KR102163610B1 - 토양 상태 평가 장치, 해당 방법 및 해당 프로그램 - Google Patents

토양 상태 평가 장치, 해당 방법 및 해당 프로그램 Download PDF

Info

Publication number
KR102163610B1
KR102163610B1 KR1020187032176A KR20187032176A KR102163610B1 KR 102163610 B1 KR102163610 B1 KR 102163610B1 KR 1020187032176 A KR1020187032176 A KR 1020187032176A KR 20187032176 A KR20187032176 A KR 20187032176A KR 102163610 B1 KR102163610 B1 KR 102163610B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
evaluation
temperature
pavement
soil
unit
Prior art date
Application number
KR1020187032176A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180127494A (ko
Inventor
야스오 고야나기
데츠야 가타기리
히로시 후지이
Original Assignee
코니카 미놀타 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코니카 미놀타 가부시키가이샤 filed Critical 코니카 미놀타 가부시키가이샤
Publication of KR20180127494A publication Critical patent/KR20180127494A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102163610B1 publication Critical patent/KR102163610B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/24—Earth materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/48—Thermography; Techniques using wholly visual means

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 토양 상태 평가 장치, 토양 상태 평가 방법 및 토양 상태 평가 프로그램에서는, 평가 대상의 포장에 있어서의 열 분포 화상이 취득되고, 상기 포장의 기온이 취득되며, 이 취득된 상기 포장의 열 분포 화상과 상기 취득된 상기 포장의 기온에 기초하여, 상기 포장의 토양에 있어서의 환원성의 정도를 나타내는 평가값이 구해진다.

