JP7113773B2 - 施肥マップ作成装置および施肥マップ作成方法 - Google Patents

Description

この発明は、施肥マップ作成装置および施肥マップ作成方法に関する。

特許文献１には、圃場を分割することによって設定される複数のメッシュ（小領域）毎の施肥量を表す施肥マップを作成する技術が開示されている。具体的には、カメラ等の各種センサと衛星測位システムとが搭載されたマルチコプター（飛行体）を、圃場の上空に飛行させながら、カメラで圃場内の各部を撮影していき、得られた各撮影画像を測位情報とともに記憶する。そして、各撮影画像を解析し、解析結果と各撮影画像の測位情報とに基づいて、圃場内のメッシュ毎に作物の生育状況を表す生育状況情報を算出する。得られたメッシュ毎の生育状況情報に基づいて、施肥マップを作成する。

ある圃場に対して作成された施肥マップは、例えば、記録紙に印刷されて、当該圃場に作物を栽培している農家に与えられる。農家は、記録紙に印刷された施肥マップを参照して、圃場のメッシュ毎の施肥量を調整しながら施肥を行う。

特許第６４３１３９５号公報

圃場の位置的環境や圃場に対する追肥分布状況の違い等の影響により、生育状況情報のばらつきの大きさは圃場毎に異なる。生育状況情報のばらつきが小さい圃場では、生育状況情報は、その平均値に近い値に集中する。一方、生育状況情報のばらつきが大きい圃場では、生育状況情報は、その平均値に近い値に集中せずにばらつく。
特許文献１に記載の施肥マップ作成方法では、施肥マップの作成対象圃場全体に対する生育状況情報のばらつき（標準偏差、分散）等の生育状況特性は考慮されていない。

この発明の目的は、施肥マップ作成対象となる圃場全体に対する生育状況特性に適した施肥マップを作成しやすくなる施肥マップ作成装置および施肥マップ作成方法を提供することである。

この発明の一実施形態は、特定ユーザの圃場に設定されたメッシュ毎の生育状況情報が記憶されている記憶部と、予め設定された複数の特性候補のうちから１つの特性候補を、前記圃場全体に対する生育状況特性に適した特性候補として選択させるための選択部と、少なくとも、前記メッシュ毎の生育状況情報と、前記選択部によって選択された特性候補とを用いて、前記メッシュ毎の施肥量を演算することにより、前記圃場に対する施肥マップを作成する施肥マップ作成部とを備えている、施肥マップ作成装置を提供する。

この構成では、施肥マップ作成対象となる圃場全体に対する生育状況特性に適した施肥マップを作成しやすくなる。
この発明の一実施形態では、前記複数の特性候補は、前記メッシュ毎の生育状況情報の最小値から最大値までの範囲のうち、それらの生育状況情報の平均値に近い第１範囲を、施肥量を変化させる施肥量可変域に設定するための第１特性候補と、前記第１範囲よりも広い範囲を、施肥量を変化させる施肥量可変域に設定するための第２特性候補とを含む。

この発明の一実施形態では、前記第１範囲および前記第２範囲は、前記圃場内のメッシュ毎の生育状況情報の平均値およびばらつきに基づいて設定される。
この発明の一実施形態では、前記圃場全体に対する生育状況特性が、前記圃場内のメッシュ毎の生育状況情報のばらつきである。
この発明の一実施形態では、前記特定ユーザの圃場は、複数の圃場を含んでおり、前記複数の圃場から１または複数の圃場を、マップ作成対象圃場として選択させる圃場選択部をさらに含み、前記選択部は、予め設定された複数の特性候補のうちから１つの特性候補を、前記マップ作成対象圃場全体に対する生育状況特性に適した特性候補として選択させるように構成されており、前記施肥マップ作成部は、前記マップ作成対象圃場が複数の圃場を含んでいる場合には、当該複数の圃場に設定されたメッシュ毎の生育状況情報と、前記選択部によって選択された特性候補とを用いて、前記マップ作成対象圃場内のメッシュ毎の施肥量を演算することにより、前記マップ作成対象圃場に対する施肥マップを作成するように構成されている。

この発明の一実施形態は、特定ユーザの圃場に設定されたメッシュ毎の生育状況情報を記憶部に予め記憶させるステップと、予め設定された複数の特性候補のうちから１つの特性候補を、前記圃場全体に対する生育状況特性に応じた特性候補として選択させるステップと、少なくとも、前記メッシュ毎の生育状況情報と、前記選択部によって選択された特性候補とを用いて、前記メッシュ毎の施肥量を演算することにより、前記圃場に対する施肥マップを作成するステップとを備えている、施肥マップ作成方法を提供する。

