圃場管理システム及びプログラム

【課題】圃場の土壌分析データの関連や経年変化などを空間的、時間的に容易に確認することができる圃場管理システムを提供すること。
【解決手段】地図データベースから管理対象の圃場が存在する地図データを取得し、表示画面に表示する第１の手段と、表示された地図上において任意の圃場の指定操作を受付け、過去において前記指定された圃場と空間的に一部が重なる圃場を圃場データベースから検索して表示画面に強調表示する第２の手段と、強調表示された圃場に関連付けられた土壌分析データを土壌データベースから検索し、時間軸に沿って並べて分析値の推移を表示する第３の手段とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圃場管理システムに係り、特に、土壌分析の結果を検索し、その時系列的な関連あるいは空間的な関連を表示する圃場管理システム及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、農業にＩＴ（Information Technology）を積極的に導入するようになっているが、農業基盤である土壌の性質については空間的または時間的な尺度をつかって広い範囲で分析する必要がある。
作物の生産量や質と強くかかわりを持つものとして土壌の養分があるが、これを客観的に判断する方法として土壌診断が行われている。土壌診断は対象とする圃場の土を採取し、分析器や薬品を利用して土の土壌酸性度や電気伝導度を測定したり、含まれる窒素、燐酸、加里、石灰、苦土、鉄、マンガンなどの成分の数値を取得している。
これらの土壌診断は様々な団体がサービスを提供しており、生産者の必要に応じて定期、不定期に実施されている。通常は持ち込んだサンプルの土を分析の対象として実施し、その時点での定点としての分析が実施されている。サンプルの採取位置としての管理は緯度経度などの座標で実施することも可能であるが、多くは圃場の単位で記録されて管理されている。
本発明に関連する公知技術文献としては下記の特許文献１、特許文献２がある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３１２３４６
【特許文献２】特開２００６−３４３３０３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
施肥によって土壌の改良などを実施する際には、分析を依頼した時点における定点での分析結果を利用して資材を選択、量の調整をすることはもちろん可能ではあるが、土壌の改良には時間がかかるため過去に実施してきた診断と比較して改良の推移を確認し、資材の選択などを調整することが必要である。
しかしながら、圃場は分筆や合筆によって形や大きさが変わったり、それぞれの圃場に付けられている圃場の管理番号は作付けごとに変わったりすることは珍しいことではないので、空間的にも時間的にも情報間の関連がつかみにくく、文字として用意されている分析結果を見るだけでは、それらの間にどのような推移があるのかを判断するのは難しい。
また、正確に空間的に座標としてサンプルの採取点をおさえていても、近隣の座標点との位置関係を数値で判断するのは困難である。
また、土壌の分析結果と、土壌改良の結果である収量との関連性の紐付けも圃場番号のような管理番号とで結びつける他なく、その経年での変化の推移などは理解しづらい。
また、それぞれの圃場で収集した分析データでは、圃場を越えた、地域などの広い範囲での傾向を把握することはできない。
【０００５】
本発明の目的は、圃場の土壌分析データの関連や経年変化などを空間的、時間的に容易に確認することができる圃場管理システム及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る圃場管理システムは、地図データベースから管理対象の圃場が存在する地図データを取得し、表示画面に表示する第１の手段と、表示された地図上において任意の圃場の指定操作を受付け、過去において前記指定された圃場と空間的に一部が重なる圃場を圃場データベースから検索して表示画面に強調表示する第２の手段と、強調表示された圃場に関連付けられた土壌分析データを土壌データベースから検索し、時間軸に沿って並べて分析値の推移を表示する第３の手段とを備えることを特徴とする。
また、前記第３の手段が時間軸に沿って並べて表示した分析値について、基準値を満たしていない成分を抽出して強調表示する第４の手段をさらに備えることを特徴とする。