Description

토양 상태 평가 장치, 해당 방법 및 해당 프로그램
본 발명은, 포장에 있어서의 토양의 상태를 환원성의 관점에서 평가하는 토양 상태 평가 장치, 토양 상태 평가 방법 및 토양 상태 평가 프로그램에 관한 것이다.
농작물은 일반적으로 토양에서 육성되기 때문에, 토양의 상태는 그 농작물의 수량 및 품질에 영향을 미친다. 특히, 근년의 지구 온난화의 영향에 의해, 농작물에 장해가 발생하여, 그 건전성을 손상시키는 빈도가 상승하는 경향이 있다. 한편, 농업 경영의 환경은 어렵고, 생산 비용의 저감이 요구되고 있다. 이 때문에, 토양의 상태를 적절하게 평가하여, 그 평가 결과에 따른 대책을 적절하게 실시하는 것이 바람직하고, 토양의 상태를 적절하게 평가하는 기술이 요망되고 있다.
이러한 토양의 상태를 평가하는 기술은, 예를 들어 특허문헌 1에 개시되어 있다. 이 특허문헌 1에 개시된 토양 분석 방법은, 소정의 토양에 있어서의 각종 작물 육성을 위한 양분량을 분석하는 토양 분석 방법이며, 소정의 토양을 소정 깊이로 잘라내어, 시료를 채취하는 스텝, 및 채취한 시료를, 강산을 포함하여 이루어지는 처리액에 의해 처리하여 추출액을 얻고, 얻어진 추출액을 이온 크로마토 장치에 의해 화학 분석하여, 상기 토양에 있어서의 양분량을 정확하게 파악하는 스텝을 구비한다.
그런데, 상기 특허문헌 1에 개시된 토양 분석 방법은, 토양으로부터 실제로 시료를 채취하여 이온 크로마토 장치에 의해 화학 분석하므로, 비교적 정확하게 토양의 양분량을 분석할 수 있다고 생각된다. 그리고, 상기 특허문헌 1에는, 그 [0012] 단락에 「샘플링은, 정확한 분석 결과가 얻어지도록 농장 전체로부터 필요한 데이터 수집을 행할 수 있게 적당히 분산된 복수 개소에서 행하면 되지만, 농장 전체의 네 모퉁이 및 대각선 상의 임의의 2점의 계 6점을 샘플링 개소로 하는 것이 바람직하다. 」고 제안되어 있다.
한편, 소위 환원 장해를 평가하는 경우, 환원 장해는, 포장 전체에 발생하는 케이스는 적고, 포장의 곳곳에서 발생하는 케이스가 많다. 이 때문에, 상기 특허문헌 1에 개시된 토양 분석 방법과 같이, 토양으로부터 시료를 샘플링함으로써 환원 장해를 평가하려고 하면, 포장 전체에 걸쳐 다수의 개소에서 샘플링하지 않으면 안되어, 손이 많이 가고, 비효율이 된다. 애당초 토양으로부터 시료를 샘플링하는 것 자체에, 손이 많이 간다.
일본 특허 공개 제2014-106089호 공보(일본 특허 제5351325호 공보)
본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 발명이며, 그 목적은, 환원성의 정도를 보다 효율적으로 평가할 수 있는 토양 상태 평가 장치, 토양 상태 평가 방법 및 토양 상태 평가 프로그램을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 토양 상태 평가 장치, 토양 상태 평가 방법 및 토양 상태 평가 프로그램에서는, 평가 대상의 포장에 있어서의 열 분포 화상이 취득되고, 상기 포장의 기온이 취득되며, 이 취득된 상기 포장의 열 분포 화상과 상기 취득된 상기 포장의 기온에 기초하여, 상기 포장의 토양에 있어서의 환원성의 정도를 나타내는 평가값이 구해진다.
상기 그리고 기타의 본 발명의 목적, 특징 및 이점은, 이하의 상세한 기재와 첨부 도면으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 포장에 있어서의 환원 장해의 발생과 작물의 온도의 상관 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 실시 형태에 있어서의 토양 상태 평가 시스템의 구성을 나타내기 위한 도면이다.
도 3은 상기 토양 상태 평가 시스템의 토양 상태 평가 장치에 기억되는 평가 자재 변환 정보 테이블을 나타내는 도면이다.
도 4는 상기 토양 상태 평가 시스템의 토양 상태 평가 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 일례로서, 포장의 온도 분포 화상을 나타내는 모식도이다.
도 6은 도 5에 모식적으로 나타내는 포장의 온도 분포 화상에 기초하여 구해지는 평가값 맵을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에 나타내는 평가값 맵에 기초하여 구해지는 자재량 맵을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 실시의 일 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일한 부호를 부여한 구성은, 동일한 구성인 것을 나타내고, 적절히 그 설명을 생략한다. 본 명세서에 있어서, 총칭하는 경우에는 첨자를 생략한 참조 부호로 나타내고, 개별의 구성을 가리키는 경우에는 첨자를 붙인 참조 부호로 나타낸다.
(상관성)
먼저, 포장에 있어서의 환원성의 정도와, 작물의 온도의 상관 관계에 대해서, 1 실험예에 기초하여 설명한다.
도 1은, 포장에 있어서의 환원 장해의 발생과 작물의 온도의 상관 관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 1a는, 수전의 열 분포 화상을 나타내는 도면이며, 도 1b는, 상기 수전에서 생육된 벼에 있어서의 이삭수의 평균값을 나타내는 도면이다. 실험 대상의 수전은, 환원 장해를 개선하는 자재로서 10아르(a)당 석회질소 20kg을 공급한 영역인, 지면 좌측에 나타내는 석회 N구와, 상기 자재를 공급하지 않은 그대로의 영역인, 지면 우측에 나타내는 대조구로 구분하였다. 이들 석회 N구와 대조구의 수전에는, 지면 상방에 나타내는 “수 입구”로부터 물을 끌어들이고, 지면 상방으로부터 지면 하방으로 흘러, “수 출구(水尻)”로부터 배수된다. 석회 N구 및 대조구 각각은 영역상, 지면 가로 방향으로 3개로 나뉘고, 그리고 지면 세로 방향으로 6개로 나뉘고, 3×6=18의 서브 영역으로 나누어져 있다. 벼의 이삭수의 평균값은, 1개의 서브 영역 내에 생육하는 벼의 이삭수를 평균한 수치이며, 개/m2 단위로 도 1b에 표시되어 있다. 도 1a에 나타내는 수전의 열 분포 화상에서는, 그레이 스케일로 색이 짙을수록 수전으로부터의 열 방사, 바꿔 말하면, 수전의 온도, 또 바꿔 말하면, 벼의 온도가 높은 것을 나타내었다. 이 도 1a에 나타내는 수전의 열 분포 화상을 촬상했을 때의 수전의 주위 환경의 기온은, 31.2℃였다.
도 1b에 있어서, 지면 우측의 대조구에서는, 벼의 이삭수의 평균값이 400개/m2대인 서브 영역이 9개이며, 벼의 이삭수의 평균값이 500개/m2대인 서브 영역이 8개이며, 벼의 이삭수의 평균값이 600개/m2대인 서브 영역이 1개인 한편, 지면 좌측의 석회 N구에서는, 벼의 이삭수의 평균값이 400개/m2대인 서브 영역이 2개이며, 벼의 이삭수의 평균값이 500개/m2대인 서브 영역이 4개이며, 벼의 이삭수의 평균값이 600개/m2대인 서브 영역이 12개이다. 따라서, 석회 N구는 석회질소의 자재에 의해, 대부분의 영역에서 환원성의 정도가 작고, 환원 장해의 발생이 억제되며, 이 결과, 벼가 순조롭게 생육하였다. 한편, 대조구는 반대로, 환원성의 정도가 곳곳에서 커져, 상기 곳곳에서 환원 장해가 발생하여, 벼의 생육이 순조롭지 않다. 대조구에 있어서, 특히 도 1b에 ○로 둘러쌈으로써 나타내는 9개의 서브 영역에서는, 벼의 이삭수가 서브 영역의 평균값으로 435개/m2 내지 498개/m2이며, 명백하게 환원 장해에 의해 생육 불량이 되었다.
한편, 이것을 열 분포 화상에서 보면, 도 1a에 나타내는 바와 같이, 석회 N구는, 비교적 열이 높은(수전의 온도가 높음, 벼의 온도가 높음) 서브 영역의 개수가 대조구보다 적고, 석회 N구에 있어서의 수전의 온도(벼의 온도)는, 대조구에 있어서의 수전의 온도(벼의 온도)보다 낮은 것을 알 수 있다. 특히, 도 1b에서 ○로 둘러쌈으로써 나타내는 9개의 서브 영역의 수전의 온도(벼의 온도)는, 이것에 인접하는 석회 N구의 수전의 온도(벼의 온도)보다 명백하게 높다.
이것은, 석회 N구에서는, 석회질소의 자재에 의해, 대부분의 영역에서 환원성의 정도가 작고, 환원 장해의 발생이 억제되며, 이 결과, 벼가 순조롭게 생육하고, 기온이 31.2℃로 비교적 더움에도 불구하고, 벼 전체에 수분이 운반되어, 기공으로부터의 증산량이 순조로우며, 그 때문에, 수전의 온도(벼의 온도)가 낮아졌기 때문이라고 고찰되고, 한편, 대조구에서는 반대로, 환원성의 정도가 곳곳에서 커져, 상기 곳곳에서 환원 장해가 발생하여, 벼의 생육이 순조롭지 않고, 기온이 31.2℃로 비교적 더우면, 벼 전체에 수분이 운반되지 않아, 기공으로부터의 증산량이 적어지고, 그 때문에, 수전의 온도(벼의 온도)가 높아졌기 때문이라고 고찰된다.
이와 같이, 포장에 있어서의 환원성의 정도와, 작물의 온도 사이에는, 상관 관계가 확인된다.
(토양 상태 평가 시스템(S)(열 분포 화상 생성 장치(M), 토양 상태 평가 장치(P))
도 2는, 실시 형태에 있어서의 토양 상태 평가 시스템의 구성을 나타내기 위한 도면이다. 도 3은, 상기 토양 상태 평가 시스템의 토양 상태 평가 장치에 기억되는 평가 자재 변환 정보 테이블을 나타내는 도면이다.
이러한 지견으로부터, 본 실시 형태에 있어서의 토양 상태 평가 장치는, 토양의 상태를 평가하는 장치이며, 평가 대상의 포장에 있어서의 열 분포 화상을 취득하는 열 분포 화상 취득부와, 상기 포장의 기온을 취득하는 포장 기온 취득부와, 상기 열 분포 화상 취득부에서 취득된 상기 포장의 열 분포 화상과 상기 포장 기온 취득부에서 취득된 상기 포장의 기온에 기초하여, 상기 포장의 토양에 있어서의 환원성의 정도를 나타내는 평가값을 구하는 토양 환원성 평가부를 구비한다. 이러한 토양 상태 평가 장치에 있어서, 상기 열 분포 화상 취득부는, 평가 대상의 포장으로부터 방사된 적외선을 촬상하고, 열 분포를 도면으로서 나타낸 열 분포 화상(서모그램)을 생성하는 열 분포 화상 생성 장치(서모그래프, 적외선 카메라) 자체이면 되지만, 이하에서는 일례로서, 상기 열 분포 화상 취득부는, 상기 열 분포 화상 생성 장치로부터, 평가 대상의 포장에 있어서의 열 분포 화상을 무선에 의해 수신하는 통신 인터페이스부(예를 들어 통신 카드 등)이다.
보다 구체적으로는, 도 2에 있어서, 토양 상태 평가 시스템(S)은 열 분포 화상 생성 장치(M)와, 이 열 분포 화상 생성 장치(M)와 무선으로 통신 가능하게 접속되는 토양 상태 평가 장치(P)를 구비한다.
열 분포 화상 생성 장치(M)는 평가 대상의 포장(AR)에 있어서의 열 분포 화상(SP)을 생성하는 장치이다. 열 분포 화상 생성 장치(M)는 예를 들어 장대 등의 긴 로드의 선단에 설치되고, 상방으로부터 포장(AR)을 부감(俯瞰)한 상기 포장의 열 분포 화상(SP)을 생성하거나, 상기 포장(AR)에 인접하여 비교적 높은 건물이 있으면, 상기 건물로부터 상기 포장의 열 분포 화상(SP)을 생성하거나 해도 되지만, 본 실시 형태에서는, 항공기를 구비하고, 상공으로부터 상기 포장의 열 분포 화상(SP)을 생성하도록 구성되어 있다.
보다 상세하게는, 열 분포 화상 생성 장치(M)는 도 2에 도시한 바와 같이, GPS(21)와, 기온 측정부(22)와, 제어부(23)와, 열 분포 화상 생성부(24)와, 기억부(25)와, 통신 인터페이스부(26)와, 항공기(27)를 구비한다.
항공기(27)는 대기 중을 비행하는 장치이며, 예를 들어 기구, 비행선, 비행기, 헬리콥터 및 멀티콥터 등이다. 항공기(27)는 유인기여도 되지만, 바람직하게는 무선 조종 비행(유도 비행) 또는 자율 비행에 의한 무인기(드론)이다. 항공기(27)는 본 실시 형태에서는 제어부(23)에 접속되고, 유도 비행 또는 자율 비행에 의한 제어부(23)의 제어에 따라서 비행한다.
GPS(Global Positioning System)(21)는 제어부(23)에 접속되고, 제어부(23)의 제어에 따라서, 지구 상에 있어서의 현재 위치를 측정하기 위한 위성 측위 시스템에 의해, 항공기(27)의 위치(Pap)를 측정하는 장치이며, 그 측위 결과(위치(Pap)(위도 Xap, 경도 Yap, 고도 Zap))를 제어부(23)로 출력한다. 또한, GPS(21)는, DGSP(Differential GSP) 등의 오차를 보정하는 보정 기능을 가진 GPS여도 된다.
기온 측정부(22)는 제어부(23)에 접속되고, 제어부(23)의 제어에 따라서, 포장의 기온(Ts)을 측정하는 온도 센서이며, 그 측정 결과의 기온(Ts)을 제어부(23)로 출력한다. 본 실시 형태에서는, 항공기(27)에 탑재되는 기온 측정부(22)에 의해 포장의 기온(Ts)이 측정되므로, 항공기(27)는 비교적 저공에서 비행하는 것이 바람직하다. 또한, 이 항공기(27)에 탑재된 기온 측정부(22)에 의해 측정된 포장의 기온(Ts)이 지상에 있어서의 포장의 실제 기온(Tr)과 차가 있는 경우에는, 항공기(27)에 탑재된 기온 측정부(22)에 의해 측정된 포장의 기온(Ts)과, 지상에 있어서의 포장의 실제 기온(Tr)의 차가, 항공기(27)의 고도마다 미리 복수의 샘플에 의해 측정되고, 이 결과를 사용함으로써, 항공기(27)에 탑재된 기온 측정부(22)에 의해 측정된 포장의 기온(Ts)이, 지상에 있어서의 포장의 실제 기온(Tr)이 되게 보정되어도 된다.