この構成では、施肥マップの作成対象圃場全体に対する生育状況特性に適した施肥マップを作成しやすくなる。

図１は、この発明の一実施形態に係る施肥マップ作成装置が適用された施肥マップ表示システムの構成を示す模式図である。 図２は、ユーザ別圃場テーブルの一例を示す模式図である。 図３は、圃場情報管理テーブルの一例を示す模式図である。 図４は、メッシュ情報管理テーブルの一例を示す模式図である。 図５は、特定ユーザが所有する圃場に対する施肥マップを作成するための施肥マップ作成部の動作を説明するためのフローチャートである。 図６は、ユーザＩＤ入力画面の一例を示す模式図である。 図７は、圃場選択画面の一例を示す模式図である。 図８は、情報入力画面の一例を示す模式図である。 図９Ａは、生育状況情報に対する施肥量の設定例を示すグラフである。 図９Ｂは、図９Ｂは、図９Ａに比べて施肥量可変域の幅を小さく設定した場合の、生育状況情報に対する施肥量の設定例を示すグラフである。 図９Ｃは、図９Ａに比べて施肥量可変域の幅を大きく設定した場合の、生育状況情報に対する施肥量の設定例を示すグラフである。 図１０は、マップ作成対象圃場のメッシュ毎のＮＤＶＩのヒストグラムの一例を示すグラフである。 図１１は、施肥マップ閲覧画面の一例を示す模式図である。

以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る施肥マップ作成装置が適用された施肥マップ表示システム１の構成を示す模式図である。
施肥マップ表示システム１は、１または複数の圃場を所有する特定ユーザが使用するユーザ端末２と、施肥マップ作成装置としての施肥マップ提供サーバ（以下、単に「サーバ３」という）とを含む。ユーザ端末２とサーバ３とは、インターネット４を介して接続されている。

サーバ３は、施肥マップを作成すべき圃場を特定ユーザに選択させるための圃場選択用のウェブページ（web page）や、施肥マップを作成するために必要な情報を特定ユーザに入力させるための情報入力用のウェブページをユーザ端末２に提供する。さらに、サーバ３は、特定ユーザによって選択された圃場に対する施肥マップを、特定ユーザによって入力された情報および圃場内のメッシュ毎の生育状況情報に基づいて作成する。そして、サーバ３は、施肥マップを含む施肥マップ閲覧用のウェブページを、ユーザ端末２に提供する。

ユーザ端末２は、サーバ３によって提供される施肥マップ閲覧用のウェブページに基づいて、施肥マップを含む施肥マップ閲覧画面をディスプレイに表示する。
メッシュとは、圃場を複数の矩形状（この実施形態では正方形状）の小領域に分割した場合の個々の小領域を意味する。
施肥マップとは、メッシュ毎の施肥量を表すマップである。施肥マップには、メッシュ毎に施肥量が数値で表示された画像や、メッシュ毎に施肥量が色分け表示されたカラー画像や、メッシュ毎に施肥量が白黒濃淡で示された白黒濃淡画像等が含まれる。

生育状況情報とは、作物の生育状況を表す情報をいう。生育状況情報には、例えば、葉色、植被率、窒素吸収量、作物収穫量等が含まれる。この実施形態では、生育状況情報として、葉色および窒素吸収量の２種類が用いられる。
葉色とは、作物の葉の色をいう。植被率とは、所定領域内を作物が覆っている割合をいう。窒素吸収量とは、葉色と植被率との乗算値（葉色×植被率）をいう。これら各情報は、０．００～１．００の範囲の値をとるものとする。

この実施形態では、葉色としては、正規化差植生指数（NDVI : Normalized Difference Vegetation Index）が用いられる。植物の緑葉は赤色等の可視光を吸収し、近赤外領域の波長の光を強く反射する。ＮＤＶＩは、このような緑葉の性質を利用した指数であって、植生の有無や活性度を表す指数である。ＮＤＶＩは、次式（１）で定義される。
ＮＤＶＩ＝（ＩＲ－Ｒ）／（ＩＲ＋Ｒ） …（１）
ＩＲ：近赤外光の観測値
Ｒ：可視光の観測値
ある圃場の各メッシュに対するＮＤＶＩは、例えば、次のようにして作成される。すなわち、マルチスペクトルカメラが搭載された飛行体を、圃場の上空に飛行させながら、マルチスペクトルカメラで圃場を撮影する。マルチスペクトルカメラは、例えば、可視赤色光と近赤外光の画像を撮影できるカメラである。飛行体は、例えば、ドローン（無人航空機）である。そして、得られた撮影画像に基づいて、圃場内のメッシュ毎のＮＤＶＩを演算する。

図１に戻り、ユーザ端末２は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）からなり、制御装置（ＰＣ本体）２１と、ディスプレイ２２と、マウス、キーボード等の操作機器２３とを含む。制御装置２１は、図示しないが、ＣＰＵ、メモリ、ハードディスク等を含む。ハードディスクには、ＯＳ（オペレーションシステム）の他、ウェブページを閲覧するためのブラウザ（browser）等のプログラム、その他必要なデータが格納されている。

