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公開番号2024048329
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-08
出願番号2023037689
出願日2023-03-10
発明の名称水田メタン削減支援装置、水田メタン削減支援システム
出願人株式会社クボタ
代理人安田岡本弁理士法人
主分類A01G 25/00 20060101AFI20240401BHJP(農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業)
要約【課題】水田のメタンの排出量を削減するための水管理の状態及び期間を客観的に検出する。
【解決手段】水田メタン削減支援装置は、水田に関する水田情報、前記水田で作物を栽培するための農作業に関する作業情報、及び観測装置により観測された前記水田を含む地域の観測画像のデータを取得する取得部と、前記水田情報と前記作業情報と前記観測画像のデータとに基づいて、前記作物の栽培中に前記水田から排出されるメタンを削減するための前記水田の水管理の状態と当該状態が継続した期間とを特定して、当該水管理の状態及び期間を示す特定水管理情報を生成する制御部と、前記特定水管理情報を記憶する記憶部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水田に関する水田情報、前記水田で作物を栽培するための農作業に関する作業情報、及び観測装置により観測された前記水田を含む地域の観測画像のデータを取得する取得部と、
前記水田情報と前記作業情報と前記観測画像のデータとに基づいて、前記作物の栽培中に前記水田から排出されるメタンを削減するための前記水田の水管理の状態と当該状態が継続した期間とを特定して、当該水管理の状態及び期間を示す特定水管理情報を生成する制御部と、
前記特定水管理情報を記憶する記憶部と、を備えた水田メタン削減支援装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記作業情報には、予め入力された前記水田の前記水管理の状態及び期間を示す入力水管理情報が含まれており、
前記制御部は、
前記入力水管理情報に基づいて複数の前記観測画像のデータを前記取得部により取得し、
前記複数の観測画像のデータに基づいて前記入力水管理情報で示される前記水管理の状態及び期間を検証して、当該検証結果を示す検証情報を前記記憶部に記憶させ、
前記入力水管理情報で示される前記水管理の状態及び期間が正当である場合に、前記入力水管理情報を前記特定水管理情報として前記記憶部に記憶させる請求項１に記載の水田メタン削減支援装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記入力水管理情報で示される前記水管理の期間に前記観測装置により観測された前記観測画像のデータを取得する請求項２に記載の水田メタン削減支援装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記複数の観測画像のデータから前記水管理の状態を判断して、当該判断した前記水管理の状態と、前記入力水管理情報で示される前記水管理の状態とが対応している場合、前記入力水管理情報が正当であることを示す情報を前記検証情報に含め、且つ前記入力水管理情報を前記特定水管理情報として前記記憶部に記憶させる請求項２又は３に記載の水田メタン削減支援装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記水田に対応する農業者に関する農業者情報を前記取得部により取得し、
前記複数の観測画像のデータから前記水管理の状態を判断して、当該判断した前記水管理の状態と、前記入力水管理情報で示される前記水管理の状態とが対応していなかった場合、前記検証情報を前記農業者情報に基づいて前記農業者に通知する請求項４に記載の水田メタン削減支援装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記水田情報と前記作業情報とに基づいて、所定の期間に前記観測装置により観測された複数の前記観測画像のデータを前記取得部により取得し、
前記複数の観測画像のデータから前記水田の前記水管理の状態及び期間を特定する請求項１に記載の水田メタン削減支援装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記水田情報と前記作業情報とに基づいて、前記水田に作付けされた前記作物の分げつ期から幼穂形成期までの期間を判断し、当該判断した期間に前記観測装置により観測された複数の前記観測画像のデータを前記取得部により取得する請求項６に記載の水田メタン削減支援装置。
【請求項８】
前記制御部は、
飛翔体又は飛行体に搭載された前記観測装置が有する合成開口レーダにより観測された複数の前記観測画像のデータを前記取得部により取得し、
前記複数の観測画像のそれぞれから前記水田を示す１つ以上の画素を抽出して、当該画素の画素値に対応付けられた後方散乱係数を検出し、
前記検出した後方散乱係数に基づいて前記水田の前記水管理の状態及び期間を特定する請求項２又は６に記載の水田メタン削減支援装置。
【請求項９】
前記記憶部には、予め設定された１つ以上の閾値が記憶されており、
前記制御部は、前記複数の観測画像のデータにより検出した後方散乱係数と前記閾値とを比較した結果に基づいて、前記水田が中干状態であるか否かと、前記水田が湛水状態であるか否かのうちの、少なくともいずれかを判断する請求項８に記載の水田メタン削減支援装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記取得部により取得した前記水田の実際の水位を示す情報から、前記水田の実際の水位の時系列変化を示す水位変化情報を特定し、
