(57)【要約】【課題】作物の発育期をより正確に推定できるようにする。【解決手段】過去数年における作物の発育の状態の実績を表した発育データをもとに平年基準発育期を設定する平年基準発育期設定部１１と、発育因子の積算の起算日を設定する起算日設定部１２と、平年基準発育期から、過去の気象要素に基づく発育因子の平年値を逆積算することにより、積算の初期値を設定する初期値設定部１３と、当年の気象要素に基づく発育因子を初期値から積算することにより、当年における作物の発育期を推定する当年発育期推定部１４とを備え、起算日から発育因子を積算することによって作物の発育期を推定する場合において、既に作物の成長が進んでいる状態の起算日における発育因子の積算値として、平年基準発育期から過去の気象要素に基づく発育因子の平年値を逆積算することによって算出した適切な初期値を与えることができるようにする。【選択図】図１
2019200778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過去数年における作物の発育の状態の実績を表した発育データを記憶した発育実績データ記憶部を参照し、複数の発育期のうち基準とする発育期である基準発育期を任意の期間について平均した平年値を算出し、平年基準発育期として設定する平年基準発育期設定部と、
上記作物の複数の発育期と発育因子の積算値との相関関係を示した関数を用いて当年における作物の発育期を推定する際における積算の起算日を設定する起算日設定部と、
上記平年基準発育期設定部により設定された上記平年基準発育期から、過去数年における気象要素の推移を表した気象データを記憶した過去気象データ記憶部から取得した過去の気象要素に基づく上記発育因子の平年値を逆積算することにより、上記起算日設定部により設定された上記起算日における上記発育因子の積算値に関する初期値を設定する初期値設定部と、
上記起算日設定部により設定された上記起算日および上記初期値設定部により設定された上記初期値をもとに、当年における気象要素の推移を表した気象データを記憶した当年気象データ記憶部から取得した当年の気象要素に基づく上記発育因子を上記起算日の上記初期値から積算することにより、当年における作物の発育期を推定する当年発育期推定部とを備えたことを特徴とする作物の発育期推定装置。
【請求項２】
上記発育因子および上記気象要素として日平均気温を用い、
上記起算日設定部は、上記作物の複数の発育期と上記日平均気温の積算値との相関関係を示した第１の関数を用いて当年における作物の発育期を推定する際における積算の起算日を設定し、
上記初期値設定部は、上記平年基準発育期設定部により設定された上記平年基準発育期から、過去数年における日平均気温の推移を表した気象データを記憶した上記過去気象データ記憶部から取得した過去の日平均気温の平年値である平年日平均気温を逆積算することにより、上記起算日設定部により設定された上記起算日における上記日平均気温の積算値に関する初期値を設定し、
上記当年発育期推定部は、上記起算日設定部により設定された上記起算日および上記初期値設定部により設定された上記初期値を上記第１の関数に適用し、当年における日平均気温の推移を表した気象データを記憶した上記当年気象データ記憶部から取得した当年の日平均気温を上記起算日の上記初期値から積算することにより、上記当年の各発育期を推定することを特徴とする請求項１に記載の作物の発育期推定装置。
【請求項３】
上記気象要素として日平均気温および日長時間を用い、上記発育因子として上記日平均気温および上記日長時間を変数とする関数値である発育速度を用い、
上記起算日設定部は、上記作物の複数の発育期と上記発育速度の積算値との相関関係を示した第２の関数を用いて当年における作物の発育期を推定する際における積算の起算日を設定し、
上記初期値設定部は、上記平年基準発育期設定部により設定された上記平年基準発育期から、過去数年における日平均気温および日長時間の推移を表した気象データを記憶した上記過去気象データ記憶部から取得した過去の日平均気温および日長時間から求まる過去の発育速度の平年値である平年発育速度を逆積算することにより、上記起算日設定部により設定された上記起算日における上記発育速度の積算値に関する初期値を設定し、
上記当年発育期推定部は、上記起算日設定部により設定された上記起算日および上記初期値設定部により設定された上記初期値を上記第２の関数に適用し、当年における日平均気温および日長時間の推移を表した気象データを記憶した上記当年気象データ記憶部から取得した当年の日平均気温および日長時間から求まる当年の発育速度を上記起算日の上記初期値から積算することにより、少なくとも上記当年の基準発育期を推定することを特徴とする請求項１に記載の作物の発育期推定装置。
【請求項４】
上記当年発育期推定部は、基準発育期推定部および他発育期推定部を備え、
上記基準発育期推定部は、上記起算日設定部により設定された上記起算日および上記初期値設定部により設定された上記初期値を上記第２の関数に適用し、当年における日平均気温および日長時間の推移を表した気象データを記憶した上記当年気象データ記憶部から取得した当年の日平均気温および日長時間から求まる当年の発育速度を上記起算日の上記初期値から積算することにより、上記当年の基準発育期を推定し、
上記他発育期推定部は、上記基準発育期推定部により推定された当年の基準発育期から、上記当年の気象要素に基づく上記発育因子を積算または逆積算することにより、当年における作物の他の発育期を推定することを特徴とする請求項３に記載の作物の発育期推定装置。
【請求項５】
上記起算日設定部、上記初期値設定部および上記基準発育期推定部は、上記気象要素として日平均気温および日長時間を用いるとともに、上記発育因子として上記日平均気温および上記日長時間を変数とする関数値である発育速度を用いる一方、上記他発育期推定部は、上記発育因子および上記気象要素として日平均気温を用い、
上記他発育期推定部は、上記基準発育期推定部により推定された当年の基準発育期から、上記当年の日平均気温を積算または逆積算することにより、当年における作物の他の発育期を推定することを特徴とする請求項４に記載の作物の発育期推定装置。
【請求項６】
上記平年基準発育期設定部により設定された上記平年基準発育期から、過去数年の上記発育因子の平年値を積算または逆積算することにより、他の平年発育期を推定する他平年発育期推定部と、
上記当年発育期推定部により推定された当年の発育期と、上記平年基準発育期設定部により設定された上記平年基準発育期および上記他平年発育期推定部により推定された上記他の平年発育期の少なくとも１つとの差である平年差を算出する平年差算出部とを更に備えたことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の作物の発育期推定装置。
【請求項７】
上記当年発育期推定部は、基準発育期推定部および当日発育期推定部を備え、
上記基準発育期推定部は、上記起算日設定部により設定された上記起算日および上記初期値設定部により設定された上記初期値をもとに、当年における気象要素の推移を表した気象データを記憶した当年気象データ記憶部から取得した当年の気象要素に基づく上記発育因子を上記起算日の上記初期値から積算することにより、上記当年における作物の基準発育期を推定し、
上記当日発育期推定部は、上記基準発育期推定部により推定された当年の基準発育期から推定当日まで、上記当年の気象要素に基づく上記発育因子を積算または逆積算することにより、上記当年における作物の上記推定当日の発育期を推定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の作物の発育期推定装置。
【請求項８】
上記平年基準発育期設定部により設定された上記平年基準発育期から過去数年の上記発育因子の平年値を積算または逆積算し、その積算結果である過去平年積算値が、上記当日発育期推定部が上記当年の基準発育期から上記推定当日まで上記当年の気象要素に基づく上記発育因子を積算または逆積算した結果である当年積算値に達する時点を過去の平年発育期として推定する過去平年発育期推定部と、
上記当日発育期推定部により推定された上記推定当日の発育期と、上記過去平年発育期推定部により推定された過去の平年発育期との差である当日平年差を算出する当日平年差算出部とを更に備えたことを特徴とする請求項７に記載の作物の発育期推定装置。
【請求項９】
上記基準発育期は出穂期であり、上記起算日は、上記発育実績データ記憶部に記憶されている過去数年の田植日を任意の期間について平均した平年田植日であることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の作物の発育期推定装置。
【請求項１０】
