1.

論文(リポジトリ)

論文(リポジトリ)
上野, 正実 ; 川満, 芳信 ; 菊池, 香 ; Ueno, Masami ; Kawamitsu, Yoshinobu ; Kikuchi, Kou
出版情報: 2009-06-05.  上野正実
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/11669
概要: 2006年度~2008年度科学研究費補助金(基盤研究(B))研究成果報告書<br />研究概要:NIR(近赤外分光法)を用いてサトウキビの植物体中に含まれる窒素,リン酸,カリウムなどの肥料成分を迅速に測定し,さらに,RS(リモー トセンシング)を用いて圃場全体の作物の分布状態を把握し,それらのデータをGIS(地理情報システム)で解析することによって,圃場の状態に合わせて,施肥量だけでなく,成分を調整して施肥を行うシステムを開発した。 続きを見る
2.

論文(リポジトリ)

論文(リポジトリ)
鹿内, 健志 ; 南, 孝幸 ; 官, 森林 ; 上野, 正実 ; Shikanai, Takeshi ; Minami, Takayuki ; Guan, Senlin ; Ueno, Masami
出版情報: 農作業研究 = Japanese journal of farm work research.  42  pp.29-36,  2007-03.  日本農作業学会 — Japanese Society of Farm Work Research
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/36346
概要: 沖縄県におけるサトウキビ生産の担い手として設立が推進されたサトウキビ生産法人は,圃場分散と土地生産性の低さの問題を抱えている.サトウキビ生産法人の圃場は広域に分散しており,作業効率が低下し適期作業に大幅な遅れが生じている.また,単収は県の平 均単収を下回っているのが現状である.本研究では集積された農地の分散を示す地理的な指標をGISにより解析し,これらの指標と単収との関係を調査し,圃場分散が生産性に及ぼす影響を検討した.分散を表す地理的な指標として周囲圃場面積,事務所からの距離,圃場面積の3つの指標を提案したが,周囲圃場面積と単収については正の相関があり,事務所からの距離と単収については,負の相関があることが示され,圃場分散がサトウキビ収量に影響を及ぼしている可能性があると示唆された.<br />Although sugarcane agricultural production corporations have been established as the leaders of regional farmers to avoid cultivation abandonment, the sugarcane yield of these agricultural production corporations is low and the leased fields managed by these corporations are scattered. Because of the scattered leased fields, the workers of these corporations have to move from field to field for work and thus farm work becomes inefficient. Thus, it is considered that inefficient work results in a rather low yield of sugarcane for these corporations as compared to the average yield in Okinawa. This study aims to ascertain the correlation between the dispersion of farmlands and productivity by investigating the relation between the unit crop yields and some factors of the evaluation of the geographic condition of the dispersion obtained by the GIS. We proposed three factors of the evaluation of the geographical condition; that is, the area of the farmland, distance of the corporation office, and area of the surrounding farmlands. The area of the surrounding farmlands shows a positive correlation with the unit yields, while the distance of the corporation office shows an inverse correlation with the unit yields. The result shows that the dispersion of the accumulated fields could have some impact on the unit sugarcane yield of the agricultural production corporations. 続きを見る
3.

論文(リポジトリ)