열 분포 화상 생성부(24)는 제어부(23)에 접속되고, 제어부(23)의 제어에 따라서, 평가 대상의 포장(AR)으로부터 방사된 적외선을 촬상하고, 열 분포를 도면으로서 나타낸 열 분포 화상(서모그램)(SP)을 생성하는 열 분포 화상 생성 장치(서모그래프, 적외선 카메라)이며, 그 생성된 열 분포 화상(SP)을 제어부(23)로 출력한다. 이러한 열 분포 화상 생성부(24)는, 예를 들어 평가 대상의 포장(AR)에 있어서의 적외선에 의한 상을 소정의 결상면 상에 결상하는 결상 광학계, 상기 결상면에 수광면을 일치시켜 배치되고, 상기 상을 전기적인 신호로 변환하는 적외선 이미지 센서, 및 적외선 이미지 센서의 출력을, 적외선 방사량을 열(온도)로 환산하는 등의, 화상 처리함으로써 열 분포 화상(열 분포 화상 데이터)(SP)을 생성하는 화상 처리부 등을 구비한다.
통신 인터페이스부(통신 IF부)(26)는 제어부(23)에 접속되고, 제어부(23)의 제어에 따라서 무선으로 통신을 행하기 위한 통신 회로이다. 통신 IF부(26)는, 제어부(23)로부터 입력된 전송해야 할 데이터를 수용한 통신 신호를, 이들 열 분포 화상 생성 장치(M)와 토양 상태 평가 장치(P) 사이에서 사용되는 통신 프로토콜을 따라서 생성하고, 이 생성된 통신 신호를 토양 상태 평가 장치(P)에 송신한다. 통신 IF부(26)는 토양 상태 평가 장치(P)로부터 통신 신호를 수신하고, 이 수신한 통신 신호로부터 데이터를 취출하고, 이 취출한 데이터를 제어부(23)가 처리 가능한 형식의 데이터로 변환하여 제어부(23)로 출력한다. 통신 IF부(26)는, 예를 들어 IEEE802.11 규격 등을 따른 통신 인터페이스 회로를 구비하여 구성된다.
기억부(25)는 제어부(23)에 접속되고, 제어부(23)의 제어에 따라서, 각종 소정의 프로그램 및 각종 소정의 데이터를 기억하는 회로이다. 상기 각종 소정의 프로그램에는, 예를 들어 당해 열 분포 화상 생성 장치(M)의 각 부(21, 22, 24 내지 27)를 당해 각 부의 기능에 따라서 제어하는 제어 프로그램이나, GPS(21)에 의한 측위와, 기온 측정부(22)에 의한 측온과, 열 분포 화상 생성부(24)에 의한 촬상이 서로 동기하도록, 상기 측위, 상기 측온 및 상기 촬상 각각을, 상기 GPS(21), 상기 기온 측정부(22) 및 상기 열 분포 화상 생성부(24) 각각에 실행시키는 데이터 측정 프로그램이나, 상기 측정 제어 프로그램에 의해 상기 GPS(21), 상기 기온 측정부(22) 및 상기 열 분포 화상 생성부(24) 각각에서 얻어진 측위 결과(Pap), 측정 결과의 기온(Ts) 및 촬상하여 생성된 열 분포 화상(SP)을 통신 신호로 통신 IF부(26)로부터 토양 상태 평가 장치(P)에 송신하는 데이터 송신 프로그램 등의 제어 처리 프로그램이 포함된다. 상기 각종 소정의 데이터에는, 예를 들어 토양 상태 평가 장치(P)의 통신 어드레스 등의, 포장의 열 분포 화상(SP)을 촬상하여 생성하는 처리에 필요한 데이터가 포함된다. 기억부(25)는 예를 들어 불휘발성의 기억 소자인 ROM(Read Only Memory)이나 재기입 가능한 불휘발성의 기억 소자인 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) 등을 구비한다. 그리고, 기억부(25)는, 상기 소정의 프로그램 실행 중에 발생하는 데이터 등을 기억하는 소위 제어부(23)의 워킹 메모리가 되는 RAM(Random Access Memory) 등을 포함한다.
제어부(23)는, 당해 열 분포 화상 생성 장치(M)의 각 부(21, 22, 24 내지 27)를 당해 각 부의 기능에 따라서 제어하고, 열 분포 화상 생성 장치(M)의 전체 제어를 담당하는 것이다. 제어부(23)는, GPS(21)에 의한 측위와, 기온 측정부(22)에 의한 측온과, 열 분포 화상 생성부(24)에 의한 촬상이 서로 동기하도록, 상기 측위, 상기 측온 및 상기 촬상 각각을, 상기 GPS(21), 상기 기온 측정부(22) 및 상기 열 분포 화상 생성부(24) 각각에 실행시킨다. 제어부(23)는, 상기 GPS(21), 상기 기온 측정부(22) 및 상기 열 분포 화상 생성부(24) 각각에서 얻어진 측위 결과(Pap), 측정 결과의 기온(Ts), 및 촬상하여 생성된 열 분포 화상(SP)을, 통신 신호로 통신 IF부(26)로부터 토양 상태 평가 장치(P)에 송신한다. 제어부(23)는, 예를 들어 CPU(Central Processing Unit) 및 그 주변 회로를 구비하여 구성된다.
그리고, 이들 GPS(21), 기온 측정부(22), 제어부(23), 열 분포 화상 생성부(24), 기억부(25) 및 통신 IF부(26)는, 항공기(27)에 탑재되고, 적당한 위치에 배치된다.
한편, 토양 상태 평가 장치(P)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 통신 IF부(11)와, 제어 처리부(12)와, 기억부(13)와, 입력부(14)와, 출력부(15)를 구비한다.
통신 IF부(11)는 통신 IF부(26)와 동일하게, 제어 처리부(12)에 접속되고, 제어 처리부(12)의 제어에 따라서 무선으로 통신을 행하기 위한 통신 회로이다. 통신 IF부(11)는, 예를 들어 IEEE802.11 규격 등을 따른 통신 인터페이스 회로를 구비하여 구성된다.
후술하는 바와 같이, 평가 대상의 포장(AR)에 있어서의 열 분포 화상(SP), 및 상기 포장의 기온(Ts)은, 통신 IF부(11)에 의해 열 분포 화상 생성 장치(M)로부터 취득하므로, 통신 IF부(11)는, 평가 대상의 포장(AR)에 있어서의 열 분포 화상(SP)을 취득하는 열 분포 화상 취득부의 일례에 상당하고, 상기 포장의 기온(Ts)을 취득하는 포장 기온 취득부의 일례에도 상당한다.
입력부(14)는 제어 처리부(12)에 접속되고, 예를 들어 평가 개시를 지시하는 커맨드 등의 각종 커맨드, 및 예를 들어 포장(AR)의 명칭이나 평가 조건 등의 포장(AR)을 평가하기 위해 필요한 각종 데이터를 토양 상태 평가 장치(P)에 입력하는 기기이며, 예를 들어 소정의 기능을 할당된 복수의 입력 스위치나, 키보드나 마우스 등이다. 상기 평가 조건은, 포장의 열 분포 화상(SP) 및 기온(Ts)을 실제로 측정했을 때의, 미리 설정된 소정의 조건이며, 후술하는 설정 평가 조건 정보 기억부(135)에 기억된 설정 평가 조건과 대비된다. 본 실시 형태에서는, 상기 설정 평가 조건은, 후술하는 토양 환원성 평가부(123)에서 유의미하게 평가값이 구해지는지 여부를 결정하기 위한 조건이다. 상술한 환원 장해의 프로세스에 비추어, 상기 설정 평가 조건은, 상기 포장의 기온(Ts)이 미리 설정된 소정의 온도(Th) 이상인 것을, 바람직하게는 포함하고, 본 실시 형태에서는 날씨가 쾌청하거나 또는 맑은 하늘이며 시각이 9시부터 15시까지인 것을 더 포함한다. 이 때문에, 상기 평가 조건은 상기 포장의 기온(Ts)을 포함한다. 이 상기 포장의 기온(Ts)은 기온 측정부(22)에 의해 측정되고, 이 측정된 상기 포장의 기온(Ts)은, 열 분포 화상 생성 장치(M)로부터 통신 IF부(11)에서 취득된다. 따라서, 통신 IF부(11)는 외부로부터 평가 조건을 접수하는 평가 조건 접수부의 일례에도 상당한다. 상기 소정의 온도(Th)는, 환원 장해의 프로세스를 고려함으로써 적당한 값, 예를 들어 25℃, 28℃ 및 30℃ 등으로 설정된다. 또한, 상술로부터, 상기 평가 조건은 날씨 및 시각을 포함한다. 이들 날씨 및 시각은 입력부(14)로부터 입력된다. 따라서, 입력부(14)는 외부로부터 평가 조건을 접수하는 평가 조건 접수부의 다른 일례에 상당한다.
출력부(15)는 제어 처리부(12)에 접속되고, 제어 처리부(12)의 제어에 따라서, 입력부(14)로부터 입력된 커맨드나 데이터, 및 당해 토양 상태 평가 장치(P)에 의해 구해진 평가값(EV)이나 자재량(MV) 등을 출력하는 기기이며, 예를 들어 CRT 디스플레이, LCD 및 유기 EL 디스플레이 등의 표시 장치나 프린터 등의 인쇄 장치 등이다.
또한, 입력부(14) 및 출력부(15)로부터 터치 패널이 구성되어도 된다. 이 터치 패널을 구성하는 경우에 있어서, 입력부(14)는 예를 들어 저항막 방식이나 정전 용량 방식 등의 조작 위치를 검출하여 입력하는 위치 입력 장치이며, 출력부(15)는 표시 장치이다. 이 터치 패널에서는, 표시 장치의 표시면 상에 위치 입력 장치가 설치되고, 표시 장치에 입력 가능한 1 또는 복수의 입력 내용의 후보가 표시되며, 유저가 입력하고자 하는 입력 내용을 표시한 표시 위치를 접촉하면, 위치 입력 장치에 의해 그 위치가 검출되고, 검출된 위치에 표시된 표시 내용이 유저의 조작 입력 내용으로서 토양 상태 평가 장치(P)에 입력된다. 이러한 터치 패널에서는, 유저는 입력 조작을 직감적으로 이해하기 쉬우므로, 유저에게 있어서 취급하기 쉬운 토양 상태 평가 장치(P)가 제공된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기 포장의 기온(Ts)은, 열 분포 화상 생성 장치(M)로부터 통신 IF부(11)에서 취득되지만, 오퍼레이터가 포장(AR)에서 온도계로 측정하고, 이 측정 온도를 포장의 기온(Ts)으로서 입력부(14)로부터 입력해도 된다. 특히, 상술한 열 분포 화상 생성 장치를 로드의 선단에 설치하여 포장의 열 분포 화상(SP)을 취득하는 경우나, 인접하는 건물 등으로부터 포장의 열 분포 화상(SP)을 취득하는 경우에는, 이 방법이 유용하다. 따라서, 이러한 경우에서는, 입력부(14)는 상기 포장의 기온(Ts)을 취득하는 포장 기온 취득부의 다른 일례에 상당한다.
기억부(13)는 제어 처리부(12)에 접속되고, 제어 처리부(12)의 제어에 따라서, 각종 소정의 프로그램 및 각종 소정의 데이터를 기억하는 회로이다. 상기 각종 소정의 프로그램에는, 예를 들어 당해 토양 상태 평가 장치(P)의 각 부(11, 13 내지 15)를 당해 각 부의 기능에 따라서 제어하는 제어 프로그램이나, 통신 IF부(11)에서 취득된 포장의 열 분포 화상(SP)에 기초하여 상기 포장의 온도(Tar)를 구하는 포장 온도 처리 프로그램이나, 통신 IF부(11)에서 취득된 상기 포장의 열 분포 화상(SP)과 상기 포장의 기온(Ts)에 기초하여, 상기 포장의 토양에 있어서의 환원성의 정도를 나타내는 평가값(EV)을 구하는 토양 환원성 평가 프로그램이나, 상기 토양 환원성 평가 프로그램에서 구해진 평가값(EV)에 기초하여, 상기 환원성을 개선하기 위한 자재량(MV)을 구하는 자재량 처리 프로그램 등의 제어 처리 프로그램이 포함된다. 상기 각종 소정의 데이터에는, 예를 들어 열 분포 화상 생성 장치(M)의 통신 어드레스, 포장의 열 분포 화상(SP), 포장의 열 분포 화상(SP)으로부터 포장의 온도 분포(Tar)를 구하기 위한 온도 변환 정보, 포장의 온도 분포 정보(Tarp), 포장의 온도(Tar)와 포장의 기온(Ts)의 차로부터 평가값(EV)을 구하기 위한 평가값 변환 정보, 포장의 환원성 평가 맵(EVm), 및 포장의 환원성 평가 맵(EVm)으로부터 포장의 자재량 맵(MVm)을 구하기 위한 자재량 변환 정보, 포장의 자재량 맵(MVm) 등의 포장의 토양 상태를 평가하기 위해서 필요한 데이터가 포함된다. 기억부(13)는 예를 들어 ROM이나 EEPROM 등을 구비한다. 그리고, 기억부(13)는, 상기 소정의 프로그램 실행 중에 발생하는 데이터 등을 기억하는 소위 제어 처리부(12)의 워킹 메모리가 되는 RAM 등을 포함한다. 그리고, 이들 상술한 각 정보를 기억하기 위해서, 기억부(13)는 기능적으로 열 분포 정보 기억부(131), 온도 분포 정보 기억부(132), 환원성 평가 정보 기억부(133), 자재량 정보 기억부(134), 설정 평가 조건 정보 기억부(135) 및 변환 정보 기억부(136)를 구비한다.
열 분포 정보 기억부(131)는 상기 포장의 열 분포 화상(열 분포 화상 데이터)(SP)을 기억하는 것이다. 본 실시 형태에서는, 열 분포 정보 기억부(131)는 통신 IF부(11)에서 수신된 포장의 열 분포 화상(SP)과, 이 열 분포 화상(SP)을 생성하기 위해 열 분포 화상 생성부(24)의 촬상에 동기하여 얻어진, GPS(21)의 측위 결과의 위치(Pap), 및 기온 측정부(22)의 측정 결과의 기온(Ts)을 서로 대응지어 기억한다.
온도 분포 정보 기억부(132)는 상기 포장의 온도 분포 화상(Tarp)을 기억하는 것이다. 본 실시 형태에서는, 온도 분포 정보 기억부(132)는 후술하는 포장 온도 처리부(122)에 의해, 온도 변환 정보를 사용함으로써 포장의 열 분포 화상(SP)에 기초하여 구해진 포장의 온도 분포 화상(Tarp)을 기억한다. 이 포장의 온도 분포 화상(Tarp)은, 이것을 구할 때에 사용한 상기 포장의 열 분포 화상(SP)에 대응지어진 위치(Pap) 및 포장의 기온(Ts)과 대응지어 온도 분포 정보 기억부(132)에 기억된다.