上記平年基準発育期設定部は、過去数年における作物の発育の状態の実績を地域ごとに表した発育データを記憶した発育実績データ記憶部を参照し、複数の発育期のうち基準とする発育期である基準発育期を任意の期間について平均した平年値を上記地域ごとに算出し、上記地域ごとの平年基準発育期として設定し、
上記起算日設定部は、上記作物の複数の発育期と発育因子の積算値との相関関係を示した関数を用いて当年における作物の発育期を推定する際における積算の起算日を上記地域ごとに設定し、
上記初期値設定部は、上記平年基準発育期設定部により設定された上記地域ごとの平年基準発育期から、過去数年における気象要素の推移を上記地域ごとに表した気象データを記憶した過去気象データ記憶部から取得した過去の気象要素に基づく上記発育因子の平年値を逆積算することにより、上記起算日設定部により設定された上記起算日における上記発育因子の積算値に関する初期値を上記地域ごとに設定し、
上記当年発育期推定部は、上記起算日設定部により上記地域ごとに設定された上記起算日および上記初期値設定部により上記地域ごとに設定された上記初期値をもとに、当年における気象要素の推移を上記地域ごとに表した気象データを記憶した当年気象データ記憶部から取得した当年の気象要素に基づく上記発育因子を上記起算日の上記初期値から積算することにより、当年における作物の発育期を上記地域ごとに推定することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の作物の発育期推定装置。
【請求項１１】
上記平年基準発育期設定部は、過去数年における作物の発育の状態の実績を地域ごとに表した発育データを記憶した発育実績データ記憶部を参照し、複数の発育期のうち基準とする発育期である基準発育期を任意の期間について平均した平年値を上記地域ごとに算出し、上記地域ごとの平年基準発育期として設定し、
上記起算日設定部は、上記作物の複数の発育期と発育因子の積算値との相関関係を示した関数を用いて当年における作物の発育期を推定する際における積算の起算日を上記地域ごとに設定し、
上記初期値設定部は、上記平年基準発育期設定部により設定された上記地域ごとの平年基準発育期から、過去数年における気象要素の推移を上記地域ごとに表した気象データを記憶した過去気象データ記憶部から取得した過去の気象要素に基づく上記発育因子の平年値を逆積算することにより、上記起算日設定部により設定された上記起算日における上記発育因子の積算値に関する初期値を上記地域ごとに設定し、
上記当年発育期推定部は、上記起算日設定部により上記地域ごとに設定された上記起算日および上記初期値設定部により上記地域ごとに設定された上記初期値をもとに、当年における気象要素の推移を上記地域ごとに表した気象データを記憶した当年気象データ記憶部から取得した当年の気象要素に基づく上記発育因子を上記起算日の上記初期値から積算することにより、当年における作物の発育期を上記地域ごとに推定し、
上記他平年発育期推定部は、上記平年基準発育期設定部により上記地域ごとに設定された上記平年基準発育期から、過去数年の上記地域ごとの発育因子の平年値を積算または逆積算することにより、他の平年発育期を上記地域ごとに推定し、
上記平年差算出部は、上記当年発育期推定部により上記地域ごとに推定された当年の発育期と、上記平年基準発育期設定部により上記地域ごとに設定された上記平年基準発育期および上記他平年発育期推定部により上記地域ごとに推定された上記他の平年発育期の少なくとも１つとの差である平年差を上記地域ごとに算出することを特徴とする請求項６に記載の作物の発育期推定装置。
【請求項１２】
上記平年基準発育期設定部は、過去数年における作物の発育の状態の実績を地域ごとに表した発育データを記憶した発育実績データ記憶部を参照し、複数の発育期のうち基準とする発育期である基準発育期を任意の期間について平均した平年値を上記地域ごとに算出し、上記地域ごとの平年基準発育期として設定し、
上記起算日設定部は、上記作物の複数の発育期と発育因子の積算値との相関関係を示した関数を用いて当年における作物の発育期を推定する際における積算の起算日を上記地域ごとに設定し、
上記初期値設定部は、上記平年基準発育期設定部により設定された上記地域ごとの平年基準発育期から、過去数年における気象要素の推移を上記地域ごとに表した気象データを記憶した過去気象データ記憶部から取得した過去の気象要素に基づく上記発育因子の平年値を逆積算することにより、上記起算日設定部により設定された上記起算日における上記発育因子の積算値に関する初期値を上記地域ごとに設定し、
上記当年発育期推定部は、基準発育期推定部および当日発育期推定部を備え、
上記基準発育期推定部は、上記起算日設定部により上記地域ごとに設定された上記起算日および上記初期値設定部により上記地域ごとに設定された上記初期値をもとに、当年における気象要素の推移を上記地域ごとに表した気象データを記憶した当年気象データ記憶部から取得した当年の気象要素に基づく上記発育因子を上記起算日の上記初期値から積算することにより、上記当年における作物の基準発育期を上記地域ごとに推定し、
上記当日発育期推定部は、上記基準発育期推定部により上記地域ごとに推定された当年の基準発育期から推定当日まで、上記当年の気象要素に基づく上記発育因子を積算または逆積算することにより、上記当年における作物の上記推定当日の発育期を上記地域ごとに推定することを特徴とする請求項７に記載の作物の発育期推定装置。
【請求項１３】
上記平年基準発育期設定部により上記地域ごとに設定された上記平年基準発育期から過去数年の上記発育因子の平年値を上記地域ごとに積算または逆積算し、その積算結果である過去平年積算値が、上記当日発育期推定部が上記当年の基準発育期から上記推定当日まで上記当年の気象要素に基づく上記発育因子を積算または逆積算した結果である当年積算値に達する時点を上記地域ごとに過去の平年発育期として推定する過去平年発育期推定部と、
上記当日発育期推定部により上記地域ごとに推定された上記推定当日の発育期と、上記過去平年発育期推定部により上記地域ごとに推定された過去の平年発育期との差である当日平年差を上記地域ごとに算出する当日平年差算出部とを更に備えたことを特徴とする請求項１２に記載の作物の発育期推定装置。
【請求項１４】
コンピュータの平年基準発育期設定部が、過去数年における作物の発育の状態の実績を表した発育データを記憶した発育実績データ記憶部を参照し、複数の発育期のうち基準とする発育期である基準発育期を任意の期間について平均した平年値を算出し、平年基準発育期として設定する第１のステップと、
上記コンピュータの起算日設定部が、上記作物の複数の発育期と発育因子の積算値との相関関係を示した関数を用いて当年における作物の発育期を推定する際における積算の起算日を設定する第２のステップと、
上記コンピュータの初期値設定部が、上記平年基準発育期設定部により設定された上記平年基準発育期から、過去数年における気象要素の推移を表した気象データを記憶した過去気象データ記憶部から取得した過去の気象要素に基づく上記発育因子の平年値を逆積算することにより、上記起算日設定部により設定された上記起算日における上記発育因子の積算値に関する初期値を設定する第３のステップと、
上記コンピュータの当年発育期推定部が、上記起算日設定部により設定された上記起算日および上記初期値設定部により設定された上記初期値をもとに、当年における気象要素の推移を表した気象データを記憶した当年気象データ記憶部から取得した当年の気象要素に基づく上記発育因子を上記起算日の上記初期値から積算することにより、当年における作物の発育期を推定する第４のステップとを有することを特徴とする作物の発育期推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作物の発育期推定装置および発育期推定方法に関し、特に、作物の発育期を日平均気温や日長時間に基づいて推定する装置および方法に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水稲の出穂期を日平均気温や日長時間に基づいて推定する技術が知られている（例えば、非特許文献１、特許文献１参照）。非特許文献１には、３０年平年出穂日と３０年平年気温と日長時間とから、３０年平年田植日の発育指数（ＤＶＩ）を推定するとともに、気温および日長から日々の発育速度（ＤＶＲ）を積算し、これらの情報に基づいて水稲の出穂日を推定することが開示されている。また、非特許文献１には、平年出穂日、平年田植日、平年日平均気温を与えることができれば、当年の日平均気温を入力して出穂日を計算することができることや、当該計算した出穂日から平年出穂日を引いた値を出穂の平年差として計算することができることも開示されている。
【０００３】
