参−３

地域の取り組みと連携した調査とその成果について

小樽開発建設部

農業開発課

○大日方裕

三明上長谷川和彦

１．はじめに人工衛星等を利用したリモートセンシングの技術は、画像を解析し農地の土壌や土地利用状況等を推定する手段として農業分野でも様々な場面での活用が期待されている。この技術は広範囲にわたり農地の現状を把握することができ、調査計画に当たっては活用が有効である。また、最近では地理情報システムなどの分野において、リモートセンシングの活用が進んでいる。
本報告では、国営農地再編整備事業真狩地区の調査に当たり地域農業を活性化する取り組みとして、平成１５年度から１７年度にわたり地域の農業関係機関で組織されリモートセンシング技術を応用し進められてきた「農業空間情報活用プロジェクト」（以下「プロジェクト」と称する）と連携した活動の取り組みについて報告する。

２．プロジェクトの目的
地域農業において基礎となる農業基盤情報等をリモートセンシング技術を応用することで、地域全体の姿をより鮮明に把握することが可能となり、これらの衛星画像を農地や農産物の診断・評価に活用する方策等を地域農業関係者が一体となって検討・調査し、地域農業の構造改革に向けた広範囲な情報を提供し、基盤整備計画などの各種施設検討資料として活用することを目的としている。
プロジェクトのメンバーは真狩村、農協、農業委員会、農業改良普及センター等の地域の農業関係機関の他に、地域内の農業高校やアドバイザーとして千葉大学環境リモートセンシング研究センターの教育機関が参加した。
国営農地再編整備事業の事業計画策定に当たり、このプロジェクトを通し農業関係機関と連携したなかで地域の土壌調査・作物調査に取り組んだものである。

３．プロジェクトの取り組み
本プロジェクトでは地域の土壌特性を把握し、整備構想策定の基礎資料となる村内農地の土壌腐植含量地図と、基幹作物であるばれいしょの生育特性を広範囲に把握する生育地図について衛星画像から解析し作成した。
プロジェクトでは表－１に示すように、作成す表－１
項目

る地図によって撮影時期の異なる衛星画像を利用した。腐植含量地図には牧草や秋まき小麦以外の農作物が作付けされておらず、土壌表面が確認できる時期に撮影された衛星画像を利用した。ばれ
YutakaObinata ， Akira

Mikami ， KazuhikoHasegawa-1-作成地図
腐植含量地図ばれいしょの生育地図利用した衛星画像
撮影年月日

地上分解能

２００２．５．２９
２００３．５．０２
２００４．７．２１
２００５．８．０６

３０ｍ
２.８ｍ
１５ｍ
１０ｍ

いしょの生育地図には収穫前の生育状況を反映している時期に撮影された衛星画像を利用した。
腐 植 含 量 地 図 作 成 に は 、 ２０ ０３ 年 ５ 月 ２ 日 に 撮 影 さ れ た 地 上 分 解 能 の 高 い 衛 星 画 像 を 主として利用したが、撮影画像には耕起直後と未耕起の圃場が混在している状況であった。耕起直後の圃場では未耕起圃場と比べて画像の輝度値が異なる傾向を示すことから、耕起直後の区域を除いた腐植含量地図を作成するため未耕起圃場の輝度値のみを利 用 す る 事 と し た 。 そ こ で ２０ ０３ 年 ５ 月 ２ 日 の 衛 星 画 像 で カ バ ー 出 来 な い 耕 起 直 後 の 区 域に つ い て は 、 ２００２年 ５月 ２９日 に 撮 影 さ れ た 衛 星 画 像 に よ り 土 壌 情 報 の 補 完 を 行 う 事 とし た 。 ば れ い し ょ の 生 育 地 図 作 成 に は 、 ２０ ０４ 年 、 ２００５ 年 共 に 収 穫 前 の 時 期 で 現 地 調 査
時期に近い衛星画像を利用する事とした。
現地調査内容は表－２に示す通りである。ばれいしょの生育地図作成のための現地調査は、地域の農業高校も参加する機会があったなかで実施した。各年度ともばれ

表－２年圃場数20032004
2005

101010

現地調査内容現地調査
腐植含量地図ばれいしょの生育地図
表層土の採取・土壌断面調査 生育・収量・品質調査
表層土の採取・土壌断面調査 生育・収量・品質調査
表層土の採取・土壌断面調査 生育・収量・品質調査