환원성 평가 정보 기억부(133)는 상기 포장의 환원성 평가 맵(EVm)을 기억하는 것이다. 본 실시 형태에서는, 환원성 평가 정보 기억부(133)는 후술하는 토양 환원성 평가부(123)에 의해, 평가값 변환 정보를 사용함으로써 상기 포장의 온도(Tar)와 포장의 기온(Ts)에 기초하여 구해진 포장의 환원성 평가 맵(EVm)을 기억한다. 이 포장의 환원성 평가 맵(EVm)은, 이것을 구할 때에 사용한 상기 포장의 온도 분포 화상(Tarp)(즉, 상기 포장의 열 분포 화상(SP))에 대응지어진 위치(Pap) 및 포장의 기온(Ts)과 대응지어 환원성 평가 정보 기억부(133)에 기억된다.
자재량 정보 기억부(134)는 상기 포장의 자재량 맵(MVm)을 기억하는 것이다. 본 실시 형태에서는, 자재량 정보 기억부(134)는 후술하는 자재량 처리부(124)에 의해, 자재량 변환 정보를 사용함으로써 상기 포장의 환원성 평가 맵(EVm)에 기초하여 구해진 포장의 자재량 맵(MVm)을 기억한다. 이 포장의 자재량 맵(MVm)은, 이것을 구할 때에 사용한 환원성 평가 맵(EVm)(즉, 상기 포장의 열 분포 화상(SP))에 대응지어진 위치(Pap)와 대응지어 자재량 정보 기억부(134)에 기억된다.
설정 평가 조건 정보 기억부(135)는 상기 설정 평가 조건을 기억하는 것이다. 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 설정 평가 조건 정보 기억부(135)는 상기 포장의 기온(Ts)이 상기 소정의 온도(Th) 이상인 것을, 상기 설정 평가 조건의 하나로서 기억하고, 또한 날씨가 쾌청하거나 또는 맑은 하늘이며 시각이 9시부터 15시까지인 것을, 상기 설정 평가 조건의 다른 하나로서 기억한다.
변환 정보 기억부(136)는 상기 온도 변환 정보, 평가값 변환 정보 및 자재량 변환 정보를 기억하는 것이다. 이들 온도 변환 정보, 평가값 변환 정보 및 자재량 변환 정보는, 각각 미리 복수의 샘플을 측정하여 그 측정 결과를 통계 처리함으로써 생성되고, 변환 정보 기억부(136)에 기억된다. 그리고, 본 실시 형태에서는, 평가값 변환 정보 및 자재량 변환 정보는, 테이블 형식으로 하나의 테이블에 통합할 수 있으며, 변환 정보 기억부(136)에 기억된다.
이들 평가값 변환 정보 및 자재량 변환 정보를 등록하는 평가 자재 변환 정보 테이블(CT)는, 예를 들어 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 포장의 온도(Tar)와 상기 포장의 기온(Ts)의 차를 등록하는 차 △T 필드(311)와, 이 차 △T 필드(311)에 등록된 차 △T에 대응하는 평가값(EV)을 등록하는 평가값 필드(312)와, 이 평가값 필드에 대응하는 자재량(바꿔 말하면 차 △T 필드(311)에 등록된 차 △T에 대응하는 자재량)(MV)을 등록하는 자재량 필드(313)를 구비하고, 평가값(EV)의 종류의 개수에 따라서 레코드를 갖는다.
평가값(EV)은 다단계이며, 환원 장해의 발생 유무를 나타내는 평가를 포함한다. 보다 구체적으로는, 본 실시 형태에서는, 평가값(EV)은 “환원성 없음”, “약환원성”, “중환원성” 및 “강환원성”의 4단계이며, 상기 “환원성 없음”이 “환원 장해의 발생 없음”을 나타내고, 상기 “강환원성”이 “환원 장해의 발생 있음”을 나타낸다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 도 3에 나타내는 평가 자재 변환 정보 테이블(CT)은 4개의 레코드를 갖는다. 그 1번째 레코드에는, 각 필드(311 내지 313)에 의해, 상기 포장의 온도(Tar)로부터 상기 포장의 기온(Ts)을 감산함으로써 구해진 차 △T가 0 이하인 경우(△T≤0), 평가값(EV)이 환원성 없음이며, 자재량(MV)이 0[kg/10a](10아르당 0kg)인 것이 등록되어 있다. 그 2번째 레코드에는, 각 필드(311 내지 313)에 따라서, 상기 포장의 온도(Tar)로부터 상기 포장의 기온(Ts)을 감산함으로써 구해진 차 △T가 0보다 크고, Th1 이하인 경우(0<△T≤Th1), 평가값(EV)이 약환원성이며, 자재량(MV)이 V1[kg/10a](10아르당 V1kg)인 것이 등록되어 있다. 그 3번째 레코드에는, 각 필드(311 내지 313)에 의해, 상기 포장의 온도(Tar)로부터 상기 포장의 기온(Ts)을 감산함으로써 구해진 차 △T가 Th1보다 크고, Th2 이하인 경우(Th1<△T≤Th2), 평가값(EV)이 중환원성이며, 자재량(MV)이 V2[kg/10a](10아르당 V2kg)인 것이 등록되어 있다. 그리고, 그 4번째 레코드에는, 각 필드(311 내지 313)에 의해, 상기 포장의 온도(Tar)로부터 상기 포장의 기온(Ts)을 감산함으로써 구해진 차 △T가 Th2보다 큰 경우(Th2<△T), 평가값(EV)이 강환원성이며, 자재량(MV)이 V3[kg/10a](10아르당 V1kg)인 것이 등록되어 있다.
일례로는, 상기 Th1은 +1.5℃, +2℃ 및 +2.5℃ 등이며, 상기 Th2는 +3.5℃, +4℃ 및 +4.5℃ 등이며, Th1<Th2이다. 일례로는, 상기 V1은 10[kg/10a]이며, 상기 V2는 20[kg/10a]이며, 그리고, 상기 V3은 30[kg/10a]이며, V1<V2<V3이다.
제어 처리부(12)는, 당해 토양 상태 평가 장치(P)의 각 부(11, 13 내지 15)를 당해 각 부의 기능에 따라서 제어하고, 평가값(EV) 및 자재량(MV)을 구하고, 토양 상태 평가 장치(P)의 전체 제어를 담당하는 것이다. 제어 처리부(12)는, 예를 들어 CPU(Central Processing Unit) 및 그 주변 회로를 구비하여 구성된다. 제어 처리부(12)에는, 그 제어 처리 프로그램이 실행됨으로써, 제어부(121), 포장 온도 처리부(122), 토양 환원성 평가부(123) 및 자재량 처리부(124)가 기능적으로 구성된다.
제어부(121)는, 당해 토양 상태 평가 장치(P)의 각 부(11, 13 내지 15)를 당해 각 부의 기능에 따라서 제어하는 것이다. 제어부(121)는, 포장의 열 분포 화상(SP) 등을 열 분포 화상 생성 장치(M)로부터 통신 신호에 의해 통신 IF부(11)에서 수신하면, 상기 통신 신호에 수용된 포장의 열 분포 화상(SP), 위치(Pap) 및 기온(Ts)을 서로 대응지어 열 분포 정보 기억부(131)에 기억한다.
포장 온도 처리부(122)는, 통신 IF부(11)에서 수신된 상기 포장의 열 분포 화상(SP)에 기초하여 상기 포장의 온도(Tar)를 구하는 것이다. 보다 구체적으로는, 포장 온도 처리부(122)는, 변환 정보 기억부(136)에 기억된 상기 온도 변환 정보를 사용하여, 상기 포장의 열 분포 화상(SP)에 있어서의 각 화소를, 그 화소값에 따른 온도로 변환함으로써, 상기 포장의 온도 분포를 나타내는 화상(온도 분포 화상)(Tarp)을 구한다. 따라서, 이 포장의 온도 분포 화상(Tarp)의 각 화소는, 그 화소 위치에 있어서의 상기 포장의 온도(Tar)를 나타낸다. 그리고, 포장 온도 처리부(122)는, 이 구한 온도 분포 화상(Tarp)을, 상기 포장의 열 분포 화상(SP)에 대응지어져 있던 위치(Pap) 및 기온(Ts)과 대응지어 온도 분포 정보 기억부(132)에 기억한다.
토양 상태 평가부(123)는, 포장 온도 처리부(122)에서 구해진 상기 포장의 온도 분포 화상(Tarp)과, 통신 IF부(11)에서 수신된 상기 포장의 기온(Ts)의 차에 기초하여, 상기 포장의 평가값(EV)을 다단계로 구하는 것이다. 보다 구체적으로는, 토양 상태 평가부(123)는, 변환 정보 기억부(136)에 기억된 상기 평가값 변환 정보를 사용하여, 상기 포장의 온도 분포 화상(Tarp)과 상기 포장의 기온(Ts)의 차를, 평가값(EV)으로 변환한다. 이 평가값(EV)으로의 변환은, 화소마다 실행되어도 되지만, 본 실시 형태에서는, 토양 상태 평가부(123)는 포장의 온도 분포 화상(Tarp)을 미리 설정된 소정 넓이의 서브 영역(SAR)으로 구분하고, 이들 각 서브 영역(SAR)마다 온도(Tar)의 대표값을 구하고, 이 구한 대표값의 온도(Tar)와 상기 포장의 기온(Ts)의 차를 구하고, 이 차를, 상기 평가값 변환 정보를 사용하여 평가값(EV)으로 변환한다. 하나의 열 분포 화상(SP), 즉, 이것에 대응하는 하나의 온도 분포 화상(Tarp)에서는, 포장의 기온(Ts)은, 상기 포장 전체에 걸쳐(각 서브 영역(SAR)에서) 동일하다고 간주한다. 이에 의해 각 서브 영역(SAR)마다 평가값(EV(SAR))이 부여된 환원성 평가 맵(EVm)이 제작된다. 상기 서브 영역(SAR)은, 상기 포장(AR)을 간극없이 구분할 수 있으면 임의의 형상(예를 들어 삼각형, 사각형, 육각형 등)이며 임의의 넓이(0.5아르, 1아르, 2아르 등)여도 되지만, 일례로는, 1변 5m나 10m 등의 정사각형이다. 상기 대표값은, 예를 들어 당해 서브 영역(SAR)에 있어서의 전체 화소의 평균값이면 되고, 또한 예를 들어 당해 서브 영역(SAR)의 중앙값이면 된다. 그리고, 토양 환원성 평가부(123)는, 이 구한 환원성 평가 맵(EVm)을, 상기 포장의 온도 분포 화상(Tarp)에 대응지어져 있던 위치(Pap) 및 포장의 기온(Ts)과 대응지어 환원성 평가 정보 기억부(133)에 기억한다.
여기서, 본 실시 형태에서는, 토양 환원성 평가부(123)는, 통신 IF부(11)나 입력부(14)에서 접수된 평가 조건이 설정 평가 조건 정보 기억부(135)에 기억된 설정 평가 조건을 충족시키는 경우에, 상술한 바와 같이 구해진 평가값(EV)을 최종적인 평가값(EV)으로서 구한다. 보다 구체적으로는, 토양 환원성 평가부(123)는, 통신 IF부(11)에서 수신한 상기 포장의 기온(Ts)이 상기 소정의 온도(Th) 이상인 경우에, 상기 평가값(EV)을 최종적인 평가값(EV)으로 한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 토양 환원성 평가부(123)는, 상기 포장의 열 분포 화상(SP)이 쾌청하거나 또는 맑은 하늘이며 9시부터 15시까지 사이의 어느 시각에서 촬상된 경우에, 상기 평가값(EV)을 최종적인 평가값(EV)으로 한다.
자재량 처리부(124)는, 토양 환원성 평가부(123)에서 구해진 평가값(EV)에 기초하여, 상기 환원성을 개선하기 위한 자재의 양(MV)을 구하는 것이다. 보다 구체적으로는, 자재량 처리부(124)는, 변환 정보 기억부(136)에 기억된 상기 자재량 변환 정보를 사용하여, 환원성 평가 정보 기억부(133)에 기억된 환원성 평가 맵(EVm)의 각 서브 영역(SAR)에 대응지어진 각 평가값(EV(SAR))을 자재량(MV(SAR))으로 변환한다. 이에 의해 각 서브 영역(SAR)마다 자재량(MV(SAR))이 부여된 자재량 맵(MVm)이 제작된다. 그리고, 자재량 처리부(124)는, 이 구한 자재량 맵(MVm)을, 상기 포장의 환원성 평가 맵(EVm)에 대응지어져 있던 위치(Pap)와 대응지어 자재량 정보 기억부(134)에 기억한다.
이어서, 본 실시 형태에 있어서의 토양 상태 평가 시스템(S)(열 분포 화상 생성 장치(M), 토양 상태 평가 장치(P))의 동작에 대하여 설명한다. 도 4는, 상기 토양 상태 평가 시스템의 토양 상태 평가 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 5는, 일례로서, 포장의 온도 분포 화상을 나타내는 모식도이다. 도 6은, 도 5에 모식적으로 나타내는 포장의 온도 분포 화상에 기초하여 구해지는 평가값 맵을 나타내는 도면이다. 도 7은, 도 6에 나타내는 평가값 맵에 기초하여 구해지는 자재량 맵을 나타내는 도면이다.
이러한 토양 상태 평가 시스템(S)에서는, 먼저, 열 분포 화상 생성 장치(M) 및 토양 상태 평가 장치(P)는, 각각 전원이 투입되면, 필요한 각 부의 초기화를 실행하고, 그 가동을 시작한다. 토양 상태 평가 장치(P)에서는, 그 제어 처리 프로그램의 실행에 의해, 제어 처리부(12)에는, 제어부(121), 포장 온도 처리부(122), 토양 환원성 평가부(123) 및 자재량 처리부(124)가 기능적으로 구성된다.
열 분포 화상 생성 장치(M)는, 유도 비행 또는 자율 비행에 의한 제어부(23)의 제어에 따라서 비행하여, 평가 대상의 포장(AR)을 상공으로부터 촬상하고, 그 촬상과 동기하여 GPS(21)에 의해 측위하고, 기온 측정부(22)에 의해 측온한다. 그리고, 열 분포 화상 생성 장치(M)는 제어부(23)에 의해, 상기 GPS(21), 상기 기온 측정부(22) 및 상기 열 분포 화상 생성부(24) 각각에서 얻어진 측위 결과(Pap), 측정 결과의 기온(Ts) 및 촬상하여 생성된 열 분포 화상(SP)(도시하지 않음)을 통신 신호로 통신 IF부(26)로부터 토양 상태 평가 장치(P)에 송신한다.
