接頭辞には、適用されたアプリケーションに関連する操作が含まれます。その一部は次のとおりです。

1. 適用料金 – 機械から得られた元の適用マップ(製品がどのように適用されたか)

Application_AppliedRate.png - 機械から得られた元の適用マップ(製品がどのように適用されたか)

2. 応募目標率 – 機械からの本来のターゲット(製品がどのように適用されるか)

Application_TargetRate.png - 機械からの元のターゲット(製品がどのように塗布されるか)

3. アプリケーション精度クラスタリング – 結果のクラスタリング: 0 – データなし (機械がこれらのスポットを訪れなかった)、1 – ターゲットより下に適用され、許容範囲 (ターゲットから +-5%) 外、2 – 許容範囲内 (ターゲットから +-5%) に適用、3 – ターゲットより上に適用され、許容範囲 (ターゲットから +-5%) 外

Application_AccuracyClusterization.png - 結果のクラスタリング: 0 - データなし (マシンがこれらのスポットを訪問していません)、1 - ターゲットより下に適用され、許容範囲 (ターゲットから +-5%) 外、2 - 許容範囲内 (ターゲットから +-5%) に適用、3 - ターゲットより上に適用され、許容範囲 (ターゲットから +-5%) 外

4. 適用率の差 – 適用量と目標量の差(絶対値、単位:リットル/ヘクタール)

Application_RateDifference.png - 適用量と目標量の差(絶対値、単位:l/ha)

 

種まき プレフィックスにはシードに関連する操作が含まれており、その一部は次のとおりです。

1. 播種量 – 播種機から最初に散布された種子の数(何粒の種子が播かれたか)

Seeding_AppliedRate.png - プランターから実際に播種された種子の数(播種された種子の数)

2. 播種目標率 – 播種機からの当初の目標値(播種する種子の数)

Seeding_TargetRate.png - プランターからの元の目標値(播種する必要のある種子の数)

3. シード精度クラスタリング – クラスタリングルールは同じだが、許容範囲はターゲットから±1%である

Seeding_AccuracyClusterization.png - クラスタリングルールは同じだが、許容範囲はターゲットから±1%である

4. シード精度クラスタリング拡大 – シード精度クラスタリングと同様だが、シード目標レートとシード適用レートと同じ領域を表示するように拡大されている

Seeding_AccuracyClusterizationZoomed.png - Seeding_AccuracyClusterization.png と同じですが、Seeding_TargetRate.png および Seeding_AppliedRate.png と同じ領域を表示するように拡大されています。

5. 播種量の差 – 施肥量と目標施肥量の差(種子数/ha単位)を絶対値で表したもの

5.播種量差 - 適用播種量と目標播種量の差(種子数/ha単位)

農業におけるターゲット処方箋(ターゲットRx)とは何ですか?

農業における目標処方箋とは、作物の最適な生育、健康、収量を実現するために推奨または望ましい一連の農法や投入資材を指します。これは、農家が特定の農業目標を達成するために従うべき指針または計画として機能します。.

目標とする処方箋は、作物の種類、生育段階、土壌条件、気候、病害虫の発生状況、栄養要求量など、さまざまな要因を考慮に入れています。.

肥料や農薬の散布、灌漑、輪作、種子の選定、植栽密度、その他重要な農業技術に関する手順が記載されています。.

目標処方箋の目的は、研究、農学的知識、および地域の状況に基づいた科学的根拠のある推奨事項を農家に提供することです。これは、資源利用の最適化、作物損失の最小化、および農業生産性全体の向上を目指しています。.

目標とする処方箋は、多くの場合、農業専門家、農学者、農業普及サービス、または研究機関によって策定される。.

それらは、作物、地域、あるいは個々の畑ごとに異なる場合があり、それぞれの農業環境特有の特性や課題を考慮に入れている。.

農家は、目標とする処方箋を、意思決定や経営管理の指針となる参考点として活用する。.

農家は推奨されるガイドラインに従うことで、作物の健康状態、収量、品質を最大限に高めると同時に、環境への悪影響を最小限に抑えることを目指している。.

目標とする処方箋は、地域の状況の変化や持続可能な農業慣行の必要性を考慮に入れるため、柔軟性と適応性を備えているべきであることに留意することが重要である。.

農家は、それぞれの農業経営において最良の結果を得るために、リアルタイムの観察、農場での経験、継続的なモニタリングに基づいて調整を行う必要があるかもしれない。.

現場には何が施されていますか(適用状況)?

適用型農業とは、リアルタイムのデータと圃場固有の条件に基づいて、肥料、農薬、灌漑などの投入物を作物に正確かつ精密に適用するプロセスを指します。.

これには、GPS(全地球測位システム)、GIS(地理情報システム)、センサー、可変施肥装置など、さまざまな技術の統合が含まれます。.

両者の違いは何ですか?

農業において、目標とする処方と実際の圃場での適用との間の差異とは、推奨または望ましい農業慣行と現実世界での実施との間の相違または逸脱を指す。.

これらの変化は、肥料や農薬の使用、灌漑、栽培技術など、さまざまな側面で現れる可能性がある。.

