ハイパースペクトルイメージャデータによるブドウの糖分および土壌養分の評価

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  • Estimation of Grape Sugar Content and Vineyard Soil Nutrients Using Hyperspectral Imager Data

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抄録

<p>本研究では，スペクトル情報を画像データとして取得できるハイパースペクトルイメージャ（HSI）による観測データからブドウの糖分と土壌養分を推定する定量的指標開発を目的としている。HSIを使用してブドウ葉のスペクトルを測定し，５nm間隔でブドウ葉の分光反射率データセットを作成した。この分光反射率データからレッドエッジおよび正規化差分スペクトル指数（NDSI）を求め，ブドウの糖分含有量および水溶性K2Oとの関係を調べた。シグモイド関数をレッドエッジ周辺の波長帯に適用し，変曲点を算出することにより，５nm間隔のスペクトルデータからレッドエッジの位置を読み取る方法を開発した。NDSIは(Rλ1－Rλ2)/(Rλ1＋Rλ2)のすべての観測波長についての相関を解析し，対象量と相関の高い２つの波長（λ1とλ2）を決定する。レッドエッジと糖含有量の間には高い相関（r2＝0.69）があり，レッドエッジと水溶性K2Oは中程度の相関（r2＝0.42）があった。NDSIとブドウの糖分含有量の間には高い相関（r2＝0.78）があり，NDSIと水溶性K2Oとの中程度の相関（r2＝0.54）があった。本研究で使用したHSIは，ドローンを取り付け，空から地面の分光データ収集用に開発されたが，本研究では，地面上で三脚に取り付け，手動でスキャンしてブドウ葉の観測を実施した。</p>

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