前記取得部により取得した複数の前記観測画像のデータから前記水田に対応する後方散乱係数をそれぞれ検出し、
前記水位変化情報で示される前記水田の実際の水位と、前記水田に対応する後方散乱係数との相関関係を検出し、
前記水田に対応する後方散乱係数と前記相関関係とから前記閾値を設定して前記記憶部に記憶させる請求項９に記載の水田メタン削減支援装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水田から排出されるメタンの削減を支援する水田メタン削減支援装置及びメタン削減支援システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
地球温暖化の一因となっている温室効果ガスには、メタンが含まれている。メタンは、水稲などの作物を栽培する水田から排出されることが知られている。例えば非特許文献１及び非特許文献２に開示されているように、水田からのメタンの排出を削減するには、水田の水管理及び有機物施用などの農作業を変更することが有効である。また、非特許文献２などには、稲作水田からのメタンの排出量を算出するモデル（ＤＮＤＣ－Ｒｉｃｅモデル）と算出式などが記載されている。
【０００３】
一方、人工衛星又は航空機などに搭載された観測装置により地上を観測したリモートセンシングデータに基づいて、地域レベルで水稲が作付けされた圃場を把握する技術が開発されている。例えば特許文献１及び非特許文献３に開示されているように、合成開口レーダを用いて圃場を含む地域を観測した場合、合成開口レーダから照射されたマイクロ波が湛水状態の圃場の水面で反射すると、後方散乱波の強度（後方散乱係数）が低くなり、マイクロ波が地表面又は生長した水稲の葉で反射すると、後方散乱波の強度が高くなる。特許文献１及び非特許文献３に開示された技術では、当該特性に着目し、演算処理装置などが、田植え期と圃場準備期と水稲成長期に合成開口レーダによりそれぞれ観測された複数の観測画像の画素値が表す後方散乱強度に基づいて、水稲圃場を特定する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
平成２４年８月（独）農業環境技術研究所、「水田メタン発生抑制のための新たな水管理技術マニュアル」（改訂版）、[ON LINE]［令和４年４月２８日検索］インターネット（URL:https://www.naro.affrc.go.jp//archive/niaes/techdoc/methane_manual.pdf）
環境省ホームページ、温室効果ガス排出・吸収量等の算定と報告、3.C稲作、「3.C.1 灌漑田（Rice Cultivation - Irrigated Intermittently Flooded）（CH4）」、[ON LINE]［令和４年４月２８日検索］インターネット（URL:https://www.env.go.jp/earth/ondanka/ghg-mrv/methodology/material/methodology_3C1.pdf）
石塚直樹、「マイクロ波衛星画像と地理情報システムを利用して水稲作付け地を高い精度で推定する」、独立行政法人農業環境技術研究所平成１８年度革新的農業技術習得研修テキスト、[ON LINE]［平成２１年１１月１８日検索］インターネット（URL：http://www.niaes.affrc.go.jp/techdoc/inovlec2006/4_ishitsuka.pdf）
【特許文献】
【０００５】
特許第４８１０６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、メタンの排出量を削減するために行われた水田の水管理の状態と当該状態が継続した期間を、農業者の申告又は作業日誌の記録から検出する場合、当該記録の客観性と証拠性が不十分で、間違っていたり改ざんされたりするおそれがある。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑み、水田のメタンの排出量を削減するための水管理の状態及び
期間を客観的に検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
【０００９】
本発明の一態様に係る水田メタン削減支援装置は、水田に関する水田情報、前記水田で作物を栽培するための農作業に関する作業情報、及び観測装置により観測された前記水田を含む地域の観測画像のデータを取得する取得部と、前記水田情報と前記作業情報と前記観測画像のデータとに基づいて、前記作物の栽培中に前記水田から排出されるメタンを削減するための前記水田の水管理の状態と当該状態が継続した期間とを特定して、当該水管理の状態及び期間を示す特定水管理情報を生成する制御部と、前記特定水管理情報を記憶する記憶部と、を備えている。
【００１０】
本発明の一態様では、前記作業情報には、予め入力された前記水田の前記水管理の状態及び期間を示す入力水管理情報が含まれ、前記制御部は、前記入力水管理情報に基づいて複数の前記観測画像のデータを前記取得部により取得し、前記複数の観測画像のデータに基づいて前記入力水管理情報で示される前記水管理の状態及び期間を検証して、当該検証結果を示す検証情報を前記記憶部に記憶させ、前記入力水管理情報で示される前記水管理の状態及び期間が正当である場合に、前記入力水管理情報を前記特定水管理情報として前記記憶部に記憶させてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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