変動に影響を与える要因

農業における目標処方と実際の圃場での適用との間に差異が生じる要因はいくつかある。

  • 環境要因農業慣行は、土壌組成、気候パターン、水の利用可能性など、動的な環境条件の影響を受けます。これらの要因に予期せぬ変化が生じると、規定された慣行の実現可能性と有効性に影響を及ぼし、変動が生じる可能性があります。.
  • ヒューマンファクター: 農家の知識、技能、専門性は、規定された作業手順を正確に実施する上で極めて重要な役割を果たします。農家が規定された指示を理解したり解釈したりする際に困難に直面すると、作業手順にばらつきが生じ、結果として作業の実施方法に逸脱が生じる可能性があります。.
  • 技術的な限界農業技術は進歩しているものの、必ずしもすべての農家が利用できるとは限らず、また手頃な価格で入手できるとも限らない。農家が最新の機器、精密農業ツール、リアルタイムデータにアクセスできない場合、ばらつきが生じ、圃場での施肥精度に影響が出る可能性がある。.
  • タイミングとロジスティクス: 農業は時間的制約が厳しく、種まき、収穫、農薬散布にはそれぞれ適切な時期が定められています。農家が資材調達の遅延や悪天候など、物流上の制約に直面し、定められた作業手順を適時に実施できない場合、これらの時期や時期にずれが生じる可能性があります。.

結論

農業における目標処方と実際の圃場での施用との間に生じる差異は、持続可能で効率的な農業慣行を実現するために解決すべき課題である。これらの差異を引き起こす要因と、それが農業成果に及ぼす影響を理解することは極めて重要である。.

GeoPardによる精密農業向け自動圃場境界検出モデル

GeoPard社は、複数年にわたる衛星画像、高精度な雲と影の検出、および深層ニューラルネットワークを含む高度な独自アルゴリズムを用いて、自動化された圃場境界検出モデルの開発に成功しました。.

GeoPardフィールド検出モデルは、最先端の精度を達成しました。 交差オーバーユニオン(IoU)指標で0.975, 世界中の様々な地域や作物において検証済み。.

ドイツでの成果については、以下の画像をご覧ください(平均耕地面積は7ヘクタールです)。

1 - 生のSentinel-2画像

1 – Sentinel-2の生画像

3 - 分割されたフィールド境界

2 – GeoPardによる超高解像度Sentinel-2画像(解像度1メートル)

2 - GeoPardによるSentinel-2の超高解像度画像

3 – 分割されたフィールド境界、, 0.975 交差オーバーユニオン(IoU)精度指標、, 複数の国際地域および作物種類にわたって。.


当社のAPIおよびGeoPardアプリケーションへの統合は間もなく開始されます。この自動化された費用対効果の高い方法は、収穫量の予測に役立ち、政府機関にメリットをもたらし、季節ごとに圃場の境界を更新する必要がある大規模地主を支援します。.

GeoPardのアプローチは 複数年にわたる作物の生育傾向 多因子分析と輪作を用いる。.

 

モデルは以下からアクセスできます。 GeoPard API 従量課金制なので、高額な定期購読料を支払う必要がなく、柔軟性に優れています。.

 

圃場境界画定とは何ですか?

圃場境界画定とは、農地や区画地の境界を特定し、地図上に示すプロセスを指します。これには、さまざまな技術やデータソースを用いて、個々の圃場や農地の境界を明確にすることが含まれます。.

従来、畑の境界線は、農民や地主が自身の知識や観察に基づいて手作業で定めていた。.

しかし、特にリモートセンシングや地理情報システム(GIS)といった技術の進歩に伴い、自動化および半自動化された手法がますます普及してきている。.

一般的な手法の一つは、衛星画像や航空画像の分析です。衛星や航空機によって撮影された高解像度画像は、異なる土地区画間の境界など、地形に関する詳細な情報を提供することができます。.

これらの画像に画像処理アルゴリズムを適用することで、植生の種類、色、質感、パターンなどの変化といった、圃場の境界の存在を示す特徴を検出することができる。.

別の手法としては、LiDAR(光検出・測距)データを用いる方法がある。これは、レーザー光線を用いてセンサーと地表との距離を測定するものである。.

LiDARデータは、詳細な標高情報と地形情報を提供することができ、圃場の境界に対応する可能性のある地形の微妙な変化を特定することを可能にする。.

さらに、地理情報システム(GIS)は、圃場の境界を明確にする上で重要な役割を果たします。.

GISソフトウェアは、衛星画像、地形図、土地所有権記録、その他の関連情報など、さまざまなデータレイヤーの統合と分析を可能にします。これらのデータソースを組み合わせることで、GISは圃場境界の解釈と特定に役立ちます。.

圃場の正確な区画分けは、いくつかの理由から不可欠です。農業資源のより良い管理を促進し、精密農業技術を可能にし、灌漑、施肥、害虫駆除などの農業慣行の計画と実施を支援します。.

正確な圃場境界データは、土地管理、土地利用計画、および農業規制の遵守にも役立ちます。.

それはどのように役立つのでしょうか?

農業と土地管理において極めて重要な役割を果たしており、数々の利点と重要性が証拠と世界的な統計データによって裏付けられています。以下に主なポイントをいくつか挙げます。

1. 精密農業: 正確な圃場境界は、精密農業技術の導入に役立ちます。精密農業では、水、肥料、農薬などの資源を圃場内の特定の場所に正確に投入することができます。.

世界銀行の報告書によると、精密農業技術は作物の収穫量を201TPT増加させ、投入コストを10~201TPT削減する可能性を秘めている。.

