合成開口レーダー（SAR）は、電波を使って地表の詳細な画像を作成する。電波を物体に反射させ、その反射時間を測定し、データを組み合わせて高解像度の地図を作成する。Dan Evans博士が率いるこのプロジェクトは、土壌水分モニタリングにおける革新的な技術の精度と潜在的な応用を目指している。
圃場スケールで土壌水分の詳細な測定値を得ることで、このプロジェクトは洪水や干ばつのリスク管理を改善し、農家が十分な情報を得た上で灌漑に関する決定を下したり、異常気象に対する計画を立てたりするのに役立てようとしている。この技術は、鉄道堤防の安定性試験にも応用できる。
このプロジェクトはまた、草地、耕作地、森林地帯など、さまざまな土地利用状況におけるレーダーによる土壌水分測定の有効性を明らかにすることも目的としているという。
クランフィールド大学に加え、 Surveyar社やその他の学術パートナーも参加しており、 Douglas Bomford Trustから3万ポンドの資金援助を受けている。
レーダー搭載ドローンによる土壌水分測定の簡素化
従来の土壌水分測定は、労働集約的で時間とコストがかかることが多い。これに対し、SARレーダーを搭載したドローンは、植物の成長と収穫にとって重要な深さである40センチメートルまでの土壌水分を、継続的かつコスト効率よく測定することができる。
予備的な調査結果では、ドローンのSARレーダーは土壌水分の評価に有効であることが示唆されているが、プロジェクトでは、さまざまな土地利用の状況において、地上部の植生がこれらの水分データの精度に与える影響を調査する。
クランフィールド大学は、スターリング大学やミズーリ大学などのパートナー機関とともに、ドローンベースのレーダーデータを従来の地上測定と比較し、既存の方法と比較してレーダーの精度を検証する。この技術が成功すれば、バイオマスマッピングや収穫量測定などの用途に拡大される可能性があるという。
クランフィールド大学の土壌形成学講師であるDan Evans博士は、このプロジェクトはドローンのパワーを活用することで、レーダー技術の限界を押し広げようとするものだという。
Dan Evans博士：合成開口レーダーをドローンに搭載することで、圃場の包括的なレーダー調査を実施し、土壌水分の詳細な測定を行うことができます。これは、洪水や干ばつのリスクを管理する上で重要な意味を持つ。夏がますます暖かくなり、異常気象の脅威が増す中、土壌水分のモニタリングは、灌漑方法を最適化し、洪水の影響を軽減するために極めて重要になります。
私たちの目標は、従来の方法と比較してUAVレーダーの精度を検証し、スケーラブルで費用対効果の高い土壌水分モニタリング・ソリューションへの道を開くことです。
この技術は、農業だけでなく、環境モニタリング、バイオマスマッピング、収穫量測定など、計り知れない可能性を秘めています。