論文(リポジトリ)
上野, 正実 ; 川満, 芳信 ; 菊地, 香 ; 岡安, 崇史 ; Ueno, Masami ; Kawamitsu, Yoshinobu ; Kikuchi, Koh ; Okayasu, Takashi
出版情報: 2006-03.  上野正実
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/12348
概要: 平成16年度~平成17年度科学研究補助金(基盤研究(B))研究成果報告書<br />研究概要:サトウキビの精密栽培システムを確立するために,対象物-センサ間距離を階層的に変化させて可視域から近赤外域までの"光センシング "技術を適用した。 1)接触計測:サトウキビの栄養診断に必要な葉内のN, C, P, K, Mg, Ca,水分などの成分を分光反射・吸光度特性によって迅速に計測する光センシング技術,特にNIR解析技術を開発した。生育段階の個葉について継続的に栄養成分を計測し,検量線の精度が十分にあることを確認した。さらに,茎の細裂試料および搾汁液についても同様の分析を行い,測定可能な栄養構成成分を明らかにした。 2)近接計測:野外観測用可視・近赤外分光装置を用いてサトウキビ葉身の分光反射特性を350nm-2500nmの範囲で測定を行い,水ストレスや窒素養分による分光反射特性の違いを検討した。 3)近距離計測:階層的センシングの一方法として期待される低空からの観測の可能性について検討するために,南大東島でサトウキビ圃場の生育状況の画像を取得した。この画像によってサトウキビの生育状況および雑草などの繁茂状態を詳細に分析できることが明らかになった。 4)中距離計測:ハイパースペクトル画像を取得し,ピクセル単位で栄養成分を求める手順を自動化し,実用的なスケールを模索する手順をまとめた。 5)遠距離計測:高解像度画像QuickBird衛星画像およびIKONOS衛星画像を利用し,北大東島・南大東島の圃場地図の作成,NDVI(植生指数)の解析,かんがい施設の配置状況の解析を行った。これらの結果は圃場地図に地理情報システム(GIS)を用いてマッピングした。 6)これらの結果に基づいて測定対象物と光センサとの距離と測定可能な成分および測定精度との関係を検討した。 7)補完的計測:北大東島に設置した気象観測ロボット3基からのモニタリングデータを用いて圃場の蒸発散量など推定し,光センシング結果との比較を行った。<br />研究概要:Optical sensing methods were applied with varying the sensor-target object distance in order to establish the precise cultivation system for sugarcane as follows. 1)Contact measurement : The optical sensing especially NIR measurement techniques were developed using the properties of reflection and absorption spectra data for the diagnosis of sugarcane nutrition. The contents of N, C, P, K, Mg, Ca and water could be measured with good agreement. Calibration equations satisfied enough accuracy by the sequential measurements of sugarcane leaves in the various growing stages. NIR measurement was carried out not only shredded sugarcane samples but extracting juice samples, and then the measurable components were clarified. 2)Close range measurement : The spectrum data of cane leaves were measured with the wavelength range from 350nm to 2500nm using a portable spectrometer. The degrees of water stress and nutrition were availably detected by the spectrum data. 3)Short distance measurement : The feasibility study was carried out to check whether the small size unmanned helicopter was useful or not for the sensing of growing conditions from short distance. Some images of sugarcane field were taken and processed in Minami-Daito Island. The growing conditions were observed well. 4)Intermediate distance measurement : The image processing methods by a hyper spectrum camera were investigated to detect the nutrition condition of sugarcane field. 5)Long distance measurement : High-resolution satellite images by QuickBird and IKONOS were applied to field map drawing, NDVI analysis and others in Minami-Daito and Kita-Daito Islands. The mapping was carried using the results. 6)Complementary measurement : Three sets of robotic weather station were placed in Kita-Daito Island, and weather data were collected. Evapo-transpiration was estimated and compared with the remote sensing data. Finally, the relations of the measurement distance and measurable components and accuracy were discussed.<br />未公開:P.50~P.94、P.145~P.152(別刷論文のため) 続きを見る
4.

論文(リポジトリ)