도 4에 있어서, 토양 상태 평가 장치(P)는, 열 분포 화상 생성 장치(M)로부터 통신 IF부(11)에서 측위 결과(Pap)(위치(Pap)), 측정 결과의 기온(Ts)(포장의 기온(Ts)) 및 포장의 열 분포 화상(SP)을 수신하여 취득하면, 이 취득한 위치(Pap), 포장의 기온(Ts) 및 포장의 열 분포 화상(SP)을 서로 대응지어 기억부(13)의 열 분포 정보 기억부(131)에 기억하고(S11), 제어 처리부(12)에 의해 평가 조건을 취득한다(S12). 이 평가 조건은, 예를 들어 토양 상태 평가 장치(P)의 가동 후에, 입력부(14)에서 평가 조건의 입력을 접수하여, 기억부(13)에 기억되고, 이 기억부(13)에 기억된 평가 조건을 취득해도 된다. 또한 예를 들어, 상기 평가 조건은, 열 분포 화상 생성 장치(M)로부터 위치(Pap), 포장의 기온(Ts) 및 포장의 열 분포 화상(SP)을 취득했을 때, 입력부(14)에서 평가 조건의 입력을 접수하여 취득해도 된다. 이 평가 조건의 입력 조작은 소정의 시간 간격(예를 들어 30분마다, 1시간마다, 2시간마다 등)으로 실행되어도 된다. 본 실시 형태에서는, 입력부(14)로부터 날씨 및 시각이 평가 조건의 하나로서 입력된다. 한편, 상기 포장의 기온(Ts)은, 상술한 바와 같이 통신 IF부(11)에서 평가 조건의 다른 하나로서도 수신된다.
이어서, 토양 상태 평가 장치(P)는, 제어 처리부(12)의 포장 온도 처리부(122)에 의해, 상기 포장의 열 분포 화상(SP)에 기초하여 상기 포장의 온도(Tar)를 구하여 포장의 온도 분포 화상(Tarp)을 구하고, 기억한다(S13). 보다 구체적으로는, 포장 온도 처리부(122)는, 변환 정보 기억부(136)에 기억된 상기 온도 변환 정보를 사용하여, 처리 S11에서 취득된 포장의 열 분포 화상(SP)에 있어서의 각 화소를, 그 화소값에 따른 온도로 변환함으로써, 상기 포장의 온도 분포를 나타내는 화상(온도 분포 화상)(Tarp)을 구한다. 그리고, 포장 온도 처리부(122)는, 이 구한 온도 분포 화상(Tarp)을, 처리 S11에서 취득된 위치(Pap) 및 기온(Ts)과 대응지어 온도 분포 정보 기억부(132)에 기억한다.
이어서, 토양 상태 평가 장치(P)는, 제어 처리부(12)의 토양 환원성 평가부(123)에 의해 평가값(EV)을 구한다(S14). 보다 구체적으로는, 토양 환원성 평가부(123)는, 처리 S13에서 포장 온도 처리부(122)에 의해 구해진 상기 포장의 온도 분포 화상(Tarp)과, 처리 S11에서 취득된 상기 포장의 기온(Ts)의 차에 기초하여, 상기 포장의 평가값(EV)을 다단계로 구한다. 보다 상세하게는, 토양 환원성 평가부(123)는, 포장(AR)을 구분한 복수의 서브 영역(SAR) 각각에 대해서, 당해 서브 영역(SAR)의 온도(Tar)의 대표값을, 처리 S13에서 구한 상기 포장의 온도 분포 화상(Tarp)으로부터 구하고, 이 구한 대표값의 온도(Tar)와 상기 포장의 기온(Ts)의 차 △T를 구하고, 이 차 △T를, 변환 정보 기억부(136)에 기억된 평가 자재 변환 정보 테이블(CT)을 사용하여 평가값(EV(SAR))으로 변환한다. 이에 의해 환원성 평가 맵(EVm)이 작성된다.
이어서, 토양 상태 평가 장치(P)는, 토양 환원성 평가부(123)에 의해, 접수한 평가 조건이 설정 평가 조건 정보 기억부(135)에 기억된 설정 평가 조건을 만족시키는지 여부를 판정한다(S15). 이 판정의 결과, 상기 평가 조건이 상기 설정 평가 조건을 만족시키는 경우("예")에는, 토양 환원성 평가부(123)는, 처리 S14에서 구한 평가값(EV)을 최종적으로 구해진 평가값(EV)이라 하고, 상기 평가 조건이 상기 설정 평가 조건을 만족시키지 못하는 경우("아니오")에는, 토양 환원성 평가부(123)는, 처리 S14에서 구한 평가값(EV)을 에러로 하여 최종적으로 구해진 평가값(EV)으로 하지 않는다. 보다 구체적으로는, 토양 환원성 평가부(123)는, 처리 S11에서 취득한 포장의 기온(Ts)이 상기 소정의 온도(Th) 이상인지 여부, 및 처리 S12에서 접수한 날씨가 쾌청하거나 또는 맑은 하늘이며 상기 처리 S12에서 접수한 시각이 9시부터 15시까지인지 여부를 판정한다. 이 판정의 결과, 토양 환원성 평가부(123)는, 처리 S11에서 취득한 포장의 기온(Ts)이 상기 소정의 온도(Th) 이상이고, 또한 처리 S12에서 접수한 날씨가 쾌청하거나 또는 맑은 하늘이며, 또한 상기 처리 S12에서 접수한 시각이 9시부터 15시까지인 경우를, 상기 평가 조건이 상기 설정 평가 조건을 만족시키는 경우("예")로 판정하고, 토양 환원성 평가부(123)는, 처리 S14에서 구한 평가값(EV)을 최종적으로 구해진 평가값(EV)으로 한다. 한편, 상기 판정의 결과, 토양 환원성 평가부(123)는, 처리 S11에서 취득한 포장의 기온(Ts)이 상기 소정의 온도(Th) 이상이 아니거나, 또는 처리 S12에서 접수한 날씨가 쾌청하거나 또는 맑은 하늘이 아니거나, 또는 상기 처리 S12에서 접수한 시각이 9시부터 15시까지가 아닌 경우(즉, 처리 S11에서 취득한 포장의 기온(Ts)이 상기 소정의 온도(Th) 이상인 것, 처리 S12에서 접수한 날씨가 쾌청하거나 또는 맑은 하늘인 것, 및 상기 처리 S12에서 접수한 시각이 9시부터 15시까지인 것 중, 어느 하나가 성립하지 않을 경우)를 상기 평가 조건이 상기 설정 평가 조건을 만족시키지 못하는 경우("아니오")로 판정하고, 토양 환원성 평가부(123)는, 처리 S14에서 구한 평가값(EV)을 에러로 하여 최종적으로 구해진 평가값(EV)으로 하지 않는다.
이어서, 토양 상태 평가 장치(P)는, 토양 환원성 평가부(123)에 의해, 처리 S14에서 구한 평가값(EV)(본 실시 형태에서는 환원성 평가 맵(EVm))을 처리 S15의 판정 결과, 그리고 처리 S11에서 취득된 위치(Pap) 및 기온(Ts)과 대응지어 환원성 평가 정보 기억부(133)에 기억한다(S16).
이어서, 토양 상태 평가 장치(P)는, 제어 처리부(12)의 자재량 처리부(124)에 의해, 토양 환원성 평가부(123)에서 구해진 평가값(EV)에 기초하여, 상기 환원성을 개선하기 위한 자재량(MV)을 구하고, 기억한다(S17). 보다 구체적으로는, 자재량 처리부(124)는, 변환 정보 기억부(136)에 기억된 상기 자재량 변환 정보를 사용하여, 처리 S14로 구해진 환원성 평가 맵(EVm)의 각 서브 영역(SAR)에 대응지어진 각 평가값(EV(SAR))을 자재량(MV(SAR))으로 변환한다. 그리고, 자재량 처리부(124)는, 이 구한 자재량 맵(MVm)을, 처리 S11에서 취득된 위치(Pap)와 대응지어 자재량 정보 기억부(134)에 기억한다.
그리고, 토양 상태 평가 장치(P)는, 제어 처리부(12)에 의해, 평가 대상의 포장(AR)에 대한 평가값(EV) 및 그 자재량(MV)을 출력부(15)로부터 출력하고(S18), 처리를 종료한다. 보다 구체적으로는, 제어 처리부(12)는 처리 S15의 판정 결과에 따라서, 처리 S14에서 구한 환원성 평가 맵(EVm) 및 처리 S16에서 자재량 맵(MVm)을 출력부(15)로부터 출력한다. 보다 상세하게는, 예를 들어 제어 처리부(12)는 처리 S15의 판정 결과가 처리 S14에서 구한 평가값(EV)(본 실시 형태에서는 환원성 평가 맵(EVm))을 최종적으로 구해진 평가값(EV)(본 실시 형태에서는 환원성 평가 맵(EVm))으로 하는 경우에서는, 처리 S14에서 구한 환원성 평가 맵(EVm) 및 처리 S16에서 자재량 맵(MVm)을 출력부(15)로부터 출력하고, 제어 처리부(12)는 처리 S15의 판정 결과가 에러인 경우에는, 설정 평가 조건을 만족시키지 않고, 에러인 취지를 출력부(15)로부터 출력한다. 또한, 처리 S15의 판정 결과가 에러인 경우, 제어 처리부(12)는 설정 평가 조건을 만족시키지 않고, 에러인 취지를 출력부(15)로부터 출력함과 함께, 참고 정보로서, 처리 S14에서 구한 환원성 평가 맵(EVm) 및 처리 S16에서 자재량 맵(MVm)을 출력부(15)로부터 출력해도 된다.
예를 들어, 평가 대상의 포장(AR)에 있어서의 열 분포 화상(SP)으로부터, 각 화소 각각에 대해서, 당해 화소값을 상기 온도 변환 정보를 사용하여 변환함으로써, 도 5에 나타내는 온도 분포 화상(Tarp)이 처리 S13에 의해 얻어진다. 처리 S14에서는, 도 5에 나타내는 온도 분포 화상(Tarp)의 각 서브 영역(SAR) 각각에 대해서, 당해 서브 영역(SAR)의 온도(Tar)의 대표값이 구해지고, 당해 서브 영역(SAR)의 온도(Tar)의 대표값을 평가 자재 변환 정보 테이블(CT)을 사용하여 변환함으로써, 도 6에 나타내는 환원성 평가 맵(EVm)이 구해진다. 그리고, 처리 S17에서는, 도 6에 나타내는 환원성 평가 맵(EVm)의 각 서브 영역(SAR) 각각에 대해서, 당해 서브 영역(SAR)의 평가값(EV(SAR))을 평가 자재 변환 정보 테이블(CT)을 사용하여 변환함으로써, 도 7에 나타내는 자재량 맵(MVm)이 구해진다.
그리고, 토양 상태 평가 장치(P)는, 열 분포 화상 생성 장치(M)로부터, 측위 결과(Pap)(위치(Pap)), 측정 결과의 기온(Ts)(포장의 기온(Ts)) 및 포장의 열 분포 화상(SP)을 수용한 통신 신호를 수신할 때마다, 상술한 각 처리 S11 내지 S18을 실행한다. 이러한 동작에 의해, 각 위치(Pap) 각각에 따른 복수의 환원성 평가 맵(EVm(Par))을 연결하는 경우에는, 복수의 환원성 평가 맵(EVm(Par))은 이들 복수의 환원성 평가 맵(EVm(Par)) 각각에 대응하는 각 위치(Pap)에 기초하여 연결된다. 예를 들어, 복수의 환원성 평가 맵(EVm(Par)) 각각에 대해서, 열 분포 화상 생성부(24)의 촬상 방향(광축 방향)으로부터, 위치(Pap)에 대응하는 열 분포 화상(SP) 상의 위치, 즉, 당해 환원성 평가 맵(EVm(Par)) 상의 위치가 구해지고, 열 분포 화상 생성부(24)의 화각, 위치(Pap) 및 상기 위치(Pap)에 대응하는 당해 환원성 평가 맵(EVm(Par)) 상의 상기 위치로부터, 당해 환원성 평가 맵(EVm(Par))의 주변 부분의 위치가 구해진다. 이렇게 구해진 각 환원성 평가 맵(EVm(Par))의 각 주변 부분의 각 위치에 기초하여, 이들 각 환원성 평가 맵(EVm(Par))의 서로의 위치 관계가 구해지고, 각 환원성 평가 맵(EVm(Par))이 연결된다. 각 위치(Pap) 각각에 따른 복수의 자재량 맵(MVm(Par))을 연결하는 경우도, 상술한 복수의 환원성 평가 맵(EVm)을 연결하는 경우의 처리와 마찬가지 처리에 의해, 복수의 자재량 맵(MVm(Par))은 이들 복수의 자재량 맵(MVm(Par)) 각각에 대응하는 각 위치(Pap)에 기초하여 연결된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 토양 상태 평가 시스템(S), 토양 상태 평가 장치(P) 및 이것에 실장된 토양 상태 평가 방법 및 토양 상태 평가 프로그램은, 포장의 열 분포 화상(SP)과 상기 포장의 기온(Ts)에 기초하여, 평가 대상의 포장(AR)의 토양에 있어서의 환원성의 정도를 나타내는 평가값(EV)을 구하므로, 토양으로부터 시료를 샘플링할 필요가 없고, 열 분포 화상(SP)가, 예를 들어 열 분포 화상 생성 장치 등에 의해, 비교적 넓은 범위를 한번에 얻을 수 있기 때문에, 환원성의 정도를 보다 효율적으로 평가할 수 있다.
상술한 환원 장해의 프로세스로부터, 상기 포장의 온도(Tar)와 상기 포장의 기온(Ts)의 차가 클수록, 환원성의 정도는 커진다. 상기 토양 상태 평가 시스템(S), 토양 상태 평가 장치(P), 토양 상태 평가 방법 및 토양 상태 평가 프로그램은, 상기 포장의 온도(Tar)와 상기 포장의 기온(Ts)의 차 △T에 기초하여, 상기 평가값(EV)을 다단계로 구하므로, 적절한 평가값(EV)을 구할 수 있다.
상술한 토양 상태 평가 시스템(S), 토양 상태 평가 장치(P), 토양 상태 평가 방법 및 토양 상태 평가 프로그램은, 상기 평가값(EV)이 환원 장해의 발생 유무를 나타내는 평가를 포함하므로, 환원 장해의 발생 유무를 구할 수 있어, 환원 장해의 발생 유무를 알 수 있다.
상술한 환원 장해의 프로세스로부터, 비교적 고온의 경우나 맑은 하늘의 경우 등에 적합하게 환원성의 정도를 평가할 수 있다. 상기 토양 상태 평가 시스템(S), 토양 상태 평가 장치(P), 토양 상태 평가 방법 및 토양 상태 평가 프로그램은, 토양 환원성 평가부(123)가 상기 접수된 평가 조건이 설정 평가 조건 정보 기억부(135)에 기억된 설정 평가 조건을 만족시키는 경우에, 최종적인 평가값(EV)을 구하므로, 보다 적절한 평가값(EV)을 구할 수 있다.
상기 토양 상태 평가 시스템(S), 토양 상태 평가 장치(P), 토양 상태 평가 방법 및 토양 상태 평가 프로그램은, 상기 취득된 상기 포장의 기온(Ts)이 소정의 온도(Th) 이상인 것을 상기 설정 평가 조건의 하나로서 사용하므로, 상술한 환원 장해의 프로세스를 감안하여, 보다 적절한 평가값을 구할 수 있다.
상기 토양 상태 평가 시스템(S), 토양 상태 평가 장치(P), 토양 상태 평가 방법 및 토양 상태 평가 프로그램은, 날씨가 쾌청하거나 또는 맑은 하늘이며 시각이 9시부터 15시까지인 것을 상기 설정 평가 조건의 하나로서 사용하므로, 상술한 환원 장해의 프로세스를 감안하여, 보다 적절한 평가값을 구할 수 있다.
상기 토양 상태 평가 시스템(S), 토양 상태 평가 장치(P), 토양 상태 평가 방법 및 토양 상태 평가 프로그램은, 복수의 서브 영역 각각에 대해서, 평가값을 각각 구하므로, 2차원 공간 분해능을 향상시킬 수 있어, 포장의 곳곳에서 발생하는 환원성의 정도를 평가할 수 있다.