また、特許文献１には、田植え時の日時、田植え時の幼葉の枚数、日長時間を割り出す緯度情報などの設定を行い、生育予測理論（例えばＰＲＩＮＣＥＳＳ理論）に従って、温度センサのデータと緯度から算出される日長時間を計算し、日々累積を行うことにより、水稲の生育上重要な幼穂形成期、減数分裂期、出穂期などを推定し、追肥時期が到来したことを予測することが開示されている（段落[００２３]参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０６２６１号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】生物と気象17，p77-82 「３０年平均の平年出穂日を用いた水稲の出穂日の推定」（川方俊和，2017年10月10日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術のように、田植日を起算日として日平均気温や日長時間を積算することによって水稲の出穂期を推定する場合、田植日は既に水稲の成長がある程度進んでいる状態であるため、日平均気温や日長時間の積算値に関して何らかの初期値を設定することが必要である。しかしながら、正しい初期値を与えることが難しく、そのため、水稲の出穂期を正確に推定することが難しいという問題があった。
【０００７】
また、特許文献１に記載の技術によれば、出穂期の他にも幼穂形成期や減数分裂期などを推定することが可能であるが、これらの発育期を正確に推定することも難しい。水稲は、播種後のある時期までは主に気温に感応して成長し、ある時期から日長にも感応して成長が進んでいくため、一律に田植日を起算日として日平均気温や日長時間を単純に積算するだけでは、出穂期以外の各発育期を正確に推定することが難しいのである。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、作物の発育期をより正確に推定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決するために、本発明では、過去数年における作物の発育の状態の実績を表した発育データをもとに平年基準発育期を設定するとともに、発育因子の積算値を関数に適用して当年における作物の発育期を推定する際における積算の起算日を設定する。さらに、本発明では、上記のように設定した平年基準発育期から、過去の気象要素に基づく発育因子の平年値を逆積算することにより、起算日における発育因子の積算値に関する初期値を設定する。そして、このようにして設定した起算日および初期値を関数に適用し、当年の気象要素に基づく発育因子を起算日の初期値から積算することにより、当年における作物の発育期を推定するようにしている。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成した本発明によれば、起算日から発育因子を積算することによって作物の発育期を推定する場合において、既に作物の成長がある程度進んでいる状態の起算日における発育因子の積算値として、平年基準発育期から過去の気象要素に基づく発育因子の平年値を逆積算することによって算出した適切な初期値を与えることが可能となる。これにより、適切に与えられた起算日における発育因子の積算値の初期値から当年の気象要素に基づく発育因子を積算することにより、当年における作物の発育期をより正確に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態による発育期推定装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態による初期値設定部の処理内容を説明するための図である。
【図３】第１の実施形態による当年発育期推定部の処理内容を説明するための図である。
【図４】他平年発育期推定部の処理内容を説明するための図である。
【図５】平年差算出部の処理内容を説明するための図である。
【図６】第１の実施形態による発育期推定装置の動作例を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態による発育期推定装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図８】第２の実施形態による初期値設定部の処理内容を説明するための図である。
【図９】第２の実施形態による基準発育期推定部の処理内容を説明するための図である。
【図１０】第２の実施形態による他発育期推定部の処理内容を説明するための図である。
【図１１】第２の実施形態による発育期推定装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１２】第３の実施形態による発育期推定装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図１３】第３の実施形態による当日発育期推定部の処理内容を説明するための図である。
【図１４】第３の実施形態による過去平年発育期推定部および当日平年差算出部の処理内容を説明するための図である。
【図１５】第４の実施形態による発育期推定装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図１６】第４の実施形態による発育期推定装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図１７】第４の実施形態による発育期推定装置の機能構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、第１の実施形態による作物の発育期推定装置（以下、単に発育期推定装置という）の機能構成例を示すブロック図である。なお、以下では作物の一例として、水稲の発育期を推定する場合について説明する。
【００１３】
図１に示すように、第１の実施形態による発育期推定装置１０は、その機能構成として、平年基準発育期設定部１１、起算日設定部１２、初期値設定部１３、当年発育期推定部１４、他平年発育期推定部１５および平年差算出部１６を備えて構成されている。また、発育期推定装置１０には、記憶媒体として、発育実績データ記憶部１０１、過去気象データ記憶部１０２および当年気象データ記憶部１０３が接続されている。
【００１４】
上記各機能ブロック１１〜１６は、ハードウェア、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ソフトウェアの何れによっても構成することが可能である。例えばソフトウェアによって構成する場合、上記各機能ブロック１１〜１６は、実際にはコンピュータのＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えて構成され、ＲＡＭやＲＯＭ、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記録媒体に記憶されたプログラムが動作することによって実現される。
【００１５】
発育実績データ記憶部１０１は、過去数年における作物の発育の状態の実績を表した発育データを記憶する。発育データとは、例えば作物が稲の場合、育苗期、分げつ期、幼穂形成期、出穂期、成熟期といった各発育期に達した日付を記録したデータである。また、発育データは、播種日、田植日、基肥日、追肥日、穂肥日、実肥日、落水日、収穫日といった各農作業を行った日付も合わせて記録したデータである。発育実績データ記憶部１０１は、これらの記録を含む発育データを複数の地域または圃場ごとに、過去数年間分記憶している。
【００１６】
過去気象データ記憶部１０２は、過去数年における気象要素の推移を表した気象データを記憶する。第１の実施形態では、気象要素として日平均気温を用いる。すなわち、第１の実施形態において用いる過去気象データ記憶部１０２は、過去数年における日平均気温の推移を表した気象データを記憶したものである。過去気象データ記憶部１０２は、日本国内の各地域に設定された複数の観測地点における日平均気温の推移を表した気象データを過去数年間分記憶している。
【００１７】
当年気象データ記憶部１０３は、当年における気象要素（日平均気温）の推移を表した気象データを記憶する。当年における気象データとは、現在が属する年の１月１日から現在までにおける日平均気温の実況値と、現在より先の日付における日平均気温の予報値とを記録したデータである。予報値は、例えば気象庁から公開されているデータとする。当年気象データ記憶部１０３は、日本国内の各地域に設定された複数の観測地点における当年の日平均気温の推移を表した気象データを記憶している。
【００１８】
なお、気象庁から公開されている予報値が現在から所定期間以内のものに限定され、当年の末日までの予報値が含まれていない場合がある。この場合は、予報値が存在する最終日より先の日付の日平均気温については、発育期の推定に用いる際に、過去気象データ記憶部１０２に記憶されている過去数年の日平均気温を平均した平年値である平年日平均気温で代用する。