い し ょ の 作 付 け 圃 場 か ら 、 地 域 全 体 を 網 羅 す る よ う に １０ カ 所 を 選 定 し た 。
各調査圃場で採取した表層土については、土壌環境分析法に基づき算出した全炭素から腐植含量を求めた。ばれいしょの生育調査では茎長と、葉の葉緑素含量を示す値（ 以 下 「 Ｓ Ｐ Ａ Ｄ 値 」 と 称 す る ）、 総 収 量 、 規 格 内 収 量 及 び デ ン プ ン 価 に つ い て 調 査し算出した。

４．調査結果１）腐植含量地図
衛星画像から土壌の腐植含量を推定するにあた20.0

り、比較的可視から近赤外領域の輝度値と腐植含15.02量との相関が高いことが知られている。現地土壌調査地点の輝度値を衛星画像から読み取り、腐植腐植含量（％）

R = 0.65

10.05.0含量との関係を調べた。

0.0050100150

図 － １ に ２００３年 ５月 ２日 の 衛 星 画 像 と の 関 係 、 図

た 。 ２ ０ ０ ３ 年 の 衛 星 画 像 で は 赤 の 輝 度 値 と 、 ２０ ０２ 年

20.0の衛星画像では近赤外の輝度値と腐植含量との相15.0用することで図－３に示す地域全体の土壌の腐植

400

450

10.05.00.00含量地図を作成した。

350

R2 = 0.66
腐植含量（％）

帰式を得ることが出来た。この２つの回帰式を利300

図 － １ ２００３ . ５ . ２衛星画像輝度値と腐植含量－ ２ に ２００２年 ５月 ２９日 の 衛 星 画 像 と の 関 係 を 示 し関が最も高い結果を示し、各々高い相関を示す回

200250
赤の輝度値

50100150

近赤外の輝度値

図 － ２ ２００２ . ５ . ２９衛星画像輝度値と腐植含量

２）ばれいしょの生育地図

衛星画像からばれいしょの生育調査項目の推定にあたり、衛星画像の輝度値との関係を重回帰分析から求め、従来よく利用される決定係数に加えて、推定値が実測値に
-2-

図－３

土壌の腐植含量地図

図－４

ばれいしょの生育地図

表－３

生育調査項目の推定精度比べてどの程度の誤差を含むかを把握するＲＭ
Ｓエラーを用いて推定精度を判断した。その結果を表－３に示す。推定可能な調査項目は分散分析が５％水準以下の有意な項目とし、推定精度が「－」については有意差が認められなかった調査項目であり、なかでも推定精度の高い調査項目はＳＰＡＤ値であった。
各年に圃場で実測したＳＰＡＤ値と重回帰式

ばれいしょの生育調査項目
茎長（７月 ８日調査）
茎長（７月２１日調査）
総収量
規格内収量
デンプン価
ＳＰＡＤ値（７月 ８日調査）
ＳＰＡＤ値（７月２１日調査）
茎長（７月１４日調査）
茎長（８月 ９日調査）
総収量
規格内収量
デンプン価
ＳＰＡＤ値（７月１４日調査）
ＳＰＡＤ値（８月 ９日調査）

から推定したＳＰＡＤ値の関係を図－５，６に示

決定係数
０.５３
０.５２
０.２４０.３０－
０.１５
０.５００.２４０.２４－－
０.１８
０.４８０.７１

ＲＭＳエラー 衛星画像
５.２ｃｍ
６.５ｃｍ
６.９ｔ/ｈa
２００４.７.２１
５.５ｔ/ｈa撮影画像－１.７１.５５.７ｃｍ
９.８ｃｍ－
２００５.８.０６－
撮影画像
０.９１.９２.６45

し た 。 図 － ５ は ２００４年 ７月 ２１日 に 撮 影 さ れ た 衛 星り 、 図 － ６ は ２０ ０ ５ 年 ８ 月 ６ 日 に 撮 影 さ れ た 衛 星 画 像と ２ ０ ０５ 年 ８ 月 ９ 日 に 実 測 し た Ｓ Ｐ Ａ Ｄ 値 と の 関 係 を40
実測ＳＰＡＤ値