환원성의 정도가 나빠져버린 경우, 다음 작물의 생육을 대비하여, 포장(AR)에는, 예를 들어 석회질소 등의 상기 환원성을 개선하기 위한 자재가 공급된다. 종전에는, 환원 장해가 발생하면, 환원성의 정도가 불분명하므로, 일률적인 양으로 포장(AR) 전체에 자재가 공급되었다. 상기 토양 상태 평가 시스템(S), 토양 상태 평가 장치(P), 토양 상태 평가 방법 및 토양 상태 평가 프로그램은, 평가값(EV)에 기초하여 자재의 양(MV)을 구하므로, 보다 적절한 양으로 포장(AR)에 자재를 공급할 수 있다. 이 결과, 일률적인 양으로 자재를 포장(AR)에 공급하는 경우에 비해, 자재의 양(MV)을 저감시킬 수 있으므로, 비용을 저감시킬 수 있어, 비용 대비 효과를 개선할 수 있다. 특히, 상기 복수의 서브 영역(SAR) 각각에 대하여 상기 평가값(EV(SAR))이 각각 요구되는 경우에는, 상기 복수의 서브 영역(SAR) 각각에 대하여 자재의 양(MV(SAR))이 각각 구해지므로, 환원성의 정도에 따라서 개개의 서브 영역(SAR)에 자재를 공급할 수 있기 때문에, 보다 효율적으로 자재를 포장(AR)에 공급할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 설정 평가 조건을 만족시키는지 여부에 관계없이, 자재량이 구해졌지만, 설정 평가 조건을 만족시키는 경우에만, 자재량이 구해져도 된다. 즉, 설정 평가 조건을 만족시키지 못하는 경우에는, 자재량을 구하여 기억하는 처리 S17의 실행이 스킵된다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 토양 상태 평가 장치(P)는, 열 분포 화상(SP)을, 열 분포 화상 생성 장치(M)로부터 무선 통신에 의해 취득했지만, 열 분포 화상 생성 장치(M)와 토양 상태 평가 장치(P)가 케이블 등에 의해 서로 데이터 교환 가능하게 접속되고, 토양 상태 평가 장치(P)는, 열 분포 화상(SP)을, 열 분포 화상 생성 장치(M)로부터 상기 케이블을 통해 취득해도 된다. 이 경우에는, 상기 열 분포 화상 취득부는, 상기 열 분포 화상 생성 장치(M)로부터, 평가 대상의 포장에 있어서의 열 분포 화상(SP)을 유선에 의해 수신하는 인터페이스부이다. 또한, 토양 상태 평가 장치(P)는, 열 분포 화상(SP)을, 이것을 기억 및 관리하는 서버 장치로부터 통신 회선을 통해 취득해도 된다. 이 경우에는, 상기 열 분포 화상 취득부는, 평가 대상의 포장(AR)에 있어서의 열 분포 화상(SP)을 기억 및 관리하는 상기 서버 장치로부터 통신 회선을 통해 상기 열 분포 화상(SP)을 수신하는 통신 인터페이스부이다. 또한, 토양 상태 평가 장치(P)는, 열 분포 화상(SP)을, 이것을 기록한 기록 매체로부터 취득해도 된다. 이 경우에는, 상기 열 분포 화상 취득부는, 평가 대상의 포장(AR)에 있어서의 열 분포 화상(SP)을 기록한 기록 매체로부터 상기 열 분포 화상(SP)을 판독하는 상기 기억 매체에 따른 스토리지 장치(예를 들어 HDD 드라이브 장치나 CD-ROM 드라이브 장치 등)이다. 또는, 상기 기록 매체가 USB 메모리 등인 경우에는, 상기 열 분포 화상 취득부는 USB(Universal Serial Bus) 인터페이스부이다.
본 명세서는 상기와 같이 각종 양태의 기술을 개시하고 있지만, 그 중 주된 기술을 이하에 정리한다.
일 형태에 따른 토양 상태 평가 장치는, 평가 대상의 포장에 있어서의 열 분포 화상을 취득하는 열 분포 화상 취득부와, 상기 포장의 기온을 취득하는 포장 기온 취득부와, 상기 열 분포 화상 취득부에서 취득된 상기 포장의 열 분포 화상과 상기 포장 기온 취득부에서 취득된 상기 포장의 기온에 기초하여, 상기 포장의 토양에 있어서의 환원성의 정도를 나타내는 평가값을 구하는 토양 환원성 평가부를 구비한다. 바람직하게는, 상술한 토양 상태 평가 장치에 있어서, 상기 열 분포 화상 취득부는, 평가 대상의 포장으로부터 방사된 적외선을 촬상하고, 열 분포를 도면으로서 나타낸 열 분포 화상(서모그램)을 생성하는 열 분포 화상 생성 장치(서모그래프, 적외선 카메라)이다. 또한 바람직하게는, 상술한 토양 상태 평가 장치에 있어서, 상기 열 분포 화상 취득부는, 상기 열 분포 화상 생성 장치로부터, 평가 대상의 포장에 있어서의 열 분포 화상을 유선에 의해 수신하는 인터페이스부이다. 또한 바람직하게는, 상술한 토양 상태 평가 장치에 있어서, 상기 열 분포 화상 취득부는, 상기 열 분포 화상 생성 장치로부터, 평가 대상의 포장에 있어서의 열 분포 화상을 무선에 의해 수신하는 통신 인터페이스부(예를 들어 통신 카드 등)이다. 또한 바람직하게는, 상술한 토양 상태 평가 장치에 있어서, 상기 열 분포 화상 취득부는, 평가 대상의 포장에 있어서의 열 분포 화상을 기억 및 관리하는 서버 장치로부터 통신 회선을 통해 상기 열 분포 화상을 수신하는 통신 인터페이스부이다. 또한 바람직하게는, 상술한 토양 상태 평가 장치에 있어서, 상기 열 분포 화상 취득부는, 평가 대상의 포장에 있어서의 열 분포 화상을 기록한 기록 매체로부터 상기 열 분포 화상을 판독하는 상기 기억 매체에 따른 스토리지 장치(예를 들어 HDD 드라이브 장치나 CD-ROM 드라이브 장치 등)이다.
소위 환원 장해는 다음 프로세스에 의해 발생한다고 생각된다. 즉, 예를 들어 수전 등의 포장에 있어서의 토양 중에서 황화수소나 유기산이 발생하면, 예를 들어 벼 등의 작물에 있어서의 뿌리의 신장이나 활성이 저해되고, 이 결과, 작물의 생육이 억제되며, 작물의 수분을 빨아 올리는 능력이 약해진다. 이 때문에, 예를 들어 하기 비교적 더운 시기 등에 있어서, 기온이 높아지면, 작물 전체에 수분이 운반되지 않아, 기공으로부터의 증산량이 적어진다. 이 결과, 예를 들어 사람의 열사병과 같이, 작물 자체의 온도(상기 사람으로 말하면 체온에 상당함)를 충분히 낮출 수 없어, 생육 불량이나 시듦 등이 발생한다. 이러한 환원 장해가 발생하면, 작물의 수량은 저하되고, 그 품질도 나빠져버린다.
본 발명자는 이러한 환원 장해의 프로세스를 감안하여, 포장에 있어서의 환원 장해의 발생 유무는, 작물의 온도와 상관이 있음을 알아내었다.
상기 토양 상태 평가 장치는, 포장의 열 분포 화상과 상기 포장의 기온에 기초하여, 상기 포장의 토양에 있어서의 환원성의 정도를 나타내는 평가값을 구하므로, 토양으로부터 시료를 샘플링할 필요가 없고, 열 분포 화상이, 예를 들어 열 분포 화상 생성 장치 등에 의해, 비교적 넓은 범위를 한번에 얻을 수 있기 때문에, 환원성의 정도를 보다 효율적으로 평가할 수 있다.
다른 일 형태에서는, 상술한 토양 상태 평가 장치에 있어서, 상기 열 분포 화상 취득부에서 취득된 상기 열 분포 화상에 기초하여 상기 포장의 온도를 구하는 포장 온도 처리부를 더 구비하고, 상기 토양 환원성 평가부는, 상기 포장 온도 처리부에서 구해진 상기 포장의 온도와 상기 포장 기온 취득부에서 취득된 상기 포장의 기온의 차에 기초하여, 상기 평가값을 다단계로 구한다.
상술한 환원 장해의 프로세스로부터, 상기 포장의 온도와 상기 포장의 기온의 차가 클수록, 환원성의 정도는 커진다. 상기 토양 상태 평가 장치는, 상기 포장의 온도와 상기 포장의 기온의 차에 기초하여, 상기 평가값을 다단계로 구하므로, 적절한 평가값을 구할 수 있다.
다른 일 형태에서는, 이들 상술한 토양 상태 평가 장치에 있어서, 상기 평가값은 환원 장해의 발생 유무를 나타내는 평가를 포함한다.
이러한 토양 상태 평가 장치는, 상기 평가값이 환원 장해의 발생 유무를 나타내는 평가를 포함하므로, 환원 장해의 발생 유무를 구할 수 있어, 환원 장해의 발생 유무를 알 수 있다.
다른 일 형태에서는, 이들 상술한 토양 상태 평가 장치에 있어서, 상기 토양 환원성 평가부에 의해 상기 평가값을 구하는 경우의 설정 평가 조건을 기억하는 평가 조건 기억부와, 외부로부터 평가 조건을 접수하는 평가 조건 접수부를 더 구비하고, 상기 토양 환원성 평가부는, 상기 평가 조건 접수부에서 접수된 평가 조건이 상기 평가 조건 기억부에 기억된 설정 평가 조건을 만족시키는 경우에, 상기 평가값을 구한다.
상술한 환원 장해의 프로세스로부터, 비교적 고온의 경우나 맑은 하늘의 경우 등에 적합하게 환원성의 정도를 평가할 수 있다. 상기 토양 상태 평가 장치는, 토양 환원성 평가부가 평가 조건 접수부에서 접수된 평가 조건이 평가 조건 기억부에 기억된 설정 평가 조건을 만족시키는 경우에, 평가값을 구하므로, 보다 적절한 평가값을 구할 수 있다.
다른 일 형태에서는, 이들 상술한 토양 상태 평가 장치에 있어서, 상기 평가 조건 기억부는, 상기 포장 기온 취득부에서 취득된 상기 포장의 기온이 소정의 온도 이상인 것을 상기 설정 평가 조건의 하나로서 기억하고, 상기 평가 조건 접수부는 상기 포장 기온 취득부를 포함한다.
이러한 토양 상태 평가 장치는, 상술한 환원 장해의 프로세스를 감안하여, 보다 적절한 평가값을 구할 수 있다.
다른 일 형태에서는, 이들 상술한 토양 상태 평가 장치에 있어서, 상기 평가 조건 기억부는, 날씨가 쾌청하거나 또는 맑은 하늘이며 시각이 9시부터 15시까지인 것을 상기 설정 평가 조건의 하나로서 기억하고, 상기 평가 조건 접수부는 외부로부터 데이터의 입력을 접수하는 입력부이다.
이러한 토양 상태 평가 장치는, 상술한 환원 장해의 프로세스를 감안하여, 보다 적절한 평가값을 구할 수 있다.
다른 일 형태에서는, 이들 상술한 토양 상태 평가 장치에 있어서, 상기 평가 대상의 포장은 구분된 복수의 서브 영역을 구비하고, 상기 토양 환원성 평가부는, 상기 복수의 서브 영역 각각에 대해서 상기 평가값을 각각 구한다.
이러한 토양 상태 평가 장치는, 복수의 서브 영역 각각에 대해서, 평가값을 각각 구하므로, 2차원 공간 분해능을 향상시킬 수 있어, 포장의 곳곳에서 발생하는 환원성의 정도를 평가할 수 있다.
다른 일 형태에서는, 이들 상술한 토양 상태 평가 장치에 있어서, 상기 토양 환원성 평가부에서 구해진 평가값에 기초하여, 상기 환원성을 개선하기 위한 자재량을 구하는 자재량 처리부를 더 구비한다.
환원성의 정도가 나빠져버린 경우, 다음 작물의 생육을 대비하여, 포장에는, 예를 들어 석회질소 등의 상기 환원성을 개선하기 위한 자재가 공급된다. 종전에는, 환원 장해가 발생하면, 환원성의 정도가 불분명하므로, 일률적인 양으로 포장 전체에 자재가 공급되었다. 상기 토양 상태 평가 장치는, 평가값에 기초하여 자재의 양을 구하므로, 보다 적절한 양으로 포장에 자재를 공급할 수 있다. 이 결과, 일률적인 양으로 자재를 포장에 공급하는 경우에 비해, 자재의 양을 저감시킬 수 있으므로, 비용을 저감시킬 수 있어, 비용 대비 효과를 개선할 수 있다. 특히, 상기 복수의 서브 영역 각각에 대하여 상기 평가값이 각각 요구되는 경우에는, 상기 복수의 서브 영역 각각에 대하여 자재의 양이 각각 구해지므로, 환원성의 정도에 따라서 개개의 서브 영역에 자재를 공급할 수 있기 때문에, 보다 효율적으로 자재를 포장에 공급할 수 있다.
다른 일 형태에 따른 토양 상태 평가 방법은, 평가 대상의 포장에 있어서의 열 분포 화상을 취득하는 열 분포 화상 취득 공정과, 상기 포장의 기온을 취득하는 포장 기온 취득 공정과, 상기 열 분포 화상 취득 공정에서 취득된 상기 포장의 열 분포 화상과 상기 포장 기온 취득 공정에서 취득된 상기 포장의 기온에 기초하여, 상기 포장의 토양에 있어서의 환원성의 정도를 나타내는 평가값을 구하는 토양 환원성 평가 공정을 구비한다.
다른 일 형태에 따른 토양 상태 평가 프로그램은, 컴퓨터에, 평가 대상의 포장에 있어서의 열 분포 화상을 취득하는 열 분포 화상 취득 공정과, 상기 포장의 기온을 취득하는 포장 기온 취득 공정과, 상기 열 분포 화상 취득 공정에서 취득된 상기 포장의 열 분포 화상과 상기 포장 기온 취득 공정에서 취득된 상기 포장의 기온에 기초하여, 상기 포장의 토양에 있어서의 환원성의 정도를 나타내는 평가값을 구하는 토양 환원성 평가 공정을 실행시키기 위한 프로그램이다.
이러한 토양 상태 평가 방법 및 토양 상태 평가 프로그램은, 포장의 열 분포 화상과 상기 포장의 기온에 기초하여, 상기 포장의 토양에 있어서의 환원성의 정도를 나타내는 평가값을 구하므로, 토양으로부터 시료를 샘플링할 필요가 없고, 열 분포 화상이, 예를 들어 열 분포 화상 생성 장치 등에 의해, 비교적 넓은 범위를 한번에 얻을 수 있기 때문에, 환원성의 정도를 보다 효율적으로 평가할 수 있다.
이 출원은 2016년 5월 10일에 출원된 일본 특허 출원 제2016-94866을 기초로 하는 것이며, 그 내용은 본원에 포함되는 것이다.
본 발명을 표현하기 위해서, 상술에 있어서 도면을 참조하면서 실시 형태를 통해 본 발명을 적절하고도 충분히 설명했지만, 당업자라면 상술한 실시 형태를 변경 및/또는 개량하는 것은 용이하게 할 수 있는 것으로 인식해야 한다. 따라서, 당업자가 실시하는 변경 형태 또는 개량 형태가, 청구범위에 기재된 청구항의 권리 범위를 이탈하는 레벨의 것이 아닌 한, 당해 변경 형태 또는 당해 개량 형태는 당해 청구항의 권리 범위에 포괄된다고 해석된다.
본 발명에 따르면, 토양 상태 평가 장치, 토양 상태 평가 방법 및 토양 상태 평가 프로그램을 제공할 수 있다.