論文(リポジトリ)
Guan, Senlin ; Shikanai, Takeshi ; Minami, Takayuki ; Nakamura, Morikazu ; Ueno, Masami ; Setouchi, Hideki ; 官, 森林 ; 鹿内, 健志 ; 南, 孝幸 ; 名嘉村, 盛和 ; 上野, 正実 ; 瀬戸内, 秀規
出版情報: 農業情報研究 = Agricultural Information Research : 農業情報学会誌.  15  pp.241-254,  2006.  農業情報学会 — Japanese Society of Agricultural Informatics
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/5347
概要: In order to improve the sugarcane yield and encourage stable management, agricultural production corporations are requir ed to manage their work systematically and efficiently. Therefore, it is necessary to accurately comprehend the work that goes on the in agricultural production corporations for the rational planning of farming operations. This study is aimed at developing a system for recording farming data with a cellular phone equipped with a GPS (Global Positioning System) function and an Internet connection. The built-in GPS function is used to produce a field map of the measured position to indicate the location of the operator. The data entered from the cellular phone are transferred to and stored on the server of the system via the Internet. The results of experiments conducted by the sugarcane-producing agricultural corporations revealed that the precision of the GPS function of the cellular phone was sufficient to identify the current working field. Using a cellular phone, a set of recorded farming data can be input in 1-2 minutes. The system is developed using low-cost hardware and software, and it has a low operating cost. This system can collect the necessary farming data such as the date, weather, working time, composition of work, and machines used in the field. Furthermore, by adopting database technology in this system, large quantities of data of the farmland that are scattered over a wide zone could be handled efficiently.<br />農業生産法人は増産や経営安定のため農作業を体系的に効率よく管理する必要がある.従って生産法人での農作業の実態を正確に把握し合理的な作業計画を立てる必要がある.本研究では全地球測位システム(GPS)機能利用とインターネット接続が可能な携帯電話を用いた農作業データを記録するシステムを開発した.GPS機能は作業者が作業している圃場の地図を携帯画面上に表示するために用いる.携帯電話から入力されたデータはインターネットを経由しデータベースサーバーに保存される.サトウキビ生産法人において本システムを実際に使用した結果,携帯電話のGPS機能は作業している圃場位置を計測するのに十分な精度であった.データを入力するのに要する時間は1~2分程度で農作業に支障を来すものではなかった.本システムは低コストのハードウェアとソフトウェアで構築されており,データ通信なども低料金で利用出来ることが確認された.本システムにより作業管理に必要な日付,天候,作業時間,作業内容,使用した農業機械などを記録することができる.さらに,生産法人の管理する各所にひろく散在する多数の圃場についての多量のデータを効率よく管理することも可能である. 続きを見る
5.

論文(リポジトリ)

論文(リポジトリ)
上野, 正実 ; 川満, 芳信 ; 孫, 麗亜 ; 平良, 英三 ; 内間, 亜希子 ; Ueno, Masami ; Kawamitsu, Yoshinobu ; Sun, Liya ; Taira, Eizo ; Uchima, Akiko
出版情報: 琉球大学農学部学術報告 = The Science Bulletin of the Faculty of Agriculture. University of the Ryukyus.  pp.17-22,  2004-12-01.  琉球大学農学部
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/3562
概要: 土壌状態や作物状態を詳細に把握してサトウキビ栽培を支援する情報システムを間発した.現行の品質取引で品質評価に利用されている近赤外分光分析装置(NIR)を効果的なデータ収集装置として使用した.品質取引において自動的に得られる精度と単収をデータ ベース化した.NIR測定システムの機能をジュース成分と土壌成分の評価もできるように拡張し,ショ精,グルコース,P,K,Mgおよび他のミネラル成分を一定精度内で測定できることを確認した.本システムで得られる大量のデータによってデータベースを極めて低コストで作成できることを示した.南大東島のサトウキビ生産システムにこのようなデータ収集システムを備えたモデル情報システムを組み込んだ.さらに,このシステムの目的を実現するために地理情報システム(GIS)を用いて単収と精度の空間分布の解析を行った. NIRとGISの組み合わせはサトウキビ生産システムの構造を解析するのに非常に有効であることが明らかとなった.いくつかの事例研究によって個々の農家の栽培と経営の改善におけるこのシステムの有用性を示した.<br />An information system was developed to assist the sugarcane cultivation by precisely grasping the conditions of soil, crop and others. Near Infrared Reflectance (NIR) spectroscopy for evaluating the cane quality in the current payment system was employed as an effective data collecting system. Sugar content and unit yield obtained automatically in the payment system were used to make a database. The function of NIR measurement system was extended to evaluate the components of cane juice and soil. It was confirmed that sucrose, glucose, P, K, Mg and other minerals could be measured within a certain accuracy level. A large volume of data collected by the system enabled us to make a database with quite low cost. A model information system equipped such data collecting system was installed into the sugarcane production system in Minami-Daito Island. Spatial analyses on the unit yield and sugar content were carried out using Geographic Information System (GIS) in order to achieve the purpose of the system. Combination of NIR and GIS was quite effective to analyze the structure of sugarcane production system. The availability of the system to improve the farming and management of individual farm was demonstrated by some case studies. 続きを見る
6.