また、成分単位での分析対象となる複数の圃場の指定操作を受付け、その指定された各圃場の土壌分析データを土壌データベースから取得し、土壌分析データの成分単位で基準を満たしていない圃場を抽出してその圃場を強調表示第５の手段をさらに備えることを特徴とする。
本発明に係る圃場管理プログラムは、圃場の管理を行うコンピュータを、
地図データベースから管理対象の圃場が存在する地図データを取得し、表示画面に表示する第１の手段と、表示された地図上において任意の圃場の指定操作を受付け、過去において前記指定された圃場と空間的に一部が重なる圃場を圃場データベースから検索して表示画面に強調表示する第２の手段と、強調表示された圃場に関連付けられた土壌分析データを土壌データベースから検索し、時間軸に沿って並べて分析値の推移を表示する第３の手段として機能させることを特徴とする。
また、前記第３の手段が時間軸に沿って並べて表示した分析値について、基準値を満たしていない成分を抽出して強調表示する第４の手段としてさらに機能させることを特徴とする。
また、成分単位での分析対象となる複数の圃場の指定操作を受付け、その指定された各圃場の土壌分析データを土壌データベースから取得し、土壌分析データの成分単位で基準を満たしていない圃場を抽出してその圃場を強調表示第５の手段としてさらに機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、次のような効果がある。
（１）参照対象の圃場に対して、過去のどの圃場が土壌分析データとして比較対象となるのかの判断を地図上で圃場や位置を指定するだけで判定することができる。
（２）１回の土壌診断のデータだけでなく、これまでにそこで実施してきた過去の土壌診断との比較、推移の確認を、データの突合せ作業をすることなく、該当の圃場や位置を指定するだけで参照することができる。
（３）単一の圃場の分析だけでなく、それぞれの圃場で蓄積された分析データを参照して、基準に到達していない圃場を抽出し、それらを全体の中で強調表示することにより、広い範囲での土壌の傾向を把握することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施する場合の一形態を示す図面を参照して具体的に説明する。
図１は、本発明の圃場管理システムの一実施の形態を示す図である。
本実施形態の圃場管理システムは、図１に示すように、中央処理装置１とキャラクタ及びグラフィック画面を有する端末装置２と、背景データとして地図データを格納している地図データベース３、圃場図形の位置情報と栽培作物の種類等の情報を含む圃場データを格納している圃場データベース４と、土壌分析項目の値を格納した土壌データベース５と、土壌の分析項目ごとの分析基準値を格納した基準値データベース６からなる。
【０００９】
中央処理装置１は、データ入力処理７、データ表示処理８、経年土壌データ取得処理９、指定領域土壌データ判定処理１０、データベースアクセス処理１１を有している。
データ入力処理７は、端末装置２で入力されるデータを受け付ける処理を行うものである。
データ表示処理８は、背景データである地図データ上に圃場を描き、土壌情報表示対象の圃場の強調表示や、特定の土壌項目が分析基準値を満たしていない圃場の強調表示や、土壌情報の時間軸に沿った表形式の表示処理を行うものである。
データベースアクセス処理１１は、必要に応じ地図データベース３、圃場データベース４、土壌データベース５、基準値データベース６を参照し、また更新などを行う処理である。
【００１０】
各データベースに格納されているデータについて説明する。
図２は、圃場データのデータ構造を表した図である。
圃場データは、圃場を特定するための圃場番号を持つ。また、図形を特定するための図形ＩＤ２１や形状情報２２、その図形を表示する際の表示色２３を持っている。さらに圃場データは、栽培年２５、作物品種２６、耕作者氏名などの情報を持つ。
形状情報２２は、圃場を表す図形を構成する複数の頂点のＸ，Ｙ座標値、形状の種別、頂点数のデータで構成されている。
【００１１】
図３は、土壌データのデータ構造を表した図である。
土壌データは、土壌データを特定するための土壌データＩＤ３０１、圃場データと関連付けるための圃場番号３０２、調査対象の土壌を採取した日付を保持する調査日３０３、同一圃場の同一日の調査内容を管理するための調査番号３０４、土壌の調査サンプルの受付を行った日付を保持する受付日３０５、土壌サンプルの分析を行った日付を保持する分析日３０６、分析結果を受信した日付を保持する受信日３０７を持つ。また、土壌の種類を格納する土壌３０８、土性の種類を格納する土性３０９を持つ。さらに分析値１〜分析値ｎとして、分析項目の値を格納している。
