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ドローンリモートセンシング技術による農作物の育成状況監視

株式会社サイバネテック

2018年11月

農業用に特化したドローン

固定翼タイプ：Parrot DiscoPro-Ag

回転翼タイプ：Parrot Bluegrass

農業用に特化したドローン

固定翼タイプ：Parrot DiscoPro-Ag

Full HD ビデオカメラ画質 14Mpx

Seuoiaマルチスペクトラルセンサー

フライトプランニングソフトPix4D Capture

マルチスペクトラルカメラ

SEQUOIA（セコイア）

レッド波長 660nm 帯域 40 nm

解像度 : 1.2 Mpx

グリーン波長 550nm 帯域 40 nm 解像度 : 1.2 Mpx

近赤外線波長 790nm 帯域 40 nm 解像度 : 1.2 Mpx

レッドエッジ波長 735nm 帯域 10 nm

解像度 : 1.2 Mpx

RGBカメラ16Mpx解像度

GPU ＆IMU位置情報タグ付け技術

外部ストレージSD card slot

内部ストレージ

マルチスペクトラルセンサー サンシャインセンサー

WiFi ＆ USB経由で素早く簡単にアクセス

4波長 ＋ RGB

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NDVI とは

NDVI

植物の健康状態と各波長の反射率の一般的な関係

NDVI とは

NDVI（正規化植生指数：Normalized Difference Vegetation Index）スペクトル反射特性：

●「植物」は、光合成色素の働きで可視域の電磁波を吸収（反射が弱くなる）し、近赤外域（NIR）の電磁波を強く反射する特性を持っています。

植生の分布状況や活性度は、吸収帯域である赤色の波長域と、吸収しにくい近赤外線の波長域の相関関係を利用した下記の公式で計算され、その値は、植生指標あるいはＮＤＶＩ（Normalized Difference Vegetation Index）と称され、-1から1の間の数値を示します。

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NIR： 近赤外域の反射率。Red： 赤の反射率。

NDVI とは

植生指数値（NDVIの数値）と植生状態の関係

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NDVI とは

NDVI とは

NDVI植生状態分布マップ（Pix4Dfiels）

Disco-Pro Agの場合：

フライトプラン作成画面。複雑な飛行プランを自動で作成。

自動飛行 Pix4Dcaptureアプリ

スマホ・タブレット

2次元オルソ画像

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Pix4Dfields空撮画像をPix4Dfieldsで高速合成処理を実施、2次元オルソ画像とDSM（高低差マップ）を作成

撮影場所：長野県上田市

のブドウ園

オルソ画像

を選択

DSM（高低差マップ）

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Pix4DfieldsSurface ModelでDSM（高低差マップ）が作成される。画面下の高度表示で色別の高度が確認できる。

DSMを選択

色付き高度

スケール

指数マップ(index map)

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Pix4Dfields

◆各種指数マップの作成• NDVI• NDRE• LCI• GNDVI• SIPI2• MCARI

メニューから作成したい指数マップを選択し作成（6種類の指数マップ）

指数マップ(index) － 比較

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Pix4DfieldsComparisonで比較したい指数マップを左右に設定する。（左：NDVI 右：NDRE）

左右のマップを

設定

指数マップ(index) － 分割

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Pix4DfieldsSplit Screenボタンを押して1画面を2つのマップに分割する（左：NDVI 右：オルソ）

分割画面を設定

指数マップ(index) － 注記

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Pix4DfieldsAnnotateでマップ上に注記を作成する。+ADDを押しマップ上に位置を設定、注釈を作成する。

注記の編集画面

指数マップ(index) － カスタム数式

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Pix4Dfields他の指数マップを作成するカスタム数式の作成が可能。数式を入力し名称を付けて保する。

数式をOperationsキーで入力、Previewでマップを表示

OSAVIの肥料含有植生指数マップ

保存

指数マップ(index) － 帯状分布1

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Pix4DfieldsZonationボタンを押し帯状分布を作成する。入力設定で分布方式を変更できる

Zone毎の指数値(平均)と広さの自動表示

※米国、ﾖｰﾛｯﾊﾟでは肥料の散布分布用に利用

※High/Normal, 2～7クラス

指数マップ(index) － 帯状分布2

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Pix4Dfields複数の帯状分布が作成可能。帯状分布名称の編集ができます。

処方設定：Zone毎の

肥料の散布量を計算

複数の帯状分布

指数マップ(index) － 帯状分布3

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Pix4Dfields処方設定（1ﾍｸﾀｰﾙ当たりの肥料量を入力）により、Zone毎の肥料の散布量の自動計算が可能

①Zone毎に1ﾍｸﾀｰﾙ当たりの肥料量を設定（単位はkg）

②Zone毎に散布する肥料の合計数が自動算出（単位はkg）

例

＜オレンジZone＞

指数値：-0.15 広さ(area)：1.1ﾍｸﾀｰﾙ 処方(rate)：7kg 散布量：7.7kg

指数マップ(index) － 帯状分布4

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Pix4Dfields作成した帯状分布マップのShapeファイル等をエクスポートすることが可能。帯状マップを指定

出力ファイル形式を設定

出力ファイル形式：①GeoJSON②KML③Shapefile (.zip)

各指数マップ(Index)の使用目的

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Pix4Dfields

Index名 正式名称使用目的

NDVI Normalized Difference Vegetation Index正規化植生指数

一般的な植物の生育度、栄養素の判別

NDRE Normalized Difference RedEdge正規化レッドエッジ指数

肥料の含有量を判定するため葉緑素に特化した植生指数の判定

SIPI2 Structure Intensive Pigment Index 2森林密集色素指数2

山間部や森林地帯などの密集した植物の色素数の判定

MCARI Modified Chlorophyll Absorption Reflectance Index改良クロロフィル（葉緑素）吸収反射率指数

植物の種類を識別するための葉緑素の濃度を判定

LCI Leaf Chlorophyll Index葉クロロフィル（葉緑素）指数

植物の葉緑素に特化した植生指数を判別

GNDVI Green Normalized Difference Vegetation Index緑正規化植生指数

赤色を使用しないNDVI、葉緑素を判別

追加したIndex名 正式名称 使用目的

OSAVI Optimized Soil-adjusted Vegetation Index肥料含有植生指数

植物に吸収されている肥料の含有量の判定

ご清聴ありがとうございました。

株式会社サイバネテック〒103-0014 東京都中央区日本橋蛎殻町1-16-11電話：(03)3668-8089 ファックス：(03)3668-9872

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