日本新潟如何用無人機巡田?

新潟市算是日本第一個正式啟用無人機與農業結合的區域,相關的技術支援都已經具備,如何有效地使用,如何透過無人機來達到省時、省力和省錢,我認為這是這個世代要去研究的課題。
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本文獲作者授權轉載,原文刊登於部落格「一級嘴砲技術士」,作者為農業從業人員。

NTT docomo、vegetalia、自律制御系統研究所(ACSL)、Aero Sense 和新潟市,這五方在 9 月 21 日締結了無人機應用的「水稻專案」和「海岸防風林專案」兩項合作協議。

日本新潟是越光米的發源地,也是日本稻米耕作面積和稻米產值最高的地區。然而,新潟面臨日本海,為了防止鹽害和風蝕,新潟相當注重沿海防風林的保育作業。這一次的合作協議內容,就是要利用無人機搭載特殊相機進行空中巡檢,比起用人力在地面上巡視,無人機空照不但可以大幅度提升作業效率,也能降地大量的人事成本。

無人機的「水稻專案」目標是稻熱病的早期發現,特別是日本近年推行農業大規模化、集約化,在田間管理方面必須特別留意,萬一讓病蟲害發生,屆時將面臨更大的損失。

無人機的水田巡檢運用是結合了 NTT docomo 人工智慧系統的深度學習(deep learning),還有 vegetalia 公司從東京大學獲得的農業 IoT 遠距離監測技術,先以無人機在 30 至 50 公尺的高度進行多光譜攝影,針對稻葉的葉綠素多寡和稻穗的含水量,搭配水溫、氣象數據進行水田病害的預警,以及稻米收穫量的預測。目前都還是一人一機的作業,vegetalia 的小池社長正結合各領域的專家,開發出一套無人機「多機協作系統」,如果空照無人機發現了稻熱病,噴藥無人機就可以立即出動,針對特地區域投藥防治。

在「海岸防風林專案」方面,沿海的防風林常常有松材線蟲感染而導致樹木死亡的問題,新潟市每年編列了 8,600 萬日円的防治費用根本不夠用,必須向農水省的林野廳伸手要錢之外,中央補助款要求的枯死林木計算也常常弄得新潟市人仰馬翻。此後若能透過無人機的空中偵照,除了可以提早發現防風林木的健康問題之外,也能透過空照來計算枯死林木的面積,大幅度降低相關作業的時間與人力。

自律制御系統研究所(ACSL)是由待過 NASA,千葉大學的野波健蔵所帶領;Aero Sense 則是 SONY 行動通訊(Sony Mobile Communications)在 2015 年 8 月和日本機器人研發公司 ZMP 合資成立的無人機服務公司。這兩家公司則是負責無人機的改良和優化,讓無人機能更穩定地在風速達到 15m/s 的沿海地區作業。

新潟市算是日本第一個正式啟用無人機與農業結合的區域,相關的技術支援都已經具備,如何有效地使用,如何透過無人機來達到省時、省力和省錢,我認為這是這個世代要去研究的課題。


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