2. 効率的な資源管理: これにより、農家は灌漑システムの最適化、施肥方法の調整、作物の生育状況のモニタリングなどを通じて、資源をより効果的に管理できるようになります。この精密な管理は、資源の無駄遣いと環境負荷の低減につながります。.

国連食糧農業機関(FAO)は、精密農業の手法によって、水の使用量を20~501トン、肥料の消費量を10~201トン、農薬の使用量を20~301トン削減できると推定している。.

3. 土地利用計画: 正確な圃場境界データは、利用可能な農地の効率的な利用を確保するための土地利用計画に不可欠です。これにより、政策立案者や土地管理者は、土地配分、輪作、ゾーニングに関して十分な情報に基づいた意思決定を行うことができます。.

これは農業生産性の向上と食料安全保障の改善につながる可能性がある。土壌・水保全ジャーナルに掲載された研究によると、効果的な土地利用計画によって世界の食料生産量を20~671トン増加させることができるという。.

4.農業補助金と保険: 多くの国では、農地の境界に基づいて農業補助金や保険制度を提供している。正確な境界画定は、対象となる農地面積の特定、補助金の公平な分配、保険料の正確な算出に役立つ。.

例えば、欧州連合の共通農業政策(CAP)は、補助金の計算や遵守状況の監視のために、正確な圃場境界に依存している。.

5. 土地管理と法的境界: 農業における圃場境界の明確化は、土地管理、所有権、そして土地紛争の解決にとって極めて重要です。圃場境界の正確な地図は、法的所有権の確立、土地登記制度の支援、そして透明性の高い土地取引の促進に役立ちます。.

世界銀行の推計によると、世界の人口のうち、土地に対する法的権利を文書で証明できるのはわずか301,300人であり、確実な土地所有権を確保するためには、信頼できる土地境界データの重要性が強調されている。.

6.法令遵守と環境持続可能性: 正確な圃場境界は、法令遵守の監視に役立ち、環境規制と持続可能な農業慣行の遵守を確実にする。.

これは、緩衝地帯、保護区域、浸食や水質汚染の恐れのある区域を特定するのに役立ち、農家が適切な対策を講じることを可能にします。環境基準を遵守することで、持続可能性が高まり、生態系への悪影響が軽減されます。.

FAOによると、持続可能な農業慣行は、年間最大60億トンの温室効果ガス排出量を削減できる可能性がある。.

これらの点は、農業および土地管理におけるその有用性と重要性を示している。提示された証拠と世界的なデータは、それが資源効率、土地利用計画、法的枠組み、環境の持続可能性、そして農業生産性全体に及ぼすプラスの影響を裏付けている。.

要約すると、農業における圃場境界画定とは、農地や区画の境界を特定し、地図上に示すプロセスです。このプロセスは、衛星画像解析、LiDARデータ、GISなどの様々な技術を用いて境界を正確に定義・画定し、効果的な土地管理と農業活動を可能にします。.

管理区域作成のための惑星画像(日次、解像度3m)

GeoPard Agricultureの登場により、Planetの画像へのアクセスがより簡単、迅速、そして手頃な価格になりました。2022年8月以降、GeoPardはユーザーが指定した期間内のPlanet画像のみを検索・分析できる機能をリリースしました。.

つまり、GeoPardユーザーは好みの惑星画像のみをリクエストし、GeoPardの分析ツールボックスでそれらを使用できるということだ。.

惑星の画像は拡大する センチネルとランドサット カバー範囲(デフォルトで提供)は、既存のデータレイヤー(収穫/散布/播種機械データセット、地形プロファイル)と組み合わせることができます。 多層, 複数年, 、 そして 方程式ツール

 

管理区域作成のための惑星画像

 

惑星 は、ほぼ毎日グローバルなデータセットを提供する最大の地球観測衛星ネットワークであり、高解像度かつ高頻度の衛星画像データを可能にしています。.

プラネットスコープ(解像度3.5m)画像に基づく管理区域。.

詳細はこちらをご覧ください ジオパード/プラネット・パートナーシップ.

惑星画像とは何か、そして管理区域の作成におけるその利用法とは?

これは、ダブと呼ばれる小型衛星群を運用する民間企業、プラネット・ラボ社が提供する衛星画像を指します。これらの衛星は、地球表面の高解像度画像を毎日撮影しています。「3m解像度」とは、画像内の各ピクセルが地上の3m×3mの領域を表していることを意味します。このレベルの解像度により、地球表面の様々な特徴や変化を詳細に分析・監視することが可能になります。.

管理区域の作成に関して言えば、3m解像度の日々のPlanet Imageryは、次のようなさまざまな産業や用途に非常に役立ちます。

  • 農業高解像度画像は、農業における管理区域の設定に役立ちます。圃場の異なる区域では、灌漑、施肥、害虫駆除など、それぞれ異なる処理が必要となる場合があります。農家は画像を分析することで、作物の健康状態、土壌水分、その他の要因に関連するパターンを特定し、資源配分についてより適切な意思決定を行うことができます。.
  • 環境管理: 衛星画像は、湿地、森林、野生生物の生息地など、環境的に脆弱な地域を特定し、監視するために利用できます。この情報は、これらの地域を保護し、持続可能な土地利用を確保するための管理区域を設定するために活用できます。.
  • 都市計画: 高解像度画像は、都市計画担当者が成長地域、土地利用パターン、インフラ開発状況を特定するのに役立ちます。この情報は、将来の開発を導き、資源の効率的な利用を確保するための管理区域を設定するために活用できます。.
  • 災害管理: 衛星画像は、氾濫原や山火事の発生しやすい地域など、災害が発生しやすい地域を特定し、監視するのに役立ちます。管理区域を設定することで、避難経路を確立したり、災害対応のための資源を配分したり、将来の災害リスクを最小限に抑える土地利用政策を策定したりすることが可能になります。.
  • 天然資源管理: 高解像度画像は、水、鉱物、森林などの資源の監視と管理に役立ちます。資源価値の高い地域や資源が不足している地域を特定することで、これらの資源の持続可能な利用と保全を確保するための管理区域を設定することができます。.