サーバ３は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）からなり、制御装置（ＰＣ本体）３１と、ディスプレイ３２と、マウス、キーホード等の操作機器３３とを含む。制御装置３１は、ＣＰＵ４１、メモリ４２、ハードディスク４３等を含む。
ハードディスク４３内には、施肥マップ作成プログラム４３Ａの他、ユーザ情報管理テーブル４３Ｂと、ユーザ別圃場テーブル４３Ｃ、圃場情報管理テーブル４３Ｄ、メッシュ情報管理テーブル４３Ｅ等が格納されている。

ユーザ情報管理テーブル４３Ｂには、図示しないが、ユーザＩＤ毎に、ユーザ名、ユーザの住所等が記憶される。
図２は、ユーザ別圃場テーブル４３Ｃの一例を示す模式図である。
ユーザ別圃場テーブル４３Ｃには、サーバ３に登録されているユーザのＩＤ毎に、当該ユーザが所有する圃場のうち、サーバ３に登録されている圃場のＩＤが記憶される。

図３は、圃場情報管理テーブル４３Ｄの一例を示す模式図である。
圃場情報管理テーブル４３Ｄには、サーバ３に登録されている圃場ＩＤ毎に、圃場に関する情報（圃場情報）が記憶される。この実施形態では、圃場情報には、圃場名、圃場位置特定情報、品種、面積、撮影日、NDVI平均値、NDVIばらつき、NDVI１σ最大値、NDVI１σ最小値、NDVI２σ最大値、NDVI２σ最小値、窒素吸収量平均値、窒素吸収量ばらつき、窒素吸収量１σ最大値、窒素吸収量１σ最小値、窒素吸収量２σ最大値、窒素吸収量２σ最小値、施肥マップ作成日、施肥マップ形式等が記憶される。

圃場位置特定情報は、当該圃場の位置を特定するための情報であり、例えば、圃場の輪郭線上の複数の特徴点の位置情報からなる。
品種は、当該圃場に栽培される作物の品種である。面積は、当該圃場の面積である。撮影日は、生育状況情報を取得するために当該圃場が撮影された日である。
NDVI平均値は、当該圃場内のメッシュ毎のＮＤＶＩの平均値μ_１である。NDVIばらつきは、この実施形態では、当該圃場内のメッシュ毎のＮＤＶＩの標準偏差σ_１である。NDVIばらつきは、当該圃場内のメッシュ毎のＮＤＶＩの分散σ_１ ^２であってもよい。

NDVI１σ最大値は、（μ_１＋σ_１）である。NDVI１σ最小値は、（μ_１－σ_１）である。NDVI２σ最大値は、（μ_１＋２・σ_１）である。NDVI２σ最小値は、（μ_１－２・σ_１）である。
窒素吸収量平均値は、当該圃場内のメッシュ毎の窒素吸収量の平均値μ_２である。窒素吸収量ばらつきは、当該圃場内のメッシュ毎の窒素吸収量の標準偏差σ_２である。窒素吸収量ばらつきは、当該圃場内のメッシュ毎の窒素吸収量の分散σ_２ ^２であってもよい。

窒素吸収量１σ最大値は、（μ_２＋σ_２）である。窒素吸収量１σ最小値は、（μ_２－σ_２）である。窒素吸収量２σ最大値は、（μ_２＋２・σ_２）である。窒素吸収量２σ最小値は、（μ_２－２・σ_２）である。
施肥マップ作成日は、施肥マップが作成された日である。施肥マップ形式は、施肥マップの出力形式である。施肥マップ作成日および施肥マップ形式は、施肥マップが作成された後に記憶される。

図４は、メッシュ情報管理テーブル４３Ｅの一例を示す模式図である。
メッシュ情報管理テーブル４３Ｅは、サーバ３に登録されている圃場ＩＤ毎に、メッシュ情報を記憶したテーブルである。ある圃場に対するメッシュ情報は、その圃場内のメッシュ毎の複数の情報からなる。メッシュ毎の複数の情報は、当該メッシュに付与されたメッシュＩＤと、当該メッシュの位置を特定するための位置情報と、当該メッシュに対する２種類の生育状況情報（ＮＤＶＩおよび窒素吸収量）とを含む。メッシュの位置を特定するための位置情報は、例えば、当該メッシュの４頂点の位置情報または４頂点のうちの一組の対頂点の位置情報からなる。メッシュの位置を特定するための位置情報は、当該メッシュの中心の位置情報を含んでいてもよい。