【００１９】
以上の発育実績データ記憶部１０１、過去気象データ記憶部１０２および当年気象データ記憶部１０３は、例えばサーバ装置に備えられ、インターネットや携帯電話網などの通信ネットワークを介して発育期推定装置１０に接続される。すなわち、発育期推定装置１０は、通信ネットワークを介してサーバ装置にアクセスすることにより、各記憶部１０１〜１０３に記憶されているデータを適宜ダウンロードすることが可能に構成されている。発育期推定装置１０は、基本的に、発育期の推定を行う地域または圃場と同じ地域または圃場に関するデータを各記憶部１０１〜１０３からダウンロードして利用する。ここで、各記憶部１０１〜１０３を備えるサーバ装置は、必ずしも単一の装置でなくてもよく、複数の装置により構成されたものであってもよい。また、各記憶部１０１〜１０３は、ＬＡＮ（Local Area Network）を介して発育期推定装置１０に接続される構成であってもよい。
【００２０】
平年基準発育期設定部１１は、発育実績データ記憶部１０１を参照し、複数の発育期のうち基準とする発育期である基準発育期を任意の期間について平均した平年値を算出し、これを平年基準発育期として設定する。基準発育期は、育苗期、分げつ期、幼穂形成期、出穂期、成熟期の何れに設定することも可能であるが、出穂期を基準発育期として用いるのが好ましい。出穂期における稲の状態は目視により比較的容易に確認が可能で、発育実績データ記憶部１０１に過去の実績として記憶されている発育データの信頼性が比較的高いと言えるからである。また、平年値を算出する際に用いる発育データの期間は、直近の数年間（例えば、直近５年間）とするのが好ましい。
【００２１】
すなわち、平年基準発育期設定部１１は、発育実績データ記憶部１０１に記憶されている発育データのうち、当年における発育期の推定を行いたい地域または圃場と同じ地域または圃場に関する発育データを参照し、直近５年間の出穂期の日付を取得する。そして、平年基準発育期設定部１１は、当該取得した直近５年間の出穂期の日付を平均した平年値を算出し、これを平年基準発育期（以下、平年基準発育期＝平年出穂期として説明する）として設定する。
【００２２】
起算日設定部１２は、作物の複数の発育期と発育因子の積算値との相関関係を示した関数を用いて当年における作物の発育期を推定する際における積算の起算日を設定する。第１の実施形態では、発育因子として日平均気温を用いる。
【００２３】
一般に、作物が各発育期に達する時期は、日平均気温の積算値と相関することが知られている。例えば、発芽日からの日平均気温の積算値がＤ１[℃日]に達すると分げつ期に至り、発芽日からの日平均気温の積算値がＤ２[℃日]に達すると幼穂形成期に至り、発芽日からの日平均気温の積算値がＤ３[℃日]に達すると出穂期に至り、発芽日からの日平均気温の積算値がＤ４[℃日]に達すると成熟期に至るといったことが知られている。本実施形態では、このような複数の発育期と日平均気温の積算値との相関関係を示した第１の関数を用いて、当年における稲の発育期を推定する。
【００２４】
起算日設定部１２は、この第１の関数を用いて当年における稲の発育期を推定する際における積算の起算日を設定する。積算の起算日には、播種日、田植日、基肥日、追肥日、穂肥日、実肥日、落水日、収穫日といった各農作業日のうち、平年基準発育期（平年出穂期）よりも前となる何れかの日を設定する。例えば、発育実績データ記憶部１０１に記憶されている過去数年の田植日を任意の期間（例えば、直近５年間）について平均した平年田植日を起算日として設定するのが好ましい。なお、作物の種類によっては、平年播種日を起算日として設定するようにしてもよい。播種日や田植日は、同じ地域であればこれを行う日に大きなばらつきがなく、平年値としての信頼性が比較的高くなると言えるからである。
【００２５】
初期値設定部１３は、平年基準発育期設定部１１により設定された平年基準発育期（平年出穂期）から、過去気象データ記憶部１０２から取得した過去の日平均気温の平年値である平年日平均気温を逆積算（値を減らす方へ積算）することにより、起算日設定部１２により設定された起算日（例えば、平年田植日）における日平均気温の積算値に関する初期値を設定する。すなわち、起算日設定部１２により起算日として設定された平年田植日は、発芽から稲の成長がある程度進んでいる状態であるため、平年田植日に対応する日平均気温の積算値を設定する必要がある。初期値設定部１３は、過去気象データ記憶部１０２に記憶されている過去の日平均気温から平年日平均気温を算出し、この平年日平均気温を用いて、平年田植日に対応する日平均気温の積算値を算出する。そして、算出した積算値を、平年田植日から積算を開始する際の初期値として設定する。
【００２６】
図２は、この初期値設定部１３の処理内容を説明するための図である。なお、図２では、ある基準温度以上の日平均気温である有効気温に限定して積算を行う場合の例を示している。また、図２の例では、平年基準発育期設定部１１により設定された平年基準発育期（平年出穂期）ＨＡの有効積算気温を０[℃日]とし、平年出穂期ＨＡから起算日（平年田植日）ＰＡまで平年日平均気温を逆積算することにより、当該平年田植日ＰＡにおける有効積算気温を算出し、これを初期値として設定している。したがって、平年出穂期ＨＡよりも前の平年田植日ＰＡの有効積算気温はマイナスの値となる。
【００２７】
当年発育期推定部１４は、起算日設定部１２により設定された起算日および初期値設定部１３により設定された初期値を第１の関数に適用し、当年気象データ記憶部１０３から取得した当年の日平均気温（有効気温としてもよい）を起算日の初期値から積算することにより、当年の各発育期（分げつ期、幼穂形成期、出穂期、成熟期）を推定する。すなわち、当年発育期推定部１４は、起算日（平年田植日）から当年の日平均気温を積算することにより、その積算値が第１の関数で特定される各発育期の有効積算気温に至った日をそれぞれ分げつ期、幼穂形成期、出穂期、成熟期として推定する。
【００２８】
例えば、第１の関数により、発芽日から分げつ期に至るまでに要する日平均気温の積算値（以下、要積算気温という）が特定されるので、当年の日平均気温を起算日（平年田植日）における初期値から積算して、その積算値が分げつ期までの要積算気温に達した日を当年の分げつ期として推定する。また、第１の関数により、発芽日から幼穂形成期に至るまでに要する日平均気温の積算値が特定されるので、当年の日平均気温を起算日（平年田植日）における初期値から積算して、その積算値が幼穂形成期までの要積算気温に達した日を当年の幼穂形成期として推定する。出穂期および成熟期についても同様に推定する。
【００２９】
図３は、この当年発育期推定部１４の処理内容を説明するための図である。なお、図３において、図２と同じ要素には同じ符号を付している。なお、図３は、各発育期のうち、幼穂形成期、出穂期および成熟期の３つを推定する例を示している。
【００３０】
図３に示すように、当年発育期推定部１４は、起算日設定部１２により起算日として設定された平年田植日ＰＡを起点として、初期値設定部１３により設定された初期値から当年の日平均気温に基づき特定される有効気温を積算し、その積算値が第１の関数で特定される各発育期の有効積算気温に至った日をそれぞれ幼穂形成期ＹＲ、出穂期ＨＲ、成熟期ＭＲとして推定する。
【００３１】
このように、本実施形態では、過去数年における稲の発育の状態の実績を表した発育データをもとに、日平均気温を積算する起算日を設定し、平年基準発育期から過去の平年日平均気温を逆積算することにより、起算日における日平均気温の積算値に関する初期値を設定する。そして、このようにして設定した起算日および初期値をもとに、当年の日平均気温を積算することにより、当年における稲の各発育期を推定するようにしている。
【００３２】
このように構成した本実施形態によれば、既に稲の成長がある程度進んでいる状態の起算日における日平均気温の積算値として適切な初期値を与えることができる。これにより、適切に与えられた初期値から当年の日平均気温を積算することにより、当年における稲の発育期をより正確に推定することができる。特に、本実施形態では、稲が成長を始める時期が確定できない場合や、既に稲の成長が始まっている段階においても、当年における発育期を推定することが可能である。
【００３３】
他平年発育期推定部１５は、平年基準発育期設定部１１により設定された平年基準発育期（平年出穂期）から、過去数年の平年日平均気温を積算または逆積算することにより、他の平年発育期（例えば、平年分げつ期、平年幼穂形成期、平年成熟期）を推定する。ここで、平年出穂期より後の平年成熟期については、平年出穂期から平年日平均気温を積算することにより、第１の関数で特定される成熟期の積算値に至った日を平年成熟期として推定する。一方、平年出穂期より前の平年分げつ期および平年幼穂形成期については、平年出穂期から平年日平均気温を逆積算することにより、第１の関数で特定される分げつ期および幼穂形成期の逆積算値に至った日をそれぞれ平年分げつ期および平年幼穂形成期として推定する。