要約すると、3m解像度の日々のPlanet Imageryは、様々な分野で管理区域を作成するための貴重なツールであり、意思決定者が資源配分を最適化し、持続可能な土地利用慣行を確保するのに役立つ、最新かつ詳細な情報を提供します。.


よくある質問


1. 画像を用いることで、どのようなことを確立できるのか?

画像を活用することで、より効率的で効果的な農業システムを構築できます。ドローンや衛星画像などの技術を利用することで、作物の健康状態、土壌の状態、灌漑の必要性などに関する貴重な情報を得ることができます。.

害虫の発生や栄養不足といった懸念事項を特定するのに役立ち、農家が的を絞った対策を講じることを可能にします。さらに、画像は作物の生育状況のモニタリングにも役立ち、正確な意思決定と収穫量の最大化を実現します。. 

精密農業における方程式ベースの分析

GeoPardチームは、数式ベースの分析モジュールをリリースすることで、農家、農学者、空間データアナリストが平方メートル単位で実用的な洞察を得られるよう、大きな一歩を踏み出しました。このモジュールには、農業関連の幅広い分析を網羅する50種類以上のGeoPard高精度計算式が収録されています。.

精密な式は以下に基づいて開発されました。 複数年にわたる独立した農学系大学および産業研究 そして、その精度と有用性を保証するために厳密なテストが行われています。簡単に設定でき、 自動的に実行されました あらゆる分野において、ユーザーが作物の収穫量を最適化し、投入コストを削減するのに役立つ、強力で信頼性の高い洞察を提供します。.

方程式ベースの分析モジュールは、GeoPardプラットフォームの中核機能であり、ユーザーが業務をより深く理解し、農業慣行に関するデータに基づいた意思決定を行うための強力なツールを提供します。増え続ける数式のカタログと、さまざまな圃場シナリオに合わせて数式をカスタマイズできる機能により、GeoPardはあらゆる農業経営の特定のニーズに対応できます。.

 

収量データに基づくカリウム除去

収量データに基づくカリウム除去

 

ユースケース(以下の例を参照):

  • 窒素吸収 収量とタンパク質データを用いた絶対数
  • 窒素利用効率(NUE) 収量およびタンパク質データ層を使用した過剰計算
  • 土壌サンプリングのpHデータに基づく石灰の推奨事項または 土壌スキャナー
  • サブフィールド(ゾーンまたはピクセルレベル) ROIマップ)
  • 土壌サンプリング、圃場ポテンシャル、地形、収量データに基づいた微量栄養素および多量栄養素の施肥推奨
  • 炭素モデリング
  • 変化検出とアラート(Sentinel-2、Landsat8-9、またはPlanetの画像間の差分を計算)
  • 土壌および穀物水分モデリング
  • 湿潤収量データセットから乾燥収量を計算する
  • 目標Rxマップと適用マップの差分計算

 

2つの収量目標(生産性ゾーン)に基づいたカリウム施肥推奨量

2つの収量目標(生産性ゾーン)に基づいたカリウム施肥推奨量

 

 

 

 

肥料:推奨ガイド。カリウム/トウモロコシ。.

肥料:推奨施肥ガイド(サウスダコタ州立大学):カリウム/トウモロコシ。レビューおよび改訂:ジェイソン・クラーク|助教授兼サウスダコタ州立大学普及局土壌肥沃度専門家

 

カリウム利用効率(kg/ha)

カリウム利用効率(kg/ha)

 

 

 

窒素利用効率(パーセント)。計算は収量、タンパク質含有量、穀物水分含有量のデータレイヤーに基づいています。

窒素利用効率(パーセント)。計算は収量、タンパク質含有量、穀物水分含有量のデータレイヤーに基づいています。

 

 

窒素:目標処方量と実際の施用量の比較

窒素:目標処方量と実際の施用量の比較

 

2つの衛星画像間のクロロフィル濃度の差

2つの衛星画像間のクロロフィル濃度の差

 

GeoPardのユーザーは既存の設定を調整し、独自の設定を作成できます。 プライベートな数式 GeoPardがサポートする画像、土壌、収量、地形、またはその他のデータレイヤーに基づいています。. 

テンプレートGeoPard方程式の例

テンプレートGeoPard方程式の例

 

数式に基づく分析は、農家、農学者、データサイエンティストがワークフローを自動化し、複数のデータと科学的研究に基づいて意思決定を行うことを支援し、持続可能で精密な農業のより容易な導入を可能にする。.

精密農業における方程式ベースの分析とは?精密計算式の活用

精密農業における方程式ベースの分析とは、農業データを分析し、農家が作物管理に関してより良い意思決定を行うのに役立つ知見を得るために、数学モデル、方程式、精密計算式、アルゴリズムを使用することを指します。.