【００１２】
図４は、基準値データのデータ構造を表した図である。
基準値データは、土壌データの分析値１〜ｎに対応する項目のマスタ情報を管理するデータである。基準値データは、基準値データを特定するための分析項目ＩＤ４１、土壌データの分析値１〜ｎに対応させるための値である分析項目番号４２、分析項目の名称を格納する分析項目名称４３、分析項目の単位を格納する単位４４、分析値の基準の下限値を示す分析基準下限４５、分析値の基準の上限値を示す分析基準上限４６を持つ。
【００１３】
図５は、地図データベース３及び圃場データベース４のレイヤ構造を示したものである。
地図データベース３は、図５に示すように、複数のレイヤによる層構造になっており、道路図形は道路レイヤ５５に格納され、河川図形は河川レイヤ５６に格納されており、地図データベース３内のすべてのレイヤを重ねると地図５１と同じ絵になるように構成されている。
圃場データベース４も同様に、２００８年の圃場図形は２００８年圃場レイヤ５７に、２００７年の圃場図形は２００７年圃場レイヤ５８に、２００６年の圃場図形は２００６年圃場レイヤ５９という具合に、年毎に格納され、重ね合わせ表示をすることができるように構成されている。
【００１４】
次に、経年土壌データ取得処理９について説明する。
図６は、経年土壌データ取得処理９の概要を示すフローチャートである。
まずステップＳ６０１において、土壌データを表示する圃場図形について、端末装置２に表示された地図画面上でマウスなどの入力装置の指定操作によって受け付ける。
次に、ステップＳ６０２において、受け付けた圃場図形と空間的に一部分が重なる他年度の圃場データを取得する。これらの圃場データは、土壌データ取得の対象となる圃場である。対象となる圃場は、データ表示処理８において、端末装置２の地図画面上に強調色での表示を行う。
続くステップＳ６０３において、土壌データベース５より対象圃場の圃場番号の値と同一の圃場番号の値をもつ土壌データを取得する。
次に、ステップＳ６０４において、取得した土壌データの調査日と調査番号の値の降順でソートを行い、端末装置２にて、表形式で一覧表示を行う。
次に、ステップＳ６０５において、基準値データベース６より分析基準値データを取得する。
次に、ステップＳ６０６において、各土壌データの各分析値が、分析基準値データの分析基準値下限以上、分析基準値以下という条件を満たしているか判定を行う。条件を満たしていない場合、ステップＳ６０７において、表形式で端末装置２に表示した土壌データの該当箇所を警告色で塗りつぶして表示する。
次に、ステップＳ６０８で、取得した全ての土壌データ、分析値で処理が完了したか判定する。完了している場合は、処理を終了する。完了していない場合は、ステップＳ６０６に戻り、処理を継続する。
【００１５】
図８は、経年土壌データ取得処理９を行った結果を端末装置２に表示した例である。
土壌データ取得対象となる圃場８１，８２，８３を強調色で塗りつぶし、対象とならない圃場８４，８５は枠線のみの表示を行うことで、どの圃場が土壌データの取得対象となっているか分かりやすくする。
図８では、土壌データを表示する圃場として圃場８１を指定し、それに一部分が重なる圃場８２，８３を強調表示している例を示している。
また、取得した各圃場における土壌データの一覧を表形式で表示し、分析基準を満たしていない分析値８６，８７を警告色で塗りつぶして表示することで、分析値の時系列的な変化や分析基準値との比較結果の把握を行いやすくする。
【００１６】
図９は、指定した圃場と空間的に一部が重なる圃場データの取得方法を説明した図である。この例では、２００８年圃場レイヤ９１で指定した圃場と、２００７年圃場レイヤ９２、２００６年圃場レイヤの９３で空間的に一部が重なる圃場を所定の色（例えば黄色）で塗りつぶすことで表している。
【００１７】
次に、指定領域土壌データ判定処理１０について説明する。
図７は、指定領域土壌データ判定処理１０の概要を示すフローチャートである。
まずステップＳ７０１において、分析基準値の判定を行う分析項目の入力をマウスやキーボード等の入力装置７で受け付ける。
次に、ステップＳ７０２において、端末装置２に表示されている地図画面の範囲に含まれる圃場データの取得を行う。
ステップＳ７０３において、取得した圃場データの圃場番号と同一の圃場番号を持つ土壌データを、土壌データベース５より取得する。
ステップＳ７０４において、基準値データベース６より分析基準値データを取得する。