【００３４】
図４は、他平年発育期推定部１５の処理内容を説明するための図である。なお、図４において、図３と同じ要素には同じ符号を付している。図４は、平年出穂期を基準として平年幼穂形成期および平年成熟期を推定する例を示している。図４に示すように、他平年発育期推定部１５は、平年基準発育期設定部１１により設定された平年出穂期ＨＡの有効積算気温である０[℃日]から、それよりも後の日付の平年日平均気温を積算することにより、平年出穂期ＨＡから第１の関数で特定される成熟期の積算値に至った日を平年成熟期ＭＡとして推定する。すなわち、第１の関数により、出穂期から成熟期までに要する有効積算気温（要積算気温）が特定されるので、平年日平均気温から特定される有効気温を０[℃日]から積算して、その積算値が成熟期までの要積算気温に達した日を平年成熟期ＭＡとして推定する。
【００３５】
同様に、他平年発育期推定部１５は、平年基準発育期設定部１１により設定された平年出穂期ＨＡの有効積算気温である０[℃日]から、それよりも前の日付の平年日平均気温を逆積算することにより、平年出穂期ＨＡから第１の関数で特定される幼穂形成期の逆積算値に至った日を平年幼穂形成期ＹＡとして推定する。すなわち、第１の関数により、幼穂形成期から出穂期までに要する有効積算気温（要積算気温）が特定されるので、平年日平均気温から特定される有効気温を０[℃日]から逆積算して、その逆積算値の絶対値が幼穂形成期までの要積算気温に達した日を平年幼穂形成期ＹＡとして推定する。
【００３６】
平年差算出部１６は、当年発育期推定部１４により推定された当年の各発育期と、平年基準発育期設定部１１および他平年発育期推定部１５により設定または推定された各平年発育期との差である平年差を算出する。
【００３７】
図５は、平年差算出部１６の処理内容を説明するための図である。図５において、グラフ５１は、当年発育期推定部１４により推定された当年の各発育期（幼穂形成期ＹＲ、出穂期ＨＲ、成熟期ＭＲ）と当年の日平均気温の積算の様子を示している。グラフ５２は、平年基準発育期設定部１１および他平年発育期推定部１５により設定または推定された平年の各発育期（平年幼穂形成期ＹＡ、平年出穂期ＨＡ、平年成熟期ＭＡ）と平年日平均気温の積算の様子を示している。
【００３８】
図５に示すように、平年差算出部１６は、幼穂形成期ＹＲと平年幼穂形成期ＹＡとの平年差ΔＹ、出穂期ＨＲと平年出穂期ＨＡとの平年差ΔＨ、および、成熟期ＭＲと平年成熟期ＭＡとの平年差ΔＭをそれぞれ算出する。仮に、当年の日平均気温が平年日平均気温と同じ値で推移する場合、当年の発育期は平年発育期に等しくなり、各発育期の平年差は０になる。そのため、当年の発育期は、平年発育期を中心に変動し、その平年差は、起算日から各発育期までの気温が高ければ高いほど負の値に大きくなり、気温が低ければ低いほど正の値に大きくなる。図５の例は、当年における起算日から各発育期までの気温が平年より低い場合を示している。
【００３９】
このように、各発育期における平年差を算出することにより、当年の発育が平年よりも遅れているか進んでいるか、それがどの程度の差であるのかを把握することが可能となる。
【００４０】
なお、ここでは各発育期の平年差を全て算出する例について説明しているが、何れか１つまたは任意の複数の発育期に関する平年差を算出するようにしてもよい。また、ここでは、平年差を算出する例を示したが、当年の発育期を推定するのみとすることも可能である。この場合、他平年発育期推定部１５および平年差算出部１６は省略される。
【００４１】
図６は、第１の実施形態による発育期推定装置１０の動作例を示すフローチャートである。まず、平年基準発育期設定部１１は、発育実績データ記憶部１０１に記憶されている発育データを参照し、過去数年の基準発育期を任意の期間について平均した平年値を算出し、これを平年基準発育期（平年出穂期）として設定する（ステップＳ１）。
【００４２】
次に、起算日設定部１２は、第１の関数を用いて当年における稲の発育期を推定する際における積算の起算日を設定する（ステップＳ２）。また、初期値設定部１３は、平年基準発育期（平年出穂期）から過去の平年日平均気温を逆積算することにより、起算日（平年田植日）における日平均気温の積算値に関する初期値を設定する（ステップＳ３）。
【００４３】
次いで、当年発育期推定部１４は、起算日設定部１２により設定された起算日および初期値設定部１３により設定された初期値を第１の関数に適用し、当年の日平均気温を起算日の初期値から積算することにより、当年の各発育期を推定する（ステップＳ４）。
【００４４】
さらに、他平年発育期推定部１５は、平年基準発育期設定部１１により設定された平年基準発育期（平年出穂期）から、過去数年の平年日平均気温を積算または逆積算することにより、第１の関数に基づいて他の平年発育期（平年分げつ期、平年幼穂形成期、平年成熟期）を推定する（ステップＳ５）。そして、平年差算出部１６は、当年発育期推定部１４により推定された当年の各発育期と、平年基準発育期設定部１１および他平年発育期推定部１５により設定または推定された各平年発育期との差である平年差を算出する（ステップＳ６）。
【００４５】
なお、ステップＳ５の処理は、ステップＳ２〜Ｓ６の間の任意のタイミングで実行するようにしてよい。
【００４６】
以上詳しく説明したように、第１の実施形態では、過去数年における作物の発育の状態の実績を表した発育データをもとに平年基準発育期（例えば、平年出穂期）を設定するとともに、発育因子である日平均気温の積算値を第１の関数に適用して当年における作物の発育期を推定する際における積算の起算日を設定する。さらに、第１の実施形態では、上記のように設定した平年基準発育期から、過去の平年日平均気温を逆積算することにより、起算日における日平均気温の積算値に関する初期値を設定する。そして、このようにして設定した起算日および初期値を第１の関数に適用し、当年の日平均気温を起算日の初期値から積算することにより、当年における作物の発育期を推定するようにしている。
【００４７】
このように構成した第１の実施形態によれば、起算日から日平均気温を積算することによって作物の発育期を推定する場合において、既に作物の成長がある程度進んでいる状態の起算日における日平均気温の積算値として、平年基準発育期から過去の平年日平均気温を逆積算することによって算出した適切な初期値を与えることが可能となる。これにより、適切に与えられた起算日における日平均気温の積算値の初期値から当年の日平均気温を積算することにより、当年における作物の発育期をより正確に推定することができる。
【００４８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図面に基づいて説明する。第２の実施形態では、発育期を推定する際の気象要素として日平均気温および日長時間を用いる。また、発育因子として、日平均気温と、日平均気温および日長時間を変数とする関数値である発育速度との２つを用いる。なお、日平均気温および日長時間を変数として発育速度を算出する関数については、公知の技術を適用することが可能である。第２の実施形態は、日平均気温の他に日長時間も発育の状態に影響を与える品種の作物について各発育期を推定する場合に有用なものである。また、第２の実施形態は、同じ地域で田植の時期を大きく変えるような場合（３月と６月など）や、地域が遠く離れていて、同じ品種でも発育速度に違いが生じ得るような場合（北海道と九州など）にも有用である。
【００４９】
図７は、第２の実施形態による発育期推定装置２０の機能構成例を示すブロック図である。なお、この図７において、図１に示した符号と同一の符号を付したものは同一の機能を有するものであるので、ここでは重複する説明を省略する。図７に示すように、第２の実施形態による発育期推定装置２０は、図１に示した起算日設定部１２および初期値設定部１３に代えて、起算日設定部２２および初期値設定部２３を備えている。また、第２の実施形態による発育期推定装置２０は、図１に示した当年発育期推定部１４に代えて、基準発育期推定部２７および他発育期推定部２８を備えている。また、第２の実施形態による発育期推定装置２０には、過去気象データ記憶部１０２および当年気象データ記憶部１０３に代えて過去気象データ記憶部２０２および当年気象データ記憶部２０３が接続されている。
【００５０】