画 像 と ２００４年 ７月 ２１日 に 実 測 し た Ｓ Ｐ Ａ Ｄ 値 で あR2 = 0.50
RMAエラー１.５30示している。２カ年とも高い決定係数を示しＲＭ

2525

Ｓエラーについても、それぞれ小さい値を示したことから推定精度が高いことが判断出来る。

353035推定ＳＰＡＤ値

4045

図－ ５ ２ ０ ０ ４ . ７ . ２１ 衛星画 像から推定し た ＳＰ Ａ Ｄ値 と実 測ＳＰ Ａ Ｄ 値

この結果から得られた重回帰式を利用すること

45で、ばれいしょのＳＰＡＤ値から推定した生育地

星 画 像 を 利 用 し て 、 ２ ００ ５ 年 ８ 月 ９ 日 の Ｓ Ｐ Ａ Ｄ 値 を推定したものである。

40実測ＳＰＡＤ値

図 を 図 － ４ に 示 し た 。 こ の 図 は ２００５年 ８月 ６日 の 衛

2R = 0.71

35

RMSエラー２.６30

次に、ＳＰＡＤ値からみたばれいしょの生育特性について光合成産物の地下部への転流の状況から収量及び品質の推定を試みた。ＳＰＡＤ値の変-3-25253035
推定ＳＰＡＤ値4045

図 － ６ ２ ０ ０ ５ .８ .６ 衛 星 画 像 か ら 推 定 し た Ｓ Ｐ Ａ Ｄ 値 と 実 測 Ｓ Ｐ Ａ Ｄ 値

動は図－７に示すように、ばれいしょの光合成

７月上旬

７ 月中 ～ 下 旬

8月 上 旬高収量
高品質

産物の地下部への転流の状況を相対的に反映し、ＳＰＡＤ値が高いまま維持されている圃場では、低収量や品質低下の危険性が高まることが示唆

不適切な転流不適切な転流される結果が得られた。
衛星画像と地上調査データとの関連を解析す
収量低下の危険性ることで、点在する調査結果を地域全域の評価に展開し腐植含量地図及びばれいしょの生育地

品質低下の危険性

図－７ ＳＰＡＤ（葉色）から推定したばれいしょの生育特性図を作成することが出来た。これらの地図を活用することで土壌に由来する生産力の違いを把握し、肥料の適正な施用量等、営農に役立てる有効な情報として活用することが期待出来る。

５．今後の展望プロジェクト活動では地域の農業関係機関の協力により農地の基礎データを収集し衛星画像を活用した評価の手法について検討した。今後この成果を基に情報の蓄積や農業関係機関が有する他の情報を組み合わせ、地理情報システムの活用により地域農業者への支援体制がより充実するものと思われる。
ＩＴを活用する手法は種々様々であるなか、真狩村では農業者への支援体制の確立を図るために表－４に示す事例についての取り組みが進められている。地域農業の構
造 改 革 に 向 け て ど の よ う な 手 法 を 用 い る か は 、農 地 の 活 用 の 方 針 や 営 農 等 の 地 域 特 性 、農業者からの要望に応じた検討が引き続き必要であり今後、プロジェクトでの活動を活かしたなかで地域ニーズに役立てられることを望むところである。
表－４
項

目

活用事例内容事業内容

支援内容

優良農地継承システムの確立

農地の継承を効率的に実施するために、農地売買や賃貸借に関する情報を管理。

農地の斡旋・調整

輪作体系の確立

合理的な土地利用を実現するために、地域全体の作付計画を管理。

作付けの集団化
交換耕作の取組み

営農サポートシステムの確立

地域農業の労働力不足の解消を図るために、委託・受託希望農家の斡旋・調整農作業の受委託体制を地域全体で管理。

６．おわりに北海道内の各地域では、地域の自立を目指して創意工夫を凝らした地域づくりの様々な活動が行われている。そのような中、国営農地再編整備事業真狩地区の調査において地域のプロジェクト活動と連携する機会を得られた。
地域の農業関係者を始め地元の農業高校もこうした活動に参加し、新しい技術に触れることで将来の農業の担い手として活躍する動機付けともなった。また、地域の取り組みとの連携は農業者への支援体制のシステム作りを推進させ、地域に根ざした農業農村整備の事業計画を樹立する上で１つのキーワードとなると思われる。

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