図１に戻り、ＣＰＵ４１は、機能処理部として、施肥マップ作成処理部４１Ａを含む。施肥マップ作成処理部４１Ａは、施肥マップを作成するための処理を行う。施肥マップ作成処理部４１Ａは、本発明の「選択部」および「施肥マップ作成部」の一例である。
図５は、特定ユーザが所有する圃場に対する施肥マップを作成するための施肥マップ作成処理部４１Ａの動作を説明するためのフローチャートである。

施肥マップ作成処理部４１Ａは、まず、ユーザＩＤ入力用のウェブページを特定ユーザのユーザ端末２に提供する（ステップＳ１）。これにより、図６に示すようなユーザＩＤ入力画面５１が特定ユーザのユーザ端末２のディスプレイ２２に表示される。
ユーザＩＤ入力画面５１は、ユーザＩＤ入力部５１Ａと、ユーザ名表示部５１Ｂと、住所表示部５１Ｃと、検索ボタン５１Ｄとを含む。

特定ユーザは、ユーザＩＤ入力画面５１のユーザＩＤ入力部５１ＡにユーザＩＤを入力した後、検索ボタン５１Ｄを押す（例えば、ダブルクリックする）。
ユーザＩＤ入力後に検索ボタン５１Ｄが押されると（ステップＳ２：ＹＥＳ）、施肥マップ作成処理部４１Ａは、ステップＳ３に移行する。ステップＳ３では、特定ユーザによって入力されたユーザＩＤに対応するユーザ情報（特定ユーザのユーザ情報）をユーザ情報管理テーブル４３Ｂから検索するとともに、当該ユーザＩＤに対応する圃場情報をユーザ別圃場報管理テーブル４３Ｃおよび圃場情報管理テーブル４３Ｄから検索する。

そして、施肥マップ作成処理部４１Ａは、検索されたユーザ情報および圃場情報に基づいて、圃場選択用のウェブページを作成して、ユーザ端末２に提供する（ステップＳ４）。これにより、図７に示すような圃場選択画面５２が、ユーザ端末２のディスプレイ２２に表示される。
なお、当該ユーザＩＤに対応する全ての圃場に対する圃場情報内に生育状況情報が含まれていない場合には、施肥マップ作成処理部４１Ａは、ユーザＩＤ入力画面５１にユーザ名および住所を表示するための情報をユーザ端末２に提供する。したがって、この場合には、ユーザＩＤ入力画面５１のユーザ名表示部５１Ｂおよび住所表示部５１Ｃに、ユーザ名および住所が表示されるだけである。

図７に示される圃場選択画面５２は、ユーザ情報表示画面５３と、圃場情報表示画面５４と、確定ボタン５５とを含む。
ユーザ情報表示画面５３は、ユーザＩＤ入力部５３Ａ、ユーザ名表示部５３Ｂおよび住所表示部５３Ｃと検索ボタン５３Ｄからなる。ユーザＩＤ入力部５３Ａ、ユーザ名表示部５３Ｂおよび住所表示部５３Ｃには、それぞれユーザＩＤ、ユーザ名およびユーザの住所が表示される。

ユーザ情報表示画面５３には、特定ユーザが登録している圃場毎に、チェックボックス、圃場ＩＤ、圃場名、品種、面積、撮影日、NDVI平均値、NDVIばらつき、NDVI１σ最大値、NDVI１σ最小値、NDVI２σ最大値、NDVI２σ最小値、窒素吸収量平均値、窒素吸収量ばらつき、窒素吸収量１σ最大値、窒素吸収量１σ最小値、窒素吸収量２σ最大値、窒素吸収量２σ最小値、施肥マップ作成日および施肥マップ形式が表示される。

ただし、施肥マップ作成日および施肥マップ形式は、施肥マップが既に作成されている場合にのみ、表示される。「NDVIばらつき」および「窒素吸収量ばらつき」は、本発明の「圃場全体に対する生育状況特性」または「マップ作成対象圃場全体に対する生育状況特性」の一例である。
特定ユーザは、施肥マップを作成したい１または複数の圃場（以下、「マップ作成対象圃場」という場合がある。）に対応するチェックボックスに、チェックを入れた後、確定ボタン５５を押す。ここでは、説明の便宜上、１つの圃場に対応するチェックボックスにチェックが入れた後に確定ボタン５５を押されたものとする。

チェックボックスにチェックが入れた後に確定ボタン５５を押されると（ステップＳ５：ＹＥＳ）、施肥マップ作成処理部４１Ａは、施肥マップを作成するために必要な情報を特定ユーザに入力させるための情報入力用のウェブページをユーザ端末２に提供する（ステップＳ６）。
これにより、図８に示すような情報入力画面（パラメータ入力画面）５６が、ユーザ端末２のディスプレイ２２に表示される。