ここで、起算日設定部２２、初期値設定部２３および基準発育期推定部２７は、気象要素として日平均気温および日長時間を用い、発育因子として発育速度を用いる。また、他発育期推定部２８は、発育因子および気象要素として日平均気温を用いる。すなわち、第２の実施形態では、起算日設定部２２、初期値設定部２３および基準発育期推定部２７によって基準発育期（例えば、出穂期）を推定する際には発育因子として発育速度を用いる。また、他発育期推定部２８によって他の発育期を推定する際には発育因子として日平均気温を用いる。
【００５１】
過去気象データ記憶部２０２は、過去数年における日平均気温および日長時間の推移を表した気象データを記憶する。過去気象データ記憶部２０２は、日本国内の各地域に設定された複数の観測地点における日平均気温および日長時間の推移を表した気象データを過去数年間分記憶している。
【００５２】
当年気象データ記憶部２０３は、当年における日平均気温および日長時間の推移を表した気象データを記憶する。当年における気象データは、現在が属する年の１月１日から現在までにおける日平均気温および日長時間の実況値と、現在より先の日付における日平均気温および日長時間の予報値とを記録したデータである。当年気象データ記憶部２０３は、日本国内の各地域に設定された複数の観測地点における当年の日平均気温および日長時間の推移を表した気象データを記憶している。なお、予報値が存在する最終日より先の日付の日平均気温および日長時間を発育期の推定に用いる際に、過去気象データ記憶部２０２に記憶されている過去数年の日平均気温および日長時間を平均した平年値で代用することは、第１の実施形態と同様である。
【００５３】
起算日設定部２２は、作物の複数の発育期と発育速度の積算値との相関関係を示した第２の関数を用いて当年における作物の発育期を推定する際における積算の起算日を設定する。上述した第１の実施形態では、発育因子として日平均気温を用いており、日平均気温を変数とする第１の関数に基づいて当年の出穂期を含む各発育期を推定していた。これに対し、第２の実施形態では、当年の基準発育期（出穂期）を推定する際の発育因子として発育速度を用いており、当該発育速度を変数とする第２の関数に基づいて当年の出穂期を推定する。そのため、起算日設定部２２は、第１の関数ではなく、第２の関数を用いて当年における作物の発育期を推定する際における積算の起算日を設定する。なお、起算日設定部２２は、第１の実施形態で説明した起算日設定部１２と同様、例えば平年田植日または平年播種日を起算日として設定する。
【００５４】
初期値設定部２３は、平年基準発育期設定部１１により設定された平年基準発育期（平年出穂期）から、過去気象データ記憶部２０２から取得した過去の日平均気温および日長時間から求まる過去の発育速度の平年値である平年発育速度を逆積算することにより、起算日設定部２２により設定された起算日（例えば、平年田植日）における発育速度の積算値に関する初期値を設定する。初期値の算出の仕方は、第１の実施形態で説明した初期値設定部１３と同様である。
【００５５】
図８は、この初期値設定部２３の処理内容を説明するための図である。なお、図８の例では、平年基準発育期設定部１１により設定された平年基準発育期（平年出穂期）の発育速度積算値を１[１／日]とし、平年出穂期ＨＡから平年田植日ＰＡまで平年発育速度を逆積算することにより、当該平年田植日ＰＡにおける発育速度積算値を算出し、これを初期値として設定している。したがって、平年出穂期ＨＡよりも前の平年田植日ＰＡの発育速度積算値は“１”より小さい値となる。
【００５６】
基準発育期推定部２７は、起算日設定部２２により設定された起算日および初期値設定部２３により設定された初期値を第２の関数に適用し、当年気象データ記憶部２０３から取得した当年の日平均気温および日長時間から求まる当年の発育速度を起算日の初期値から積算することにより、当年の基準発育期を推定する。すなわち、基準発育期推定部２７は、起算日（平年田植日）から当年の発育速度を積算することにより、その積算値が平年出穂期の発育速度積算値（１[１／日]）と同じ値に達する日を当年の出穂期として推定する。
【００５７】
図９は、この基準発育期推定部２７の処理内容を説明するための図である。なお、図９において、図８と同じ要素には同じ符号を付している。図９に示すように、基準発育期推定部２７は、起算日設定部２２により起算日として設定された平年田植日ＰＡを起点として、初期値設定部２３により設定された初期値から当年の発育速度を積算し、その積算値が第２の関数で特定される出穂期の積算値に至った日、つまり平年出穂期ＨＡと同じ発育速度積算値である１[１／日]に達する日を当年の出穂期ＨＲとして推定する。
【００５８】
他発育期推定部２８は、基準発育期推定部２７により推定された当年の基準発育期（出穂期）から、当年の日平均気温を積算または逆積算することにより、第１の関数に基づいて当年における作物の他の発育期（例えば、分げつ期、幼穂形成期、成熟期）を推定する。ここで、出穂期より後の成熟期については、出穂期から当年の日平均気温を積算することにより、第１の関数で特定される成熟期の積算値に至った日を成熟期として推定する。一方、出穂期より前の分げつ期および幼穂形成期については、出穂期から当年の日平均気温を逆積算することにより、第１の関数で特定される分げつ期および幼穂形成期の逆積算値に至った日をそれぞれ分げつ期および幼穂形成期として推定する。
【００５９】
図１０は、他発育期推定部２８の処理内容を説明するための図である。なお、図１０において、図９と同じ要素には同じ符号を付している。図１０は、出穂期を基準として幼穂形成期および成熟期を推定する例を示している。図１０に示すように、他発育期推定部２８は、基準発育期推定部２７により推定された当年の出穂期ＨＲの有効積算気温である０[℃日]から、それよりも後の日付の当年の日平均気温を積算することにより、出穂期ＨＲから第１の関数で特定される成熟期の積算値に至った日を成熟期ＭＲとして推定する。すなわち、第１の関数により、出穂期から成熟期までに要する有効積算気温（要積算気温）が特定されるので、当年の日平均気温から特定される有効気温を０[℃日]から積算して、その積算値が成熟期までの要積算気温に達した日を当年の成熟期ＭＲとして推定する。
【００６０】
同様に、他発育期推定部２８は、基準発育期推定部２７により推定された当年の出穂期ＨＲの有効積算気温である０[℃日]から、それよりも前の日付の当年の日平均気温を逆積算することにより、出穂期ＨＲから第１の関数で特定される幼穂形成期の逆積算値に至った日を幼穂形成期ＹＲとして推定する。すなわち、第１の関数により、幼穂形成期から出穂期までに要する有効積算気温（要積算気温）が特定されるので、当年の日平均気温から特定される有効気温を０[℃日]から逆積算して、その逆積算値の絶対値が幼穂形成期までの要積算気温に達した日を当年の幼穂形成期ＹＲとして推定する。
【００６１】
図１１は、第２の実施形態による発育期推定装置２０の動作例を示すフローチャートである。まず、平年基準発育期設定部１１は、発育実績データ記憶部１０１に記憶されている発育データを参照し、過去数年の基準発育期を任意の期間について平均した平年値を算出し、これを平年基準発育期（平年出穂期）として設定する（ステップＳ１１）。
【００６２】
次に、起算日設定部２２は、第２の関数を用いて当年における稲の発育期を推定する際における積算の起算日を設定する（ステップＳ１２）。また、初期値設定部２３は、平年基準発育期（平年出穂期）から過去の平年発育速度を逆積算することにより、起算日（平年田植日）における発育速度の積算値に関する初期値を設定する（ステップＳ１３）。
【００６３】
次いで、基準発育期推定部２７は、起算日設定部２２により設定された起算日および初期値設定部２３により設定された初期値をもとに、当年の発育速度を起算日の初期値から積算することにより、当年の基準発育期（出穂期）を推定する（ステップＳ１４）。また、他発育期推定部２８は、基準発育期推定部２７により推定された当年の基準発育期（出穂期）から、当年の日平均気温を積算または逆積算することにより、当年における他の発育期を推定する（ステップＳ１５）。
【００６４】
さらに、他平年発育期推定部１５は、平年基準発育期設定部１１により設定された平年基準発育期（平年出穂期）から、過去数年の平年日平均気温を積算または逆積算することにより、第１の関数に基づいて他の平年発育期（平年分げつ期、平年幼穂形成期、平年成熟期）を推定する（ステップＳ１６）。そして、平年差算出部１６は、基準発育期推定部２７および他発育期推定部２８により推定された当年の各発育期と、平年基準発育期設定部１１および他平年発育期推定部１５により設定または推定された各平年発育期との差である平年差を算出する（ステップＳ１７）。
【００６５】
なお、ステップＳ１６の処理は、ステップＳ１２〜Ｓ１７の間の任意のタイミングで実行するようにしてよい。
【００６６】