論文(リポジトリ)

論文(リポジトリ)
川満, 芳信 ; 木永, 泰山 ; 上野, 正実 ; 小宮, 康明 ; 平良, 栄三 ; 松田, 昇 ; Kawamitsu, Yoshinobu ; Kinaga, Yasutaka ; Ueno, Masami ; Komiya, Yasuaki ; Taira, Eizou ; Matsuda, Noboru
出版情報: 琉球大学農学部学術報告 = The Science Bulletin of the Faculty of Agriculture. University of the Ryukyus.  pp.1-6,  2003-12-01.  琉球大学農学部
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/3590
概要: In this paper, as basic research on the development of nondestructive analysis equipment for nutritional diagnosis and quality assessment in crops, the absorption spectrum of mango fruit was measured using a near infrared radiation (NIR) and the calibration curve was made, and finaly the wavelength was determined as for measurement of fruit sugar content. In addition, photosynthetic rate, transpiration rate, and water potential of the leaf was measured using the pot-cultivating sugarcane plants under water stress conditions, then the calibration curve were developed in order to estimate such physiological parameters in the field using the NIR. 続きを見る
7.

論文(リポジトリ)

論文(リポジトリ)
上野, 正実 ; 孫, 麗亜 ; Ueno, Masami
出版情報: 2002-03.  上野正実
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/12307
概要: 平成12年度~平成13年度科学研究費補助金(特別研究員奨励費)研究成果報告書<br />未公開:P.77以降(別刷論文のため)
8.

論文(リポジトリ)

論文(リポジトリ)
上野, 正実 ; Ueno, Masami
出版情報: 2001-03.  上野正実
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/12247
概要: 平成10年度~平成12年度科学研究費補助金(基盤研究(C))研究成果報告書<br />研究概要:車輪の走行性を精度よく予測することによって,農業機械の設計あるいは効率的利用に役立てることができ,最近注目されている自律走行や無人走 行に必要な高精度の制御にも適用できる。走行性の予測においては,接地面における摩擦・すべり・応力分布などの力学現象を総合的に解明することが必要である。本研究では,車輪走行性の高精度予測法の確立を目的として,(1)車輪と土との接触現象および土の変形現象の解明,(2)接地応力モデルの改善による予測の高精度化を図ることを目的とし,今年度は次の項目に関して検討した。 1)繰り返し走行による走行性の解析現有の精密車輪走行実験装置を用いて多様な走行条件で繰り返し走行実験を行い,けん引力,トルクなどの変化の状況を解析した。走行回数とけん引力の関係ではすべり率によって変化の状態が異なることを明らかにした。 2)車輪下の土壌変形の分析 すでに開発してある土壌変形解析システムを利用して,車輪の回転に伴う土壌の変形を詳細に解析した。繰り返し走行によって発生する土の変位軌跡を精度良く測定でき,土壌踏圧現象解明の糸口をつかんだ。土壌中のひずみ分布の特徴とその変化を把握し,すべり率との関係では低すべり率の方が土の鉛直変位が大きいことを明らかにした。 3)土中応力の予測法の開発土中各層における車輪からの相対距離と土壌変位との関係を把握することができた。これを用いて,走行性予測の基本となる土壌中の応力分布のハイブリッド予測法を開発し,この方法が有効であることを確認した。これによって,有限要素法などによる数値解析結果の検証を行うことが可能になった。<br />研究概要:Precise prediction of traveling performance of a wheel is available for the design and the efficient use of farming machines. It is also available for the precise control for controlled traveling. It is necessary for the prediction to make clear systematically the friction, slip and ground contact stresses near the wheel. In this study, to establish the precise precision of traveling performance the following subjects are investigated. (1) To clarify the contact phenomena between the wheel and the soil. (2) To clarify the soil deformation under the wheel. (3) To establish the ground contact stress model and to improve the prediction. The results are as follows. (a) Analysis of repetition travel of a wheel. The model wheel is repeatedly traveled by using a sophisticated soil bin test apparatus under the various conditions. Drawbar pull, torque and sinkage are measured and the changes of these quantities are grasped. The changes of drawbar pull according to the repetition differ from the levels of slipage. (b) Analysis of soil deformation under the wheel. Soil deformation under the wheel is analyzed in detail using the developed soil deformation analyzer. The locus of soil particle under the wheel is measured precisely, which draws a circular arc. The distinctive features of locus are grasped in the repetition. These are able to be regarded as very important information to analyze the soil compaction. The distribution of strain under the wheel and its change according to the travel are clarified. The larger vertical displacement occurs in lower slippage. (c) Prediction of stress under the wheel. Relations between the soil displacement and the relative distance to the vertical center line of the wheel are grasped. The prediction method of stresses under the wheel is developed using the relation, which is a hybrid method. The prediction is confirmed to be available. It is expected to use the development of FEM and the verification of the results. (d) Improvement of the ground contact stress model. An improved ground contact model for a wheel is proposed according to the experimental results under the various conditions and mechanical considerations. Drawbar pull and torque can be predicted more precisely than the previous models.<br />未公開:P.6以降(別刷論文のため) 続きを見る
9.