これらの分析手法は、気象条件、土壌特性、作物の生育状況、栄養要求量など、さまざまな要素を取り入れることで、農業慣行を最適化し、作物の収量を向上させると同時に、資源の浪費と環境への影響を最小限に抑えます。.

精密農業における方程式ベースの分析の主要な構成要素には、以下のようなものがある。

  • 作物生育モデル: これらのモデルは、天候、土壌特性、作物管理方法などの様々な要因間の関係性を記述し、作物の生育と収量を予測します。こうしたモデルの例としては、CERES(作物環境資源統合モデル)やAPSIM(農業生産システムシミュレーターモデル)などが挙げられます。これらのモデルは、農家が播種時期、作物品種、灌漑スケジュールなどについて、十分な情報に基づいた意思決定を行うのに役立ちます。.
  • 土壌水分モデル: これらのモデルは、降雨量、蒸発量、作物の水分利用量などの要因に基づいて、土壌断面の水分含有量を推定します。これにより、農家は灌漑方法を最適化し、作物の収量を最大化するために、水を効率的かつ適切な時期に散布することができます。.
  • 栄養管理モデル: これらのモデルは作物の栄養要求量を予測し、農家が最適な施肥量と施肥時期を決定するのに役立ちます。これらのモデルを使用することで、農家は作物が適切な量の栄養素を確実に摂取できるようにし、同時に栄養素の流出や環境汚染のリスクを最小限に抑えることができます。.
  • 害虫と病気のモデル: これらのモデルは、気象条件、作物の生育段階、管理方法などの要因に基づいて、病害虫の発生確率を予測します。農家はこれらのモデルを活用することで、植え付け時期の調整や適切な時期の農薬散布など、病害虫管理に関して先を見越した意思決定を行うことができます。.
  • リモートセンシングに基づくモデル: これらのモデルは、衛星画像やその他のリモートセンシングデータを利用して、作物の健康状態を監視し、ストレス要因を検出し、収量を推定します。この情報を他のデータソースと統合することで、農家は作物管理に関するより良い意思決定を行い、資源利用を最適化することができます。.

要約すると、精密農業における方程式ベースの分析は、数学モデルとアルゴリズムを用いて、作物の生育と管理に影響を与える様々な要因間の複雑な相互作用を分析します。これらの分析を活用することで、農家はデータに基づいた意思決定を行い、農業慣行を最適化し、作物の収量を向上させ、環境への影響を最小限に抑えることができます。.


よくある質問


1. 精密農業は、農業における資源利用と汚染の問題に対処する上で、どのように役立つのでしょうか?

これは、資源の的確な利用、効率的な資源管理、監視体制の強化、そして保全対策の導入を通じて、農業における資源利用と汚染の問題に対処するのに役立ちます。肥料や農薬などの投入資材を必要な場所にのみ使用することで、農家は無駄を減らし、汚染を最小限に抑えることができます。.

データに基づいた意思決定は最適な資源管理を可能にし、リアルタイム監視は汚染事故を未然に防ぐためのタイムリーな介入を可能にする。さらに、保全活動の実施は持続可能な農業を促進し、環境への影響を軽減する。.

GeoPardのフィールドポテンシャルマップと収量データの比較

GeoPardのフィールドポテンシャルマップは、非常によく まさに収量と同じ データ。.

私たちはそれらを作成するために 多層分析 歴史的情報、地形、および裸地分析に基づいている。.

このようなプロセス 合成収量マップは自動化されています (そして特許取得済み)で、世界中のどの分野でも約1分で生成できます。.

 

GeoPardのフィールドポテンシャルマップと収量データの比較

以下のものの基礎として使用できます。

電位マップとは何ですか?

圃場潜在力マップ(収量潜在力マップまたは生産性潜在力マップとも呼ばれる)は、圃場内における作物の潜在収量または生産性の空間的なばらつきを視覚的に表現したものです。これらのマップは、土壌特性、地形、過去の収量データなど、作物の生育に影響を与える様々な要因を分析することによって作成されます。.

これらの地図は、精密農業において、肥料の可変施用、灌漑、その他の投入資材といった管理上の意思決定を導くために使用できるほか、特別な注意や管理方法が必要な地域を特定するためにも使用できる。.

圃場潜在力マップを作成する際に一般的に考慮される主な要素には、以下のようなものがあります。

  1. 土壌の特性: 土壌の質感、構造、有機物含有量、養分利用可能性といった特性は、作物の収量ポテンシャルを決定する上で重要な役割を果たします。農家は圃場全体の土壌特性をマッピングすることで、生産性の高い地域と低い地域を特定することができます。.
  2. 地形標高、傾斜、方位などの要因は、作物の生育と収量に影響を与える可能性があります。例えば、低地は湛水や霜害のリスクが高く、急斜面は浸食を受けやすい場合があります。これらの地形的特徴を地図上にマッピングすることで、農家はそれらが生産性にどのように影響するかを理解し、それに応じて管理方法を調整することができます。.
  3. 過去の収量データ: 過去の年やシーズンの収穫量データを分析することで、農家は自分の畑全体の生産性の傾向やパターンを把握できます。この情報を使って、収穫量が継続的に高い地域や低い地域を強調表示する地図を作成できます。.
  4. リモートセンシングデータ: 衛星画像、航空写真、その他のリモートセンシングデータは、作物の健康状態、生育状況、成長段階を評価するために利用できます。これらの情報を用いて、作物の生産性ポテンシャルの空間的なばらつきを反映した地図を作成することができます。.
  5. 気候データ: 気温、降水量、日射量といった気候変数も、作物の生育や収量に影響を与える可能性があります。これらの地図に気候データを組み込むことで、農家は環境要因が畑の生産性にどのように影響するかをより深く理解できるようになります。.