以上詳しく説明したように、第２の実施形態によれば、発育因子として発育速度を用いて基準発育期推定部２７により推定された出穂期を基準として、発育因子として日平均気温を用いて他の発育期を推定することが可能である。水稲は、日平均気温の他に日長時間にも反応する時期に穂が分化する。その後、穂の成長、出穂、成熟へと発育が進むが、この段階での発育の進み方は、温度反応とみなせる。これを踏まえて第２の実施形態では、上述のように、出穂期の推定方法と、他の発育期の推定方法とを分離している。これにより、日長時間が発育に影響する作物の各発育期をより正確に推定することが可能となる。
【００６７】
なお、上記第１および第２の実施形態では、水稲の発育期として分げつ期、幼穂形成期、出穂期および成熟期を推定する例について説明したが、これ以外の発育期（例えば、育苗期、育苗期と分げつ期との間の活着期、成熟期を細かく分けた乳熟期、黄熟期、完熟期など）を推定することも可能である。
【００６８】
また、上記第２の実施形態では、発育速度を発育因子として基準発育期（出穂期）を推定する段階と、日平均気温を発育因子として他の発育期を推定する段階とを分ける例について説明したが、発育速度を発育因子として、第１の実施形態と同様に１段階の処理で各発育期を推定するようにしてもよい。
【００６９】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図面に基づいて説明する。第３の実施形態は、図９のように当年における作物の基準発育期（例えば、出穂期）を推定するところまでは第２の実施形態と同様である。これに対して、第３の実施形態は、出穂期以外の他の発育期および平年差を算出するところが第２の実施形態と異なる。第３の実施形態では、他の発育期として当日の発育期を推定し、平年差として当日の発育期と過去の平年発育期との差を算出する。
【００７０】
すなわち、基準発育期推定部２７により推定された当年の出穂期から現在（推定を行っている当日）までの有効気温を積算することにより、現在の発育期を推定する。また、平年出穂期から現在までの平年有効気温を積算することにより、現在と同時期の平年発育期を求め、現在の発育期との平年差を求めることにより、現在の発育が平年よりも遅れているか進んでいるかを把握できるようにする。
【００７１】
図１２は、第３の実施形態による発育期推定装置３０の機能構成例を示すブロック図である。なお、この図１２において、図７に示した符号と同一の符号を付したものは同一の機能を有するものであるので、ここでは重複する説明を省略する。図１２に示すように、第３の実施形態による発育期推定装置３０は、図７に示した他平年発育期推定部１５、平年差算出部１６および他発育期推定部２８に代えて、過去平年発育期推定部３２、当日平年差算出部３３および当日発育期推定部３１を備えている。
【００７２】
ここで、起算日設定部２２、初期値設定部２３および基準発育期推定部２７は、気象要素として日平均気温および日長時間を用い、発育因子として発育速度を用いる。これは第２の実施形態と同様である。これに対し、当日発育期推定部３１および過去平年発育期推定部３２は、発育因子および気象要素として日平均気温を用いる。
【００７３】
当日発育期推定部３１は、基準発育期推定部２７により推定された当年の基準発育期（出穂期）から推定を行っている当日まで、当年の気象要素に基づく発育因子（日平均気温）を積算または逆積算することにより、当年における作物の推定当日の発育期を推定する。ここで、推定を行う当日が出穂期より後の場合は積算を行い、出穂期より前の場合は逆積算を行う。以下では、推定当日が出穂期より後であるものとして説明する。なお、以下では、この積算によって求まる日平均気温の積算値を「当年積算値」という。
【００７４】
図１３は、当日発育期推定部３１の処理内容を説明するための図である。この図１３において、図９と同じ要素には同じ符号を付している。図１３に示すように、当日発育期推定部３１は、基準発育期推定部２７により推定された当年の出穂期ＨＲの有効積算気温である０[℃日]から、それよりも後の日付の当年の日平均気温を推定当日まで積算することにより、推定当日の発育期ＮＲを推定する。この推定当日の発育期ＮＲにおける有効積算気温∫Ｔ[℃日]が「当年積算値」に相当する。
【００７５】
このように、第３の実施形態によれば、基準発育期推定部２７により推定された当年の出穂期ＨＲから現在までの日平均気温を積算することにより、推定を行いたい任意の時点で現在の発育期を推定することが可能となる。
【００７６】
過去平年発育期推定部３２は、平年基準発育期設定部１１により設定された平年基準発育期（平年出穂期）から過去数年の発育因子の平年値（平年日平均気温）を積算し、その積算結果である過去平年積算値が当年積算値∫Ｔ[℃日]に達する時点を過去の平年発育期として推定する。過去平年発育期推定部３２が推定する過去の平年発育期は、推定当日と同時期の平年発育期である。
【００７７】
図１４は、過去平年発育期推定部３２の処理内容を説明するための図である。なお、図１４において、図１３と同じ要素には同じ符号を付している。図１４に示すように、過去平年発育期推定部３２は、平年基準発育期設定部１１により設定された平年出穂期ＨＡの有効積算気温である０[℃日]から、それよりも後の日付の平年日平均気温を積算する。この積算は、その積算結果である過去平年積算値が、当日発育期推定部３１が当年の基準発育期（出穂期ＨＲ）から推定当日の発育期ＮＲまで当年の日平均気温を積算した結果である当年積算値∫Ｔ[℃日]に達するまで行う。そして、過去平年積算値が当年積算値∫Ｔ[℃日]に達した時点を過去の平年発育期ＮＡとして推定する。
【００７８】
当日平年差算出部３３は、当日発育期推定部３１により推定された推定当日の発育期と、過去平年発育期推定部３２により推定された過去の平年発育期との差である当日平年差を算出する。
【００７９】
上記図１４は、過去平年発育期推定部３２の処理内容に加えて当日平年差算出部３３の処理内容も示している。図１４に示すように、過去平年発育期推定部３２は、推定当日の発育期ＮＲと過去の平年発育期ＮＡとの差である当日平年差ΔＮを算出する。図１４の例は、当年における起算日から当日の発育期までの気温が平年より低い場合を示している。
【００８０】
このように、推定当日の発育期ＮＲと過去の平年発育期ＮＡとの差である当日平年差ΔＮを算出することにより、当年の発育が当日時点（現時点）で平年よりも遅れているか進んでいるか、それがどの程度の差であるのかを把握することが可能となる。
【００８１】
なお、上記第３の実施形態では、基準発育期推定部２７が当年の出穂期ＨＲを推定する際に、第２の実施形態と同様に第２の関数を適用する例について説明したが、第１の実施形態と同様に第１の関数を適用するようにしてもよい。
【００８２】
また、上記第３の実施形態では、図７に示した他平年発育期推定部１５、平年差算出部１６および他発育期推定部２８に代えて、過去平年発育期推定部３２、当日平年差算出部３３および当日発育期推定部３１を備える例について説明したが、他平年発育期推定部１５、平年差算出部１６および他発育期推定部２８に加えて、過去平年発育期推定部３２、当日平年差算出部３３および当日発育期推定部３１を備えるようにしてもよい。
【００８３】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態を図面に基づいて説明する。第４の実施形態は、発育期の推定を地域別に面的に行うようにしたものである。地域別とは、例えば１ｋｍ平方の矩形メッシュ領域別である。このメッシュ領域は、公知の作柄表示地帯別よりも狭い領域とする。作柄表示地帯とは、水稲収穫量調査結果の提供および利用のため、水稲の作柄を表示する区域として、都道府県の区域を水稲の生産力（地形、気象、栽培品種等）により分割したものである。作柄表示地帯の平年出穂日は、同じ作柄表示地帯内であればその変動が小さいことが知られている。このことから、本実施形態では、作柄表示地帯内に含まれる各メッシュ領域の平年出穂日は、作柄表示地帯単位の平年出穂日に等しいと仮定する。
【００８４】
図１５は、第４の実施形態による発育期推定装置４０の機能構成例を示すブロック図である。図１５に示すように、第４の実施形態による発育期推定装置４０は、その機能構成として、平年基準発育期設定部４１、起算日設定部４２、初期値設定部４３、当年発育期推定部４４、他平年発育期推定部４５および平年差算出部４６を備えて構成されている。また、発育期推定装置４０には、記憶媒体として、発育実績データ記憶部４０１、過去気象データ記憶部４０２および当年気象データ記憶部４０３が接続されている。
【００８５】