論文(リポジトリ)

論文(リポジトリ)
上野, 正実 ; 川満, 芳信 ; Ueno, Masami ; Kawamitsu, Yoshinobu
出版情報: 2001-03.  上野正実
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/12248
概要: 平成10年度~平成12年度科学研究費補助金(基盤研究(B)(2))研究成果報告書<br />研究概要:本研究では,サトウキビの品質評価用サンプル・ジュースの成分(N,P,Kなど)を近赤外分光分析装置で迅速に測定する方法を確立し, それに基づく生産管理・支援システムとその利用法の開発を目的とし,(1)近赤外分光分析装置によるジュース成分の計測システムの開発,(2)このシステムによる土壌分析および葉片成分分析,(3)これらの分析結果の相互関係の確認,(4)品質データと計測結果からなるデータベースの構築,(5)生産管理・支援システムの構築とその利用法に関する検討,(6)圃場状態を地図上に表示する地理情報システム(GIS)の開発を行った。今年度の主な結果は次の通りである。 (1)近赤外分光分析装置による計測システムを利用したジュース成分,土壌成分の分析 近赤外分光分析装置を用いて開発した十数種類のジュース成分を同時に計測するシステムを用いて,南大東村,北大東村などで採取したジュース成分の分析を行った。カリウム(K)などのミネラル分の測定もできることを示したが,なぜこれらが測定できるのかについて解明を試みた。 (2)分析結果の相互関係の確認各種データの分析により品質に対する因子とその効果を明確にし,蔗汁成分による圃場診断法を検討した。 (3)データベースの解析手法の確立とその利用 データベースを解析し,収量・糖度モデルを作成し,その利用法を検討した。 (4)GISによる生産管理・支援システムの構築とその利用法に関する検討 南大東村,北大東村の圃場地図を作成し,データベースとリンクさせて,単位収量,糖度,作型などのマッピングを行った。<br />研究概要:The main purpose of this study are to develop the rapid measurement of components such as N, P, K in sugar cane juice using Near Infrared Reflectance (NIR), and to establish the production management and support system for sugar cane. The targets are ; (1) to develop the rapid measurement system of juice components using NIR, (2) to analyze the soil components and the leaf components, (3) to make clear the relationship among these components and unit yield or sugar content, (4) to establish the database consists of these components and quality data from the dealing system of sugar cane, (5) to discuss the utilization of the database for production and management for sugar cane, (6) to develop the Geographic Information System (GIS) for mapping the status of sugar cane fields. Main results are as follows. (a) Measurement of juice and soil components using the developed system. Components of cane juice and soil in the Minami-Daito Island, Kita-Daito Island, Kume-jima Island and Miyako Island. Juice components are measured not only by NIR but ICP, HPLC, C/N analyzer and so on. Soil components are measured by using same apparatus. To establish calibration curves for NIR measurement is one of the most important subject. (b) To check the correlation among the components. There is clear correlation between the sugar content and K.P and Mg have close relations with sugar content. A possibility is confirmed to check the field conditions using juice components. (c) To establish the analytical methods of the database. Yield model and sugar content model are built by analyses of the database. Another applications of the database are discussed. Yield model and sugar content model are very useful for planning of cultivation and scheduling of operations. (d) To discuss the production management and support system and its application. Field maps of Minami-Daito Island and Kita-Daito Island are made, and linked to the database for mapping. Mapping of unit yield, sugar content, juice components and soil components are carried out successfully.<br />未公開:P.6~P.12、P.68~P.141(別刷論文のため)<br />NIR(近赤外分光分析装置) による蔗汁の成分分析の可能性(p.6-12):http://okinawa-repo.lib.u-ryukyu.ac.jp/handle/okinawa/1446<br />サトウキビの精密圃場管理における品質情報の利用(p.79-89):http://okinawa-repo.lib.u-ryukyu.ac.jp/handle/okinawa/1417 続きを見る
10.