Claims (10)

  1. 평가 대상의 포장에 있어서의 열 분포 화상을 취득하는 열 분포 화상 취득부와,
    상기 포장의 기온을 취득하는 포장 기온 취득부와,
    상기 열 분포 화상 취득부에서 취득된 상기 포장의 열 분포 화상과 상기 포장 기온 취득부에서 취득된 상기 포장의 기온에 기초하여, 상기 포장의 토양에 있어서의 환원성의 정도를 나타내는 평가값을 구하는 토양 환원성 평가부를 구비하는
    토양 상태 평가 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열 분포 화상 취득부에서 취득된 상기 열 분포 화상에 기초하여 상기 포장의 온도를 구하는 포장 온도 처리부를 더 구비하고,
    상기 토양 환원성 평가부는, 상기 포장 온도 처리부에서 구해진 상기 포장의 온도와 상기 포장 기온 취득부에서 취득된 상기 포장의 기온의 차에 기초하여, 상기 평가값을 다단계로 구하는
    토양 상태 평가 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 평가값은 환원 장해의 발생 유무를 나타내는 평가를 포함하는
    토양 상태 평가 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 토양 환원성 평가부에 의해 상기 평가값을 구하는 경우의 설정 평가 조건을 기억하는 평가 조건 기억부와,
    외부로부터 평가 조건을 접수하는 평가 조건 접수부를 더 구비하고,
    상기 토양 환원성 평가부는, 상기 평가 조건 접수부에서 접수된 평가 조건이 상기 평가 조건 기억부에 기억된 설정 평가 조건을 만족시키는 경우에, 상기 평가값을 구하는
    토양 상태 평가 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 평가 조건 기억부는, 상기 포장 기온 취득부에서 취득된 상기 포장의 기온이 소정의 온도 이상인 것을 상기 설정 평가 조건의 하나로서 기억하고,
    상기 평가 조건 접수부는 상기 포장 기온 취득 부를 포함하는
    토양 상태 평가 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 평가 조건 기억부가 기억하는 상기 설정 평가 조건은 날씨 및 시각을 포함하고,
    상기 평가 조건 접수부는 외부로부터 데이터의 입력을 접수하는 입력부인
    토양 상태 평가 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 평가 대상의 포장은 구분된 복수의 서브 영역을 구비하고,
    상기 토양 환원성 평가부는, 상기 복수의 서브 영역 각각에 대해서 상기 평가값을 각각 구하는
    토양 상태 평가 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 토양 환원성 평가부에서 구해진 평가값에 기초하여, 상기 환원성을 개선하기 위한 자재량을 구하는 자재량 처리부를 더 구비하는
    토양 상태 평가 장치.
  9. 평가 대상의 포장에 있어서의 열 분포 화상을 취득하는 열 분포 화상 취득 공정과,
    상기 포장의 기온을 취득하는 포장 기온 취득 공정과,
    상기 열 분포 화상 취득 공정에서 취득된 상기 포장의 열 분포 화상과 상기 포장 기온 취득 공정에서 취득된 상기 포장의 기온에 기초하여, 상기 포장의 토양에 있어서의 환원성의 정도를 나타내는 평가값을 구하는 토양 환원성 평가 공정을 구비하는
    토양 상태 평가 방법.
  10. 토양 상태 평가 장치로 하여금 토양 상태 평가 방법을 수행하도록 하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능 프로그램 기록 매체로서,
    상기 토양 상태 평가 방법은,
    상기 토양 상태 평가 장치의 열 분포 화상 취득부에 의해, 평가 대상의 포장에 있어서의 열 분포 화상을 취득하는 열 분포 화상 취득 공정과,
    상기 토양 상태 평가 장치의 포장 기온 취득부에 의해, 상기 포장의 기온을 취득하는 포장 기온 취득 공정과,
    상기 토양 상태 평가 장치의 토양 환원성 평가부에 의해, 상기 열 분포 화상 취득 공정에서 취득된 상기 포장의 열 분포 화상과 상기 포장 기온 취득 공정에서 취득된 상기 포장의 기온에 기초하여, 상기 포장의 토양에 있어서의 환원성의 정도를 나타내는 평가값을 구하는 토양 환원성 평가 공정을 포함하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 기록 매체.
KR1020187032176A 2016-05-10 2017-04-17 토양 상태 평가 장치, 해당 방법 및 해당 프로그램 KR102163610B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2016-094866 2016-05-10
JP2016094866 2016-05-10
PCT/JP2017/015487 WO2017195534A1 (ja) 2016-05-10 2017-04-17 土壌状態評価装置、該方法および該プログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180127494A KR20180127494A (ko) 2018-11-28
KR102163610B1 true KR102163610B1 (ko) 2020-10-08