情報入力画面５６は、肥料入力画面５７と、出力形式選択画面５８と、解析値入力画面５９と、施肥マップ作成ボタン６０とを含む。
肥料入力画面５７は、肥料名入力部５７Ａと、最大施肥量入力部５７Ｂと、最小施肥量入力部５７Ｃと、窒素含有率入力部５７Ｄとを含む。最大施肥量は、施肥量の最大値であり、最小施肥量は、施肥量の最小値である。窒素含有率は、肥料に含まれている窒素の含有率である。特定ユーザは、肥料入力画面５７上で、肥料名、最大施肥量、最小施肥量および窒素含有率を入力する。

出力形式選択画面５８には、ＸＭＬファイル形式（ｘｍｌ）を選択するためのラジオボタン５８Ａと、Ｓｈａｐｅファイル形式（ｓｈｐ）を選択するためのラジオボタン５８Ｂとを含む。特定ユーザは、いずれかのラジオボタン５８Ａ，５８Ｂを選択することにより、施肥マップの出力形式を選択する。
解析値入力画面５９は、ＮＤＶＩを選択するためのラジオボタン５９Ａと、窒素吸収量を選択するためのラジオボタン５９Ｂとを含む。また、解析値入力画面５９は、可変域最大値入力部５９Ｃと、可変域最小値入力部５９Ｄと、設定勾配の度合の候補である、「強め」、「標準」および「弱め」のうちから一つを選択するためのラジオボタン５９Ｅ、５９Ｆおよび５９Ｇとを含む。設定勾配の度合の候補である、「強め」、「標準」および「弱め」は、本発明の「予め設定された複数の特性候補」の一例である。

特定ユーザは、いずれかのラジオボタン５９Ａ，５９Ｂを選択することにより、施肥マップを作成するために使用される生育状況情報の種別（解析種別）を選択する。
特定ユーザは、可変域最大値入力部５９Ｃおよび可変域最小値入力部５９Ｄに、それぞれ可変域最大値および可変域最小値を直接入力することができる。
また、特定ユーザは、可変域最大値および可変域最小値を、サーバ３に自動的に設定させることもできる。具体的には、特定ユーザは、ラジオボタン５９Ｅ、５９Ｆおよび５９Ｇのいずれか１つを選択することによって、設定勾配の度合の候補である、「強め」、「標準」および「弱め」のうちの１つを、マップ作成対象圃場の生育状況特性（この例では、生育状況情報のばらつき）に適した特性候補として選択する。これにより、サーバ３側で、選択された特性候補に応じた可変域最大値および可変域最小値が自動的に設定される。

「可変域最大値」、「可変域最小値」および「設定勾配」について説明する。
施肥マップを作成するためには、生育状況情報（ＮＤＶＩまたは窒素吸収量）に対する施肥量を設定する必要がある。
図９Ａは、生育状況情報に対する施肥量の設定例を示すグラフである。
図９Ａの横軸には生育状況情報がとられ、縦軸には施肥量がとられている。最小施肥量は、施肥量の最小値であり、最大施肥量は、施肥量の最大値である。可変域最小値は、施肥量を変化させる生育状況情報の範囲（施肥量可変域）の下限値である。可変域最大値は、施肥量を変化させる生育状況情報の範囲（施肥量可変域）の上限値である。

生育状況情報が可変域最小値以下の範囲では、施肥量は最大施肥量に設定される。生育状況情報が可変域最大値以上の範囲では、施肥量は最小施肥量に設定される。生育状況情報が可変域最小値以上でかつ可変域最大値以下の範囲（可変域）では、施肥量は、最大施肥量から最小施肥量まで、生育状況情報が大きくなるにしたがって小さくなるように設定される。

図９Ａの例では、施肥量可変域において、施肥量は、生育状況情報が大きくなるほど小さくなるように線形に変化するように設定されているが、施肥量は、生育状況情報が大きくなるほど小さくなるように非線形に変化するように設定されてもよい。
図９Ｂは、図９Ａに比べて施肥量可変域の幅を小さく設定した場合の、生育状況情報に対する施肥量の設定例を示すグラフである。図９Ｃは、図９Ａに比べて施肥量可変域の幅を大きく設定した場合の、生育状況情報に対する施肥量の設定例を示すグラフである。

図９Ｂに示すように、図９Ａに比べて施肥量可変域の幅を小さく設定すると、施肥量可変域における生育状況情報に対する施肥量の関係を示す直線の勾配は大きくなる。一方、図９Ｃに示すように、図９Ａに比べて施肥量可変域の幅を大きく設定すると、可変域における生育状況情報に対する施肥量の関係を表す直線の勾配は小さくなる。
図８の「設定勾配」とは、施肥量可変域における生育状況情報に対する施肥量の関係を表す直線の勾配をいう。設定勾配の「強め」とは、設定勾配の「標準」に比べて設定勾配が大きいことを意味し、設定勾配の「弱め」とは、設定勾配の「標準」に比べて設定勾配が小さいことを意味する。

