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水田の代かき時期を衛星データで高精度広域把握 農研機構2020年7月15日

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農研機構は、晴天時に観測された短波長赤外域の衛星データを複数利用して、代かき時期(取水開始時期)を広域的・効率的に把握する手法を開発した。同手法では、衛星データで各観測日における水田の湛水有無を判別する。判別精度を検証したところ、97%と高精度であることを確認した。また、雲に影響されない合成開口レーダのデータも補完的に利用できるよう改良している。同手法は無償の衛星データを利用したもので、用水計画の見直しや利水調整のための農業用水の利用実態調査で活用できる。

地球観測衛星データを用いて作成した2018年の水田取水開始時期マップ(茨城県稲敷市の一部)地球観測衛星データを用いて作成した2018年の水田取水開始時期マップ(茨城県稲敷市の一部)

近年営農形態の変化に伴って水田の用水需要が変化しており、一部の地域で用水計画の見直しが求められている。見直しにあたっては、農業用水の利用実態を調査する必要があるが、対象エリアが広いと踏査による従来の方法では労力と時間がかかる。

農研機構は昨年、農業用水の利用実態調査の重要項目である「水田の代かき時期(取水開始時期)」を、地球観測衛星が観測した短波長赤外バンド(波長帯)のデータを利用して広域的・効率的に把握する手法を開発。作業手順を記したマニュアルを公表した。

同手法では、地球観測衛星が同じ場所を5日ごと(場所によっては平均3日ごと)に観測したデータのうち、晴天時に観測したものを複数用いて各観測日に各水田が湛水状態にあったか否かを判定し(湛水有無の判別)、各水田の取水開始時期を把握する。

今回、航空写真画像の目視判読結果と照合して精度検証を行ったところ、同手法の湛水有無の判別精度は97%と非常に高いことが分かった。

また、これまでは地球観測衛星による晴天時のデータしか利用していなかったが、今回地球観測衛星が観測した合成開口レーダのデータも利用できるようにした。

精度検証の結果、同データによる湛水有無の判別精度は79%とやや低かったが、同データは雲に影響されない。地球観測衛星による晴天時のデータが十分得られず、取水開始時期を細分化して把握できなかった場合、同データを補完的に用いれば、精度は落ちるが取水開始時期をより細分化して把握できる。

同手法は無償の衛星データを利用したもので、土地改良調査管理事務所や国営事業所などが、用水計画の見直しや利水調整のための農業用水利用実態調査で活用できる。

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