論文(リポジトリ)

論文(リポジトリ)
上野, 正実 ; 岡安, 崇史 ; 橋口, 公一 ; 鹿内, 健志 ; 大嶺, 政朗 ; Ueno, Masami ; Okayasu, Takashi ; Hashiguchi, Koichi ; Shikanai, Takeshi ; Oomine, Masaaki
出版情報: 農業機械学会誌 = Journal of the Japanese Society of Agricultural Machinery.  61  pp.75-84,  1999-07-01.  農業食料工学会 — The Japanese Society of Agricultural Machinery and Food Engineers
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/37087
概要: 車輪が発生するけん引力は定常状態においても一定ではなく,ある幅をもって変動する。これは慣性力を無視できる低速走行時でも見られる一般的な現象であるが,従来の研究では諸力学量の平均値のみが扱われ,このような変動は考慮されてこなかった。しかしなが ら,走行性の解明や作業機の走行制御において重要となる現象であると考え,本研究では,砂地盤上で剛性車輪による走行実験を行い,けん引力などの変動特性について力学的解析を行った。走行車輪に作用する接地反力ベクトルは,接地面上をある幅をもって往復し,その挙動は人間の歩行運動に類似していることを明らかにした。接地反力と車輪表面との交点すなわち着力点から車軸の鉛直中心線までの水平距離は,けん引力の増減に対してそれぞれ逆方向に変化し,両者には負の傾きをもつ直線関係が見られた。これらの現象はトルクのつり合い式で説明できることを示し,けん引力などの変動現象解明の第一歩を提示したと考える。<br />Drawbar pull of a traveling wheel varies with certain amplitude in a stationary state, even though the traveling speed is so slow that the inertia force is negligible. Averaged values of the mechanical quantities are used as characteristic values of traveling performance, and such small fluctuation is usually neglected. The properties of fluctuation of drawbar pull and so on are mechanically examined by the traveling tests of a rigid wheel on sandy ground so that the fluctuation is important phenomena to clarify the traveling performance and to control machine operations. A soil reaction vector acted on the wheel moves back and forth on the contact surface with some extent of width. It is clarified that such behavior is similar to the walking motion of a man's leg. The horizontal distance from the intersecting point of the vector to the vertical center line of the shaft increases with the decrease of drawbar pull, conversely decreases with the increase of drawbar pull. There is a negative correlation between the horizontal distance and the drawbar pull. It is shown that the phenomena can be represented by the balance equation of torque. 続きを見る