設定勾配の「強め」、「標準」および「弱め」それぞれに対応する可変域最小値および可変域最大値の設定方法の一例について説明する。ここでは、説明の便宜上、施肥マップを使用するための生育状況情報（解析種別）としてＮＤＶＩが選択された場合を例にとって説明する。
図１０は、マップ作成対象圃場のメッシュ毎のＮＤＶＩのヒストグラムの一例を示すグラフである。ＮＤＶＩのヒストグラムは、実際には正規分布とならないが、図１０では、説明の便宜上、ＮＤＶＩのヒストグラムを正規分布として描いている。

図１０においてμはＮＤＶＩの平均値を示し、σはＮＤＶＩの標準偏差を示している。
設定勾配の「強め」に対する可変域最小値Ｘ_ｍｉｎ１および可変域最大値Ｘ_ｍａｘ１は、０よりも大きい所定値ｗ_１を第１重みとして、次式（２）で表される。
Ｘ_ｍｉｎ１＝μ－ｗ_１・σ
Ｘ_ｍａｘ１＝μ＋ｗ_１・σ …（２）
図１０の範囲Ａ_１の下限および上限が、「強め」に対する可変域最小値Ｘ_ｍｉｎ１および可変域最大値Ｘ_{ｍａｘ１の}一例である。この場合、第１重みｗ_１は、例えば０．８に設定される。

設定勾配の「標準」に対する可変域最小値Ｘ_ｍｉｎ２および可変域最大値Ｘ_ｍａｘ２は、ｗ_１よりも大きい所定値ｗ_２を第２重みとして、次式（３）で表される。
Ｘ_ｍｉｎ２＝μ－ｗ_２・σ
Ｘ_ｍａｘ２＝μ＋ｗ_２・σ …（３）
図１０の範囲Ａ_２の下限および上限が、「標準」に対する可変域最小値Ｘ_ｍｉｎ２および可変域最大値Ｘ_ｍａｘ２の一例である。この場合、第２重みｗ_２は、例えば１．５に設定される。

設定勾配の「弱め」に対する可変域最小値Ｘ_ｍｉｎ３および可変域最大値Ｘ_ｍａｘ３は、ｗ_２よりも大きい所定値ｗ_３を第３重みとして、次式（４）で表される。
Ｘ_ｍｉｎ３＝μ－ｗ_３・σ
Ｘ_ｍａｘ３＝μ＋ｗ_３・σ …（４）
図１０の範囲Ａ_３の下限および上限が、「弱め」に対する可変域最小値Ｘ_ｍｉｎ３および可変域最大値Ｘ_ｍａｘ３の一例である。この場合、第３重みｗ_３は、例えば２に設定される。

マップ作成対象圃場内のＮＤＶＩのばらつきが標準的な大きさである場合には、特定ユーザは、「強め」、「標準」および「弱め」の選択肢のうちの「標準」を、当該マップ作成対象圃場全体の生育状況特性に適した特性候補として選択することが好ましい。
また、施肥マップ作成対象の圃場のＮＤＶＩのばらつき（標準偏差）が標準的な大きさに比べて小さい場合には、特定ユーザは、「強め」、「標準」および「弱め」の選択候補のうちの「弱め」を、当該マップ作成対象圃場全体の生育状況特性に適した特性候補として選択することが好ましい。このような場合に、設定勾配の度合を「強め」に設定すると、つまり、施肥量可変域を狭く設定すると、ＮＤＶＩの平均値から離れた、施肥量を多くすべき範囲において施肥量に変化が付けられなくなるからである。

また、施肥マップ作成対象の圃場のＮＤＶＩのばらつきが標準的な大きさに比べて大きい場合には、特定ユーザは、「強め」、「標準」および「弱め」の選択候補のうちの「強め」を、当該マップ作成対象圃場全体の生育状況特性に適した特性候補として選択することが好ましい。このような場合に、設定勾配の度合を「弱め」に設定すると、つまり、施肥量可変域を広く設定すると、施肥量の変化が全体的にぼやけてしまうからである。

図５に戻り、施肥マップ作成処理部４１Ａは、ステップＳ６で情報入力画面を含むウェブページをユーザ端末２に提供すると、情報入力画面５６上で設定勾配の度合が選択された否か（ステップＳ７）または情報入力画面５６上で施肥マップ作成ボタン６０が押されたか否か（ステップＳ８）を監視する。
特定ユーザは、可変域最小値および可変域最大値をサーバ３に設定させたい場合には、ラジオボタン５９Ｅ～５９Ｇを用いて、情報入力画面５６上で設定勾配の度合を選択する。

特定ユーザによって設定勾配の度合が選択された場合には（ステップＳ７：ＹＥＳ）、施肥マップ作成処理部４１Ａは、選択された設定勾配の度合に応じた可変域最小値および可変域最大値を設定し、設定した可変域最小値および可変域最大値をユーザ端末２に提供する（ステップＳ９）。これにより、情報入力画面５６の可変域最大値入力部５９Ｃおよび可変域最小値入力部５９Ｄに、施肥マップ作成処理部４１Ａが設定した可変域最小値および可変域最大値が表示される。