これらは精密農業において非常に有用なツールであり、農家が圃場内の生産性ポテンシャルの空間的なばらつきを視覚的に把握するのに役立ちます。これらの地図を経営判断の指針として活用することで、農家は資源の利用を最適化し、作物の収量全体を向上させ、農業活動による環境負荷を軽減することができます。.

圃場ポテンシャルマップと収量データの違い

精密農業では、圃場の潜在能力マップと収量データはどちらも、農家が圃場の空間的なばらつきを理解し、より適切な管理判断を下すために利用されます。しかし、この2つにはいくつかの重要な違いがあります。

データソース:

これらの地図は、土壌特性、地形、過去の収量データ、リモートセンシングデータ、気候データなど、さまざまな情報源からのデータを統合して作成されます。ただし、これらのデータは、収穫機に設置された収量モニターを使用して収集され、収穫時に作物の収量が記録されます。.

時間的側面:

これらの地図は、圃場の潜在的な生産性を推定したものであり、土壌特性やその他の影響要因に大きな変化がない限り、一般的には静的であるか、時間の経過とともにゆっくりと変化します。しかし、収量データは特定の栽培シーズンまたは複数のシーズンに特有のものであり、気象条件、病害虫の発生状況、管理方法などの要因に基づいて、年ごとに大きく変動する可能性があります。.

要約すると、圃場潜在能力マップと収量データは、精密農業において相互補完的なツールです。これらのマップは圃場の潜在的な生産性を推定し、農家が異なる管理方法を必要とする可能性のある領域を特定するのに役立ちます。一方、収量データは実際の作物生産量を記録し、管理方法の有効性を評価し、将来の意思決定に役立てることができます。.

圃場の潜在力ゾーンとそこで生産された収穫量を比較するには、 自動収量レポート: ゾーンマップの横に収量を表示し、各ゾーンを圃場平均と比較して表示し、各料金ステップの価格を表示します。.

植生指数とクロロフィル含有量

GeoPardは、サポートされているクロロフィル関連植生指数ファミリーを拡張し、

  • 樹冠葉緑素含有量指数(CCCI)
  • 修正クロロフィル吸収比指数(MCARI)
  • 変換クロロフィル吸収反射率指数(TCARI)
  • MCARI/OSAVI比
  • TCARI/OSAVI比

これらは、現在の作物の生育段階を理解するのに役立ちます。

  • 栄養需要のあるエリアの特定、,
  • 窒素除去の推定、,
  • 潜在収量評価、,

そして、これらの知見は、精密な窒素可変施肥マップの作成に活用されます。.


続きを読む: どのインデックスが 精密農業での使用に最適

続きを読む: GeoPard植生指数


植生指数とクロロフィル含有量キャノピークロロフィル含有量指数(CCCI)対修正クロロフィル吸収比指数(MCARI)対変換クロロフィル反射率吸収指数(TCARI)対MCARI/OSAVI比

植生指数とは何ですか?

植生指数とは、衛星画像や航空写真などのリモートセンシングによる分光データから導き出される数値であり、地球表面における植物の密度、健全性、分布を定量化するために使用される。.

これらは、植生の成長、生産性、および健全性を評価および監視するために、リモートセンシング、農業、環境モニタリング、および土地管理の用途で一般的に使用されています。.

これらの指標は、特に赤色光、近赤外線(NIR)、そして場合によってはその他の波長帯における、さまざまな波長の光の反射率の値を用いて算出されます。.

植生の反射特性は光の波長によって変化するため、植生とその他の地表面被覆の種類を区別することができる。.

植物は一般的に、クロロフィルと細胞構造の特性により、赤色領域で強い吸収を示し、近赤外線領域で高い反射率を示す。.

広く用いられている植生指標には以下のようなものがある。

  • 正規化植生指数(NDVI)NDVIは最も人気があり広く使われている植生指数で、(近赤外線-赤色光)/(近赤外線+赤色光)として計算されます。NDVIの値は-1から1の範囲で、値が高いほど植生が健康で密であることを示します。.
  • 強化植生指数(EVI)この指標は、大気や土壌のノイズを低減し、樹冠の背景信号を補正することで、NDVIを改良したものです。青色などの追加バンドを使用し、これらの影響を最小限に抑えるための係数を組み込んでいます。.
  • 土壌調整植生指数(SAVI): SAVIは、土壌の明るさが植生指数に与える影響を最小限に抑えるように設計されています。土壌の明るさ補正係数を導入することで、植生がまばらな地域や植生被覆率の低い地域でも、より正確な植生評価が可能になります。.
  • 緑赤植生指数(GRVI)GRVIは、緑と赤の帯を使用して植生の健康状態を評価するもう一つのシンプルな比率指標です。計算式は(緑 - 赤) / (緑 + 赤)です。.

これらの指標は、研究者、土地管理者、政策立案者などが、土地利用、農業、林業、天然資源管理、環境モニタリングに関して、情報に基づいた意思決定を行うために利用している。.

