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水田の代かき(しろかき)時期を人工衛星データで広域把握―宇宙から田植え前の取水開始時期を捉える:農業・食品産業技術総合研究機構

(2020年7月14日発表)

8つのSentinel-2衛星データを用いて作成した2018年の水田の取水開始時期マップ(茨城県稲敷市の一部)
(提供: 農研機構 農村工学研究部門 福本昌人)

 (国)農業・食品産業技術総合研究機構は714日、水田に水を入れる取水開始時期を人工衛星からのデータを利用して広域的・効率的に把握する手法を開発したと発表した。観測された衛星データから水田が水をたたえた湛水(たんすい)状態になっているか否かを判別する仕組みで、田植え前の代かきの状況を広いエリアにわたり高精度に捉えられるという。

 代かきは田植え前の大切な作業で、田の土を細かく砕いてかき混ぜ、表面を平らにしておいて水を入れる作業のこと。いわば“田んぼの整地作業”で、主にトラクターで行っている。その代かきの状況を遥か宇宙からのデータで捉えるというもの。

 代かきでの取水開始時期は農業用水の利用実態調査の重要項目であることからそれを広域的・効率的に知る方法として地球観測衛星の利用が注目されている。搭載されているセンサーがキャッチした地表面の様子を解析して水をたたえた湛水状態であるか否かを判別しようというもので、当初はカナダの地球観測衛星「RADARSAT(レーダーサット)」の観測データを使う研究が行なわれたが、衛星データの利用が有料で入手するのに多額のコストがかかるという難点があった。

 そこで、農研機構はその解決策として無償で地表のデータが入手できる欧州宇宙機関(ESA)の地球観測衛星「Sentinel(センチネル)-2」に着目。同衛星搭載の短波長赤外バンド光学センサーで捉えた測定データの利用研究に入り昨年代かきの取水開始時期が把握できるようにした作業手順マニュアルを公表している。

 しかし、データ利用の無償化は達成したものの、晴天時のデータしか利用できないという制約があった。

 今回はそれをさらに改良し、マイクロ波を地表に当てる合成開口レーダーを搭載する「Sentinel-1」というESAの別の地球観測衛星の観測データを補完的に無償で使えるようにして晴天でなくても広範囲にわたる水田の代かき時の湛水状態を把握できるようにした。

 実験ではこの手法によって水田の湛水有無を97%という判別精度で確認できたという。

 近年、水田の用水需要に変化が生じ一部の地域では用水計画の見直しが求められている。そうした用水計画の見直しなどへの利用が期待される。