特定ユーザは、情報入力画面５６上で、肥料に関する情報の入力、出力形式の選択および生育状況情報の選択を行い、可変域最小値および可変域最大値を直接入力するか施肥マップ作成処理部４１Ａによってこれらの値が自動設定されると、施肥マップ作成ボタン６０を押す。
特定ユーザによって施肥マップ作成ボタン６０が押された場合には（ステップＳ８：ＹＥＳ）、施肥マップ作成処理部４１Ａは、情報入力画面５６上で選択および入力された内容と、メッシュ情報管理テーブル４３Ｅに記憶された内容に基づいて、マップ作成対象圃場に対する施肥マップを作成する（ステップＳ１０）。

具体的には、施肥マップ作成処理部４１Ａは、まず、マップ作成対象圃場のＩＤと、情報入力画面５６上で選択された解析種別に基づいて、メッシュ情報管理テーブル４３Ｅからの施肥マップを作成するために使用する生育状況情報（この例ではＮＤＶＩ）を取得する。
次に、施肥マップ作成処理部４１Ａは、特定ユーザによって入力された最小施肥量および最大施肥量と、特定ユーザによって直接入力または設定勾配の度合に基づいて自動設定された可変域最小値および可変域最大値と、メッシュ情報管理テーブル４３Ｅから取得した生育状況情報とに基づいて、マップ作成対象圃場のメッシュ毎の施肥量を演算する。そして、施肥マップ作成処理部４１Ａは、メッシュ毎の施肥量に基づいて、施肥マップを作成する。この実施形態では、施肥マップは、例えば、メッシュ毎の施肥量を白黒濃淡で示した白黒濃淡画像からなる。

このようにしてマップ作成対象圃場に対する施肥マップが作成されると、施肥マップ作成処理部４１Ａは、施肥マップ関連情報、施肥マップおよび施肥マップ作成のために使用した生育状況情報画像等を含む施肥マップ閲覧用のウェブページを作成して、ユーザ端末２に提供する（ステップＳ１１）。
これにより、ユーザ端末２のディスプレイ２２に、図１１に示すような施肥マップ閲覧画面６１が表示される。

施肥マップ閲覧画面６１は、施肥マップ関連情報を表示するための関連情報表示画面６２と、施肥マップを作成するのに使用した生育状況情報画像（この例ではＮＤＶＩ画像）６３と、施肥マップ６４と、施肥マップダウンロードボタン６５とを含む。
関連情報表示画面６２には、ユーザＩＤ、圃場ＩＤ、圃場名、品種、番号、面積、撮影日、最大施肥量、最小施肥量、窒素含有量、解析種別、可変域最大値、可変域最小値、肥料名、平均散布量および全散布量が表示される。

生育状況情報画像６３は、マップ作成対象圃場内のメッシュ毎に生育状況情報を表した画像である。図１１の例では、生育状況情報画像は、メッシュ毎に、生育状況情報がその値に応じて色分け表示されたカラー画像である。生育状況情報画像６３の下方には、色分け表示の配色パターン６３Ａが表示されている。
施肥マップ６４の下方には、濃淡値と施肥量との関係を示す濃淡パターン６４Ａが表示されている。

特定ユーザは、施肥マップダウンロードボタン６５を押すことによって、施肥マップをダウンロードすることができる。これにより、特定ユーザは、施肥マップを利用して、圃場のメッシュ毎の施肥量を調整しながら施肥（追肥）を行うことができる。
前述の実施形態では、マップ作成対象圃場として１つの圃場が選択された場合について説明したが、マップ作成対象圃場として複数の圃場が選択されてもよい。その場合には、マップ作成対象圃場に含まれる全ての圃場内の全てのメッシュ毎の生育状況情報を、単一の圃場内のメッシュ毎の生育状況情報とみなして、マップ作成対象圃場内のメッシュ毎の施肥量が演算される。この場合、前記式（２）～（４）に使用される平均値μおよび標準偏差σは、マップ作成対象圃場に含まれる全ての圃場内の全てのメッシュ毎の生育状況情報の平均値μおよび標準偏差σとなる。

前述の実施形態では、設定勾配の度合に関する複数の選択候補のうちから、１つの選択候補を特定ユーザが選択すると、施肥マップ作成処理部４１Ａが、特定ユーザによって選択された選択候補に応じた可変域最小値および可変域最大値を設定する。したがって、特定ユーザによって、可変域最小値および可変域最大値の設定が容易となる。
また、前述の実施形態では、特定ユーザは、設定勾配の度合に関する複数の選択候補のうちから１つを、マップ作成対象圃場全体に対する生育状況情報のばらつき（生育状況特性）に適した設定勾配の度合として、選択することができる。したがって、マップ作成対象圃場全体に対する生育状況特性に適した施肥マップを作成しやすくなる。