発育実績データ記憶部４０１は、過去数年における作物の発育の状態の実績をメッシュ領域ごとに表した発育データを記憶する。発育データの内容は、第１の実施形態と同様である。すなわち、発育実績データ記憶部４０１は、複数のメッシュ領域ごとに、発育データを過去数年間分記憶している。この発育実績データ記憶部４０１に記憶されるメッシュ領域ごとの発育データは、例えば、農林水産庁等の公的機関または民間の調査機関から提供されている作柄表示地帯別の発育データをもとに作成することが可能である。
【００８６】
あるいは、人工衛星からの水田のリモートセンシング画像や、空中移動体（飛行機、ヘリコプター、ドローンなど）からの水田の空中撮影画像、または、複数のメッシュ領域に設置したカメラなどによる水田の撮影画像を数年間蓄積し、これらの撮影画像を解析することによってメッシュ領域ごとの発育データを作成するようにしてもよい。
【００８７】
過去気象データ記憶部４０２は、過去数年における気象要素（日平均気温）の推移をメッシュ領域ごとに表した気象データを記憶する。気象データの内容は、第１の実施形態と同様である。すなわち、過去気象データ記憶部４０２は、複数のメッシュ領域ごとに、日平均気温の推移を表した気象データを過去数年間分記憶している。
【００８８】
当年気象データ記憶部４０３は、当年における気象要素（日平均気温）の推移をメッシュ領域ごとに表した気象データを記憶する。当年における気象データの内容は、第１の実施形態と同様である。すなわち、当年気象データ記憶部４０３は、複数のメッシュ領域ごとに、当年の日平均気温の推移を表した気象データを記憶している。
【００８９】
平年基準発育期設定部４１は、発育実績データ記憶部４０１を参照し、複数の発育期のうち基準とする発育期である基準発育期を任意の期間について平均した平年値をメッシュ領域ごとに算出し、これをメッシュ領域ごとの平年基準発育期（例えば、平年出穂期）として設定する。
【００９０】
起算日設定部４２は、作物の複数の発育期と発育因子の積算値との相関関係を示した関数を用いて当年における作物の発育期を推定する際における積算の起算日をメッシュ領域ごとに設定する。第４の実施形態でも第１の実施形態と同様、発育因子として日平均気温を用いる。すなわち、起算日設定部４２は、複数の発育期と日平均気温の積算値との相関関係を示した第１の関数を用いて当年における稲の発育期を推定する際における積算の起算日（例えば、平年田植日または平年播種日）を、メッシュ領域ごとに設定する。
【００９１】
初期値設定部４３は、平年基準発育期設定部４１により設定されたメッシュ領域ごとの平年基準発育期（平年出穂期）から、過去気象データ記憶部４０２から取得した過去の日平均気温の平年値である平年日平均気温を逆積算することにより、起算日設定部４２により設定された起算日（例えば、平年田植日または平年播種日）における日平均気温の積算値に関する初期値をメッシュ領域ごとに設定する。
【００９２】
当年発育期推定部４４は、起算日設定部４２によりメッシュ領域ごとに設定された起算日および初期値設定部４３によりメッシュ領域ごとに設定された初期値を第１の関数に適用し、当年気象データ記憶部４０３から取得した当年の気象要素に基づく発育因子（日平均気温）を起算日の初期値から積算することにより、当年における作物の各発育期（分げつ期、幼穂形成期、出穂期、成熟期）をメッシュ領域ごとに推定する。
【００９３】
以上のように、複数のメッシュ領域ごとにそれぞれ作物の発育期を推定することにより、作物の発育期を面的に推定することができる。
【００９４】
他平年発育期推定部４５は、平年基準発育期設定部４１によりメッシュ領域ごとに設定された平年基準発育期（平年出穂期）から、過去数年のメッシュ領域ごとの平年日平均気温を積算または逆積算することにより、他の平年発育期（例えば、平年分げつ期、平年幼穂形成期、平年成熟期）をメッシュ領域ごとに推定する。
【００９５】
平年差算出部４６は、当年発育期推定部４４によりメッシュ領域ごとに推定された当年の各発育期と、平年基準発育期設定部４１および他平年発育期推定部４５によりメッシュ領域ごとに設定または推定された各平年発育期との差である平年差をメッシュ領域ごとに算出する。
【００９６】
このように、複数のメッシュ領域ごとに平年差を算出することにより、当年の各発育期と平年の各発育期との差である平年差を面的に推定することができる。
【００９７】
なお、上記第４の実施形態では、第１の実施形態にて説明した内容をベースとして、複数のメッシュ領域ごとに作物の発育期を推定するとともに、複数のメッシュ領域ごとに平年差を算出する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１６のように第２の実施形態にて説明した内容をベースとして、または図１７のように第３の実施形態にて説明した内容をベースとして、複数のメッシュ領域ごとに作物の発育期を推定するとともに、複数のメッシュ領域ごとに平年差を算出するようにしてもよい。
【００９８】
図１６において、図１５に示した構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付している。過去気象データ記憶部４０２’は、過去数年における気象要素の推移を地域（メッシュ領域）ごとに表した気象データを記憶する。当年気象データ記憶部４０３’は、当年における気象要素の推移を地域ごとに表した気象データを記憶する。
【００９９】
基準発育期推定部４７は、起算日設定部４２により地域ごとに設定された起算日および初期値設定部４３により地域ごとに設定された初期値をもとに、当年気象データ記憶部４０３’から取得した当年の気象要素に基づく発育因子を起算日の初期値から積算することにより、当年における作物の基準発育期を地域ごとに推定する。他発育期推定部４８は、基準発育期推定部４７により地域ごとに推定された当年の基準発育期（例えば、出穂期）から、当年の気象要素に基づく発育因子を積算または逆積算することにより、当年における作物の他の発育期（例えば、分げつ期、幼穂形成期、成熟期）を地域ごとに推定する。
【０１００】
図１７において、図１５および図１６に示した構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付している。当日発育期推定部６１は、基準発育期推定部４７により地域ごとに推定された当年の基準発育期から推定当日まで、当年の気象要素に基づく発育因子を積算または逆積算することにより、当年における作物の推定当日の発育期を地域ごとに推定する。
【０１０１】
過去平年発育期推定部６２は、平年基準発育期設定部４１により地域ごとに設定された平年基準発育期から過去数年の発育因子の平年値を地域ごとに積算または逆積算し、その積算結果である過去平年積算値が、当日発育期推定部が当年の基準発育期から推定当日まで当年の気象要素に基づく発育因子を積算または逆積算した結果である当年積算値に達する時点を地域ごとに過去の平年発育期として推定する。
【０１０２】
当日平年差算出部６３は、当日発育期推定部６１により地域ごとに推定された推定当日の発育期と、過去平年発育期推定部６２により地域ごとに推定された過去の平年発育期との差である当日平年差を地域ごとに算出する。
【０１０３】
また、上記第１〜第４の実施形態では、水稲の発育期を推定する例について説明したが、これ以外の作物の発育期も同様に推定することが可能である。
【０１０４】
その他、上記第１〜第４の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１０，２０，３０，４０  作物の発育期推定装置
１１，４１  平年基準発育期設定部
１２，２２，４２  起算日設定部
１３，２３，４３  初期値設定部
１４，４４  当年発育期推定部
１５，４５  他平年発育期推定部
１６，４６  平年差算出部
２７  基準発育期推定部
２８  他発育期推定部
３１  当日発育期推定部
３２  過去平年発育期推定部
３３  当日平年差算出部
【図１】
2019200778.tif 000003
【図２】
2019200778.tif 000004
【図３】
2019200778.tif 000005
【図４】
2019200778.tif 000006
【図５】
2019200778.tif 000007
【図６】
2019200778.tif 000008
【図７】
2019200778.tif 000009
【図８】
2019200778.tif 000010
【図９】
2019200778.tif 000011
【図１０】
2019200778.tif 000012
【図１１】
2019200778.tif 000013
【図１２】
2019200778.tif 000014
【図１３】
2019200778.tif 000015
【図１４】
2019200778.tif 000016
【図１５】
2019200778.tif 000017
【図１６】
2019200778.tif 000018
【図１７】
2019200778.tif 000019