ステップＳ７０５において、取得した土壌データに対して、ステップＳ７０１で指定した分析値が、ステップＳ７０４で取得した分析基準値データの分析基準値下限以上、分析基準値上限以下という条件を満たしているか判定を行う。条件を満たしていない場合、ステップＳ７０６において、分析基準値を満たさなかった土壌データに関連付いている圃場図形の色を警告色で塗りつぶして表示する。
ステップＳ７０７において、取得した全ての土壌データで処理が完了したか判定する。完了している場合は、処理を終了する。完了していない場合は、ステップＳ７０５に戻り、処理を継続する。
【００１８】
図１０は、指定領域土壌データ判定処理１０の結果を端末装置２に表示した例である。この例では、土壌の分析値が基準に満たない圃場を警告色１０１，１０２で塗りつぶすことで、分析基準値に満たない土壌データに関連付く圃場の空間的な分布を把握しやすくしている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る圃場管理システムの一実施の形態を示すシステム構成図である。
【図２】圃場データのデータ構造の例を示す図である。
【図３】土壌データのデータ構造の例を示す図である。
【図４】基準値データのデータ構造の例を示す図である。
【図５】地図データベース及び圃場データベースのレイヤ構造を示す図である。
【図６】経年土壌データ取得処理の概要を示すフローチャートである。
【図７】指定領域土壌データ判定処理の概要を示すフローチャートである。
【図８】経年土壌データ取得処理の結果の表示例を示す図である。
【図９】空間的に一部が重なる圃場データの説明図である。
【図１０】指定領域土壌データ判定処理の結果の表示例を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１中央処理装置
２端末装置
３地図データベース
４圃場データベース
５土壌データベース
６分析基準値データベース
９経年土壌データ取得処理
１０指定領域土壌データ判定処理
１１データベースアクセス処理

【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図データベースから管理対象の圃場が存在する地図データを取得し、表示画面に表示する第１の手段と、
表示された地図上において任意の圃場の指定操作を受付け、過去において前記指定された圃場と空間的に一部が重なる圃場を圃場データベースから検索して表示画面に強調表示する第２の手段と、
強調表示された圃場に関連付けられた土壌分析データを土壌データベースから検索し、時間軸に沿って並べて分析値の推移を表示する第３の手段と
を備えることを特徴とする圃場管理システム。
【請求項２】
前記第３の手段が時間軸に沿って並べて表示した分析値について、基準値を満たしていない成分を抽出して強調表示する第４の手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の圃場管理システム。
【請求項３】
成分単位での分析対象となる複数の圃場の指定操作を受付け、その指定された各圃場の土壌分析データを土壌データベースから取得し、土壌分析データの成分単位で基準を満たしていない圃場を抽出してその圃場を強調表示第５の手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の圃場管理システム。
【請求項４】
圃場の管理を行うコンピュータを、
地図データベースから管理対象の圃場が存在する地図データを取得し、表示画面に表示する第１の手段と、
表示された地図上において任意の圃場の指定操作を受付け、過去において前記指定された圃場と空間的に一部が重なる圃場を圃場データベースから検索して表示画面に強調表示する第２の手段と、
強調表示された圃場に関連付けられた土壌分析データを土壌データベースから検索し、時間軸に沿って並べて分析値の推移を表示する第３の手段と
して機能させることを特徴とする圃場管理プログラム。
【請求項５】
前記第３の手段が時間軸に沿って並べて分析値について、基準値を満たしていない成分を抽出して強調表示する第４の手段としてさらに機能させることを特徴とする請求項４に記載の圃場管理プログラム。
【請求項６】
成分単位での分析対象となる複数の圃場の指定操作を受付け、その指定された各圃場の土壌分析データを土壌データベースから取得し、土壌分析データの成分単位で基準を満たしていない圃場を抽出してその圃場を強調表示第５の手段としてさらに機能させることを特徴とする請求項４または５に記載の圃場管理プログラム。

【図１】