前述の実施形態では、施肥マップの作成に使用される生育状況情報は、葉色情報としてのＮＤＶＩおよび窒素吸収量（葉色と植被率の乗算値）であるが、生育状況情報は、作物の生育に関する情報であれば、これらの情報以外の情報であってもよい。生育状況情報は、植被率情報や作物の収穫量であってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１ 施肥マップ表示システム
２ ユーザ端末
３ 施肥マップ提供サーバ
４ インターネット
４１Ａ 施肥マップ作成部
４３Ａ 施肥マップ作成プログラム
４３Ｂ ユーザ情報管理テーブル
４３Ｃ ユーザ別圃場テーブル
４３Ｄ 圃場情報管理テーブル
４３Ｅ メッシュ情報管理テーブル
５１ ユーザＩＤ入力画面
５２ 圃場選択画面
５６ 情報入力画面
５７ 肥料入力画面
５７Ａ 肥料名入力部
５７Ｂ 最大施肥量入力部
５７Ｃ 最小施肥量入力部
５７Ｄ 窒素含有率入力部
５８ 出力形式選択画面
５８Ａ，５８Ｂ ラジオボタン
５９ 解析値入力画面
５８Ａ，５９Ｂ ラジオボタン
５９Ｃ 可変域最大値入力部
５９Ｄ 可変域最小値入力部
５９Ｅ，５９Ｆ，５９Ｇ ラジオボタン
６０ 施肥マップ作成ボタン
６１ 施肥マップ閲覧画面
６２ 関連情報表示画面
６３ 生育状況情報画像
６４ 施肥マップ

Claims (5)

1. 特定ユーザの圃場に設定されたメッシュ毎の生育状況情報が記憶されている記憶部と、
   予め設定された複数の特性候補のうちから１つの特性候補を、前記圃場全体に対する生育状況特性に適した特性候補として選択させるための選択部と、
   少なくとも、前記メッシュ毎の生育状況情報と、前記選択部によって選択された特性候補とを用いて、前記メッシュ毎の施肥量を演算することにより、前記圃場に対する施肥マップを作成する施肥マップ作成部とを備え、
   前記複数の特性候補は、前記メッシュ毎の生育状況情報の最小値から最大値までの範囲のうち、それらの生育状況情報の平均値に近い第１範囲を、施肥量を変化させる施肥量可変域に設定するための第１特性候補と、前記第１範囲よりも広い第２範囲を、施肥量を変化させる施肥量可変域に設定するための第２特性候補とを含む、施肥マップ作成装置。
2. 前記第１範囲および前記第２範囲は、前記圃場内のメッシュ毎の生育状況情報の平均値およびばらつきに基づいて設定される、請求項１に記載の施肥マップ作成装置。
3. 前記圃場全体に対する生育状況特性が、前記圃場内のメッシュ毎の生育状況情報のばらつきである、請求項１または２に記載の施肥マップ作成装置。
4. 前記特定ユーザの圃場は、複数の圃場を含んでおり、
   前記複数の圃場から１または複数の圃場を、マップ作成対象圃場として選択させる圃場選択部をさらに含み、
   前記選択部は、予め設定された複数の特性候補のうちから１つの特性候補を、前記マップ作成対象圃場全体に対する生育状況特性に適した特性候補として選択させるように構成されており、
   前記施肥マップ作成部は、前記マップ作成対象圃場が複数の圃場を含んでいる場合には、当該複数の圃場に設定されたメッシュ毎の生育状況情報と、前記選択部によって選択された特性候補とを用いて、前記マップ作成対象圃場内のメッシュ毎の施肥量を演算することにより、前記マップ作成対象圃場に対する施肥マップを作成するように構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の施肥マップ作成装置。
5. 特定ユーザの圃場に設定されたメッシュ毎の生育状況情報を記憶部に予め記憶させる第１ステップと、
   予め設定された複数の特性候補のうちから１つの特性候補を、前記圃場全体に対する生育状況特性に適した特性候補として選択させる第２ステップと、
   少なくとも、前記メッシュ毎の生育状況情報と、前記第２ステップによって選択された特性候補とを用いて、前記メッシュ毎の施肥量を演算することにより、前記圃場に対する施肥マップを作成する第３ステップとを備え、
   前記複数の特性候補は、前記メッシュ毎の生育状況情報の最小値から最大値までの範囲のうち、それらの生育状況情報の平均値に近い第１範囲を、施肥量を変化させる施肥量可変域に設定するための第１特性候補と、前記第１範囲よりも広い第２範囲を、施肥量を変化させる施肥量可変域に設定するための第２特性候補とを含む、施肥マップ作成方法。

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