Family

ID=60267620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187032176A KR102163610B1 (ko) 2016-05-10 2017-04-17 토양 상태 평가 장치, 해당 방법 및 해당 프로그램

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6881440B2 (ko)
KR (1) KR102163610B1 (ko)
CN (1) CN109154591B (ko)
WO (1) WO2017195534A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7081945B2 (ja) * 2018-03-09 2022-06-07 三菱重工業株式会社 温度管理装置、温度管理システム、温度管理方法、およびプログラム
CN110175870A (zh) * 2019-05-08 2019-08-27 深圳中大环保科技创新工程中心有限公司 土壤资源价值确定方法及相关产品

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004147651A (ja) 2002-10-11 2004-05-27 Three N Gijutsu Consultant:Kk 植生のヘルスモニタリング方法
JP2007143490A (ja) 2005-11-29 2007-06-14 Yamaguchi Univ 気球空撮マルチバンドセンシングにより植生を診断する方法
JP2010068719A (ja) 2008-09-16 2010-04-02 Hitachi Software Eng Co Ltd 緑地監視システム及び緑地監視配信方法
JP2012200194A (ja) 2011-03-25 2012-10-22 Tokyo Electric Power Co Inc:The 土中温度計測装置および土中温度計測方法
JP2015008699A (ja) 2013-07-01 2015-01-19 株式会社日立ソリューションズ 植物計測処理装置、植物計測処理方法および植物計測処理プログラム
US20160073573A1 (en) 2014-09-12 2016-03-17 The Climate Corporation Methods and systems for managing agricultural activities

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2079664C (en) * 1992-08-03 2001-01-30 Lloyd C. Fons Methods for locating oil or gas deposits employing earth surface temperatures
JP4437451B2 (ja) * 2005-03-28 2010-03-24 国立大学法人豊橋技術科学大学 水分測定装置およびその水分測定装置を備えた土壌灌水制御システム
CN202025424U (zh) * 2011-03-15 2011-11-02 北京农业智能装备技术研究中心 农田墒情信息自动采集系统
JP6268650B2 (ja) * 2012-11-08 2018-01-31 小松精練株式会社 土壌改良材およびそれを含む培土
JP5351325B1 (ja) 2012-11-27 2013-11-27 株式会社みらい蔵 土壌分析システム及び土壌分析用プログラム
CN203772311U (zh) * 2014-03-18 2014-08-13 舟山市农林与渔农村委员会 一种土壤环境监测系统
CN204440130U (zh) * 2015-01-09 2015-07-01 河南慧之盟电子科技有限公司 一种基于农业物联网技术的智能化农业管理系统
JP6589978B2 (ja) * 2015-03-16 2019-10-16 コニカミノルタ株式会社 植物健全性診断装置、該方法および該プログラム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004147651A (ja) 2002-10-11 2004-05-27 Three N Gijutsu Consultant:Kk 植生のヘルスモニタリング方法
JP2007143490A (ja) 2005-11-29 2007-06-14 Yamaguchi Univ 気球空撮マルチバンドセンシングにより植生を診断する方法
JP2010068719A (ja) 2008-09-16 2010-04-02 Hitachi Software Eng Co Ltd 緑地監視システム及び緑地監視配信方法
JP2012200194A (ja) 2011-03-25 2012-10-22 Tokyo Electric Power Co Inc:The 土中温度計測装置および土中温度計測方法
JP2015008699A (ja) 2013-07-01 2015-01-19 株式会社日立ソリューションズ 植物計測処理装置、植物計測処理方法および植物計測処理プログラム
US20160073573A1 (en) 2014-09-12 2016-03-17 The Climate Corporation Methods and systems for managing agricultural activities

Also Published As

Publication number Publication date
JP6881440B2 (ja) 2021-06-02
CN109154591A (zh) 2019-01-04
WO2017195534A1 (ja) 2017-11-16
JPWO2017195534A1 (ja) 2019-03-07
CN109154591B (zh) 2021-06-01
KR20180127494A (ko) 2018-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210217148A1 (en) Methods for agronomic and agricultural monitoring using unmanned aerial systems
Gil-Docampo et al. Above-ground biomass estimation of arable crops using UAV-based SfM photogrammetry
US10585210B2 (en) Apparatus for radiometric correction and orthorectification of aerial imagery
Ghazal et al. UAV-based remote sensing for vegetation cover estimation using NDVI imagery and level sets method
US11543836B2 (en) Unmanned aerial vehicle action plan creation system, method and program
Atkinson et al. Field phenotyping for the future
CN111225854A (zh) 无人机
JP6589978B2 (ja) 植物健全性診断装置、該方法および該プログラム
JP6981408B2 (ja) 植物生育指標測定装置、該方法および該プログラム
CN111095339A (zh) 作物栽培支持装置
KR102163610B1 (ko) 토양 상태 평가 장치, 해당 방법 및 해당 프로그램
Flores et al. Multispectral imaging of crops in the Peruvian Highlands through a fixed-wing UAV system
Long et al. Row and water front detection from UAV thermal-infrared imagery for furrow irrigation monitoring
CN103424366A (zh) 一种多光谱精准识别的智能施肥实施方法
Kallimani et al. UAV-based Multispectral & Thermal dataset for exploring the diurnal variability, radiometric & geometric accuracy for precision agriculture
Grenzdörffer Automatic generation of geometric parameters of individual cauliflower plants for rapid phenotyping using drone images
JP6862299B2 (ja) 圃場の空撮システム
Dong et al. 4D mapping of fields using autonomous ground and aerial vehicles
JP6550496B1 (ja) 情報収集装置、情報収集方法及びコンピュータープログラム
US20220172306A1 (en) Automated mobile field scouting sensor data and image classification devices
JP6609681B1 (ja) 判定システム、判定装置、判定方法及びコンピュータープログラム
Madsen et al. RoboWeedSupport-Semi-Automated Unmanned Aerial System for Cost Efficient High Resolution in Sub-Millimeter Scale Acquisition of Weed Images
Zhang et al. Data on three-year flowering intensity monitoring in an apple orchard: A collection of RGB images acquired from unmanned aerial vehicles
WO2023233832A1 (ja) 方法、プログラム及び情報処理装置
US20230123230A1 (en) System and method for phenotypic characterisation of agricultural crops

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right