iSCAN Multi-Sensorマルチパラメータ土壌理化特性マッピングシステム

はじめに

精確な農業は近年の国際農業科学研究のホットな分野であり、現在の世界農業発展の新しい潮流でもある。研究者は正確な農業技術システムの使用によって生産コストを削減することを望んでいる,農産物の生産量と品質の向上と安定化,経済収入を増やす,環境汚染を減らす。

土壌中の塩分、水分、有機質含有量、土壌締固め度、テクスチャ構造などは、土壌の電気伝導率の変化に異なる程度の影響を与える。土壌導電率を測定することにより、生産量の分析、土壌生産能力の評価、正確な施肥処方の制定に重要な根拠を提供することができる。従来のサンプルサンプリング調査は時間と労力がかかるだけでなく、サンプリング密度が低すぎて地塊土壌特性の時空変化を実際に反応させることができないため、大規模調査にとって自動車と結合した牽引式土壌伝導率測定システムは間違いなく最適な選択である。

iSCAN大面積土壌伝導率（ヨーロッパきょうたい）、土壌有機質（お）、土壌温度及び土壌湿度の探査、トラクター或いはピックアップトラックによる曳き作業（スタンドを選択する必要がある）、また播種機などの農機具に取り付けることができる――耕作作業と同時に農地の探査を完成し、柔軟で便利である；アップグレード版iSCAN+土壌温度と湿度センサー（温度と湿度は種子の発芽と発芽に非常に重要な影響因子）を付加する。

土壌コンダクタンスを実地その場で測定するヨーロッパきょうたい、お値、温度、湿度値、利用グローバルポジショニングシステム測位とデータ処理測量・製図ソフト（有料データ処理サービス）は、出土土壌の物理化性質分布図を描くことができ、土壌の質、塩基度、保水能力、陽イオン交換能力、根系深さなどを全面的に分析・反映する。正確な農業、土壌調査と炭素為替農業（土壌炭素埋蔵量試算）の研究モデル及び土地管理と土地利用計画などの分野に適用する。

2017-2018年に米国で4州の合計15ブロック土地、利用iSCANシステムは探査を行い、ハンドヘルドデバイスデータと比較し、非常に良い線形相関結果を得た。

上の写真はカンザス州40ヘクタール区画探査地図

主な特徴

1. iSCAN同時に土壌を測量することができるヨーロッパきょうたい値、お値、iSCAN+土壌表層の温度と湿度値が多くなります

2. 原野の現場測量・製図：機上システムが原野を前進するにつれて、即時にコンダクタンスと地理座標（緯度経度）を取得し、ヘクタールごとに測定することができる120-240個のサンプルデータ

3. ちょくせつせっしょくほうそくていヨーロッパきょうたい（でんどうど）、測定は周辺電磁の影響をほとんど受けず、校正も必要なく、土壌の質、塩度特性を反映する

4. VIS-NIRデータ処理センターを介したデータ処理により土壌有機質を提供するデュアルバンド分光センサお（ゆうきぶつ）値、土壌窒素鉱化、土壌水浸透、根系成長及び土壌保水能力を反映

技術指標

1. デュアルバンドVIS-NIRセンサ、その場で植物枯落物下層土壌表層のスペクトル反射を測定

2. 可視波長：660ナノメートル;近赤外波長：940nm;光源：発光ダイオード

3. スペクトル検出器：5.76 mmフォトダイオード

4. デュアルバンドによる除算VIS-NIRスペクトルセンサ高密度インサイチュマッピング分析土壌お値とその分布図の外で、一度に同時に測定して描画することができますヨーロッパきょうたい，iSCAN+土壌温度・湿度センサーを付加でき、測定データや分布図をリアルタイムで記録表示できる

5. Garmin GPS 15X：差分グローバルポジショニングシステム位置決め精度、より優れた3米

6. 電子部品：NMEA 4X密封、軍需産業級防水インタフェース

7. 数采：80ピンPICマイクロプロセッサ、1Hz採集率、バックライトディスプレイ、電源12ボルトDC，5A

8. マッピングソフトウェアのインスタント表示ヨーロッパきょうたい値及びスペクトル反射を行い、地理的位置情報（緯度経度）及び測定値をコンピュータにダウンロードし、自動的に2次元分布図を作成する（スペクトル反射は会社データ処理センターを経由して処理分析形成する必要がある自己組織化マッピング値）

9. ヨーロッパきょうたいマッピング、形成可能0－60センチの表層土壌コンダクタンスマッピング図

10. お深さを測定するには：38－76 mm

11. 長さ：農機版145センチ;ドラッグ版259 cm

12. 幅：農機版31cm；ドラッグ版127 cm

13. 高さ:110センチ

14. 重量：147 kg

15. 測定速度：到達可能24 km/時間

16. 動作温度：-20－70°C

ソフトウェアインタフェース

産地

アメリカ

オプション技術方案

1) 作物表現型分析モジュールを選択的に配合し、作物葉緑素指数、アントシアニン指数、フラボノイド指数及びN素状態等

2) 赤外線熱イメージングを選択的に配合して土壌水分、温度変化が呼吸に与える影響を研究することができる

3) オプションエコドローン®無人機プラットフォームは高スペクトルと赤外熱イメージングセンサを搭載して時空構造の調査研究を行う

部分参考文献

1. アダムキューク、V.I.、J.W.Hummel、M.T.Morgan、S.K.Upadhyaa。 2004.正確な農業用の移動土壌センサー。コンピューター。電子。農業。 44:71–91.

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8. ジョスéポール・モリン、ティアゴ・ロドリゲス・タバレス。 2019.土壌の肥大力特性を描画するためのセンサシステム：ブラジル熱帯土壌の挑戦、進展、将来性。エンジニアyc.第39巻。