正規化差分水分指数

の数 GeoPardがサポートする植生指数 成長を続けています。GeoPardチームは正規化差分水分指数(NDMI)を導入しました。この指数は植生水分量と正規化差分水分指数(NDWI)を決定します。既存のスポットを見つけるのに役立ちます。 植物における水ストレス.

NDMI値が低い箇所は、水分不足によって植物がストレスを受けている場所を示している。.
一方、植生ピーク後の正規化差分水指数値の低下は、 収穫準備完了 初め。.

2つの衛星画像(この場合はSentinel-2衛星群)における植生の相対水分含有量の差

2つの衛星画像(この場合はSentinel-2衛星群)における植生の相対水分含有量の差

以下のスクリーンショットでは、6月19日(植生ピーク時)と7月6日の衛星画像に基づいて生成されたNDMIゾーンと、NDMIの差を表す方程式マップを確認できます。.

Planet / Sentinel-2 / Landsat 画像上で計算された正規化差分水分指数Planet / Sentinel-2 / Landsat画像上で計算されたNDMI

水分指数とは何ですか?

これは、特定の地域における水分含有量または水分量を評価するために用いられる指標または計算方法です。通常、降水量、蒸発散量、土壌特性、植生被覆率など、さまざまな環境要因から算出されます。.

これは、ある地域の湿潤度または乾燥度を相対的に示す指標であり、潜在的な水不足や干ばつ状況を特定するのに役立ちます。.

これは、水資源の監視と管理、農業計画、そして特定の地域の生態学的状況の理解に役立つ貴重なツールである。.

正規化差分水分指数とは何ですか?

正規化差分水分指数(NDMI)は、リモートセンシングデータから算出される植生指数であり、植生の水分含有量を評価・監視するために使用されます。他の植生指数と同様に、衛星画像または航空写真の分光反射率値を用いて算出されます。.

これは、植物の水分ストレスの監視、干ばつ状況の評価、火災リスクの推定、気候変動が植生に与える影響の研究に特に役立ちます。.

NDMIは、植物の水分含有量に敏感な近赤外線(NIR)帯と短波赤外線(SWIR)帯を用いて算出されます。NDMIの計算式は以下のとおりです。

NDMI = (NIR – SWIR) / (NIR + SWIR)

NDWI値は通常-1から1の範囲で、値が高いほど植生の水分含有量が高く、値が低いほど水分含有量が低い、つまり植生に水分ストレスがかかっていることを示します。負のNDMI値は、植生のない地域や水分含有量が非常に低い地域に関連付けられることがあります。.

NDWIとは何ですか?

NDWI(正規化差分水分指数)は、植生や景観における水分量や水に関連する特徴を定量化および評価するために使用されるリモートセンシング指標です。.

これは、衛星画像や航空写真から得られる近赤外線および緑色光の反射率を分析することによって算出されます。特に、水域の特定、水資源量の変化の監視、植生の健全性の評価に役立ちます。.

異なる波長の吸収と反射を比較することで、干ばつ監視、水文解析、生態系管理などの用途に役立つ貴重な情報が得られる。.

正規化差分水指数を決定するためのNDMIの可視化

NDMIを可視化するには、衛星画像または航空画像を処理し、NDMI値を計算し、その結果を色分けされた地図または画像として表示する必要があります。NDMIを可視化するための一般的な手順は次のとおりです。

  • 衛星画像または航空画像を取得する: Landsat、Sentinel、MODISなどの衛星または航空機プラットフォームからマルチスペクトル画像を取得します。画像には、近赤外線(NIR)と短波赤外線(SWIR)といった必要なバンドが含まれていることを確認してください。.
  • 画像の事前処理: データソースによっては、大気歪み、幾何学的歪み、放射測定歪みを補正するために、画像の前処理が必要になる場合があります。画像内のデジタル数値(DN)をスペクトル反射率値に変換してください。.
  • NDMIを計算する: 画像内の各ピクセルについて、NIRとSWIRの反射率の値を使用して、次の式を使用してNDMIを計算します。NDMI = (NIR – SWIR) / (NIR + SWIR)。.
  • カラーマッピング: NDMI値にカラーパレットを割り当てます。一般的には、NDMI値が低い場合(水分含有量が低いことを示す)には1色(例:赤)、NDMI値が高い場合(水分含有量が高いことを示す)には別の色(例:緑)といった、連続的なカラースケールが使用されます。カラーマップを作成するには、QGIS、ArcGISなどのソフトウェア、またはPythonのRasterioやMatplotlibなどのプログラミングライブラリを使用できます。.
  • NDMIマップを視覚化する: GISソフトウェア、プログラミングライブラリ、またはオンラインプラットフォームを使用して、NDMIマップまたは画像を表示します。これにより、植生水分含有量の空間分布を分析し、水分ストレス地域や高水分地域を特定することができます。.
  • 解釈と分析: NDWI可視化ツールを使用すると、植生の状態を評価したり、干ばつ状況を監視したり、火災リスクを評価したりすることができます。また、異なる期間の正規化差分水分指数マップを比較することで、植生の水分含有量の経時変化を分析することも可能です。.

ソフトウェアツールやプログラミングライブラリによってワークフローが若干異なる場合があることを覚えておいてください。ただし、全体的なプロセスは似ています。さらに、土地利用、標高、行政区域などの他のデータレイヤーを重ね合わせることで、分析を強化し、植生水分含有量と他の要因との関係をより深く理解することができます。. 

機械データに基づく地形

畑から収集されたデータの多くは、農家や農学者によって利用されていません。例えば、現代の機械のほとんどには、標高データを収集できるGPS受信機が搭載されていますが、多くの場合、精度は向上します。 リアルタイムキネマティック (RTK). 

これらのデータのほとんどは、抽出、クリーニング、処理にかなりの時間がかかるため、積極的に活用されていません。GeoPardの主なアイデアの一つは、精密農業におけるデータ利用の複雑さを軽減することです。. 

GeoPardは、以下のデータから高精度の標高データを自動的に抽出できます。

  • 収量データセット
  • EC/その他のセンサーデータセット

GeoPardは入手可能な最良のものを活用しました 地形データセット あらゆる分野において高精度なライダーデータは不可欠ですが、残念ながら世界中のあらゆる場所で入手できるわけではありません。そのため、機械データに基づいたデジタル標高モデルは最適な選択肢となり、現場に関する知識を大幅に向上させます。. 

今後は、GeoPard の他のデータ レイヤーと同様に、Zones Creator を使用して機械の標高データからゾーンを作成し、このデータを次の用途に使用できます。 ゾーンオペレーションモジュール (異なるデータセット間の重複の発見)そしてそれを使用する 多層分析.

また、 比較する リモートセンシングに基づくVS機械/RTKに基づく地形モデル。.

地形測量機器とは何ですか?

地形測量機器とは、地球の表面の特徴を調査・地図化する地形学の分野で使用される特殊な道具や機器を指します。.

地形測量機器とは何ですか?

これらのツールは、標高、傾斜、等高線など、土地の地形のさまざまな側面を測定および記録するために設計されています。以下に、一般的に使用されている地形測量機器をいくつか示します。

  • トータルステーション: トータルステーションは、セオドライト(水平角と垂直角の測定に使用)と電子距離計(EDM)の機能を組み合わせた電子測量機器です。地形測量において、正確な位置決めや角度・距離の測定に使用されます。.
  • GPS(全地球測位システム)受信機: GPS受信機は、衛星からの信号を利用して地球表面上の正確な位置を特定します。地形測量においては、GPS受信機は基準点の設定や座標の測定に使用され、これらは正確な地形図を作成する上で不可欠です。.
  • 水準器: ダンプレベルやデジタルレベルなどの測量機器は、地面上の異なる地点間の高さの差や標高を測定するために使用されます。これらは、土地の等高線や傾斜を判断するのに役立ちます。.
  • LiDAR(光検出・測距): LiDARは、レーザー光を用いて距離を測定し、詳細な三次元地図を作成するリモートセンシング技術です。高解像度の標高データを取得するために、航空測量や地上測量で一般的に使用されています。.
  • 写真測量機器: 写真測量とは、写真から寸法を取得する手法です。高解像度カメラを搭載した専用カメラ、地形測量機、ドローン、または無人航空機(UAV)を用いて航空写真を撮影します。その後、写真測量ソフトウェアを用いてこれらの画像を処理し、地形情報を抽出します。.
  • 携帯型GPS機器: 携帯型GPS機器は、リアルタイムで正確な位置情報を提供します。持ち運びが容易で、現場でのナビゲーション、地図作成、データ収集などに使用されます。.
  • 野帳と測定器具: 測量士は、地形測量中に測定値、スケッチ、メモなどを記録するために野帳を使用します。距離を測定したり、重要な地点をマークしたりするために、巻尺、測量ポール、旗テープなどの測定器具が使用されます。.

これらは、現場で用いられる基本的な地形測量機器の一部です。技術の進歩により、新しいツールや既存機器の改良版が登場する可能性があるため、最新の動向を常に把握しておくことが重要です。.

何が 地形測量機?

地形測量機(地形測量機、地形図作成システムとも呼ばれる)は、農業において、畑や農地の地形を正確に測定し、地図を作成するために使用される特殊な装置である。.

農業における地形測量機とは?

これは、正確な標高データを取得し、地形の等高線、傾斜、その他の重要な特性を表す詳細な地形図を作成するように設計されています。.

地形測量機は通常、全地球測位システム(GPS)受信機、レーザースキャナー、LiDAR(光検出・測距)センサー、および搭載コンピューターなどの高度な測量機器で構成されています。.

これらの構成要素が連携して、正確な位置データを収集し、農地内の様々な地点の標高を測定します。.

この機械は、農業専門家または訓練を受けた技術者が現場で操作します。地形測量機は、測量エリア内を移動しながら、GPS信号を用いて位置を特定し、レーザーまたはLiDAR技術を用いて地形の高さを測定します。収集されたデータは処理・分析され、正確な地形図が作成されます。.

作成された地形図は、農家や土地管理者にとって貴重な情報を提供する。灌漑、排水、土地の均平化といった農業活動の計画と管理をより効果的に行うことができる。.

土地の地形を理解することで、農家は農作業を最適化し、土壌浸食を最小限に抑え、作物の生産性全体を向上させることができる。.

結論として、地形測量機器は、地形学の分野において、地球の表面の特徴を正確に測定し、地図化する上で極めて重要な役割を果たします。これらの機器を用いて収集された情報は、詳細な地形図を作成するために不可欠であり、ひいては、効果的な土地管理、農業活動の計画、そして農業慣行の最適化に役立ちます。. 

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