世界における農業におけるドローンの活用

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経済のほぼすべての分野でドローンの使用が急速に増加しているが、特に農業分野ではブームが起きている。

米国の調査会社オーシャン・レポートによれば、世界の農業用ドローン市場は2022年に135億9000万ドル規模で、2030年には645億ドルに達し、年間平均成長率は24.3%になると予測されている。

ドローンによって収集された情報は、精密農業システムにおいてより良い意思決定を行うために使用できます。

2023年9月には、ロシアの各地域で特別な試験的な法的制度が導入され、様々な農業活動におけるドローンの利用が許可される予定です。これは、ドローンの活用可能性が絶えず拡大していることを示しています。

作物の監視

ドローンは、圃場や庭園の表面のカラーマップを作成することで、作物の生育状況のモニタリングに役立ちます。この作業では、NDVI（正規化植生指数）と呼ばれる指標を使用します。NDVIは、光合成能力のある植物の量を反映した標準化された相対的な植生指数です。このカラーマップにより、農家は作物の生育状況をモニタリングし、圃場の問題箇所を迅速に特定することができます。

ドローンはカメラを使って作物の健康状態を監視します。低空飛行するドローンは雲や光量の不足による干渉を気にする必要がないため、送信されるデータは衛星データよりも正確であることが多いです。

さらに、衛星データへのアクセスは一般的に依然として高価です。ロシアでは、ドローンからのデータを組み合わせて様々な指標を反映した圃場地図を作成する専用プラットフォームを提供する企業がいくつか存在します。

ドローンは、作物の地図作成、検査、監視、農薬散布、灌漑監視などを行うことができます...

地上監視

ドローンは土壌や圃場の状態を監視するために利用されています。圃場の表面をマッピングすることで、農家は不整地を発見したり、排水システムや乾燥地帯を特定したりすることができ、灌漑システムをより効率的に計画・運用できるようになります。

また、土壌の塩分濃度や窒素、カリウム、リンなどの元素含有量の分析にも役立ちます。これにより、農家はより正確な作物栽培計画を立て、収穫量を予測し、肥料の配分を決定できるようになります。

米国のMapWire社は現在、高解像度の現場地図を作成できるほか、一連の測定ツールを使用して土壌の状態やその他の指標を評価できる、ドローン専用のソフトウェアを提供しています。

作物

最新のドローンは播種にも活用され始めています。現在、自律型ドローンシーダーは主に林業で利用されています。その活用は特に重要であり、アクセスが困難な地域への植樹を可能にします。

2人のオペレーターと10機のドローンで構成されたチームは、1日あたり最大40万本の植樹が可能です。このようなドローンは、英国のバイオカーボン・エンジニアリング社によって開発されました。

ロシアのチュヴァシ共和国では、ジャガイモの栽培にドローンが活用され始めています。ロシアのサマラ地方では、マスタードやクローバーの畑への播種にもドローンが活用されています。典型的なドローン1機は最大20kgの種子を運ぶことができます。

植物への散布と受粉

ドローンは、アクセスが困難な場所でも圃場上空を高速飛行できます。例えば、高地にある茶畑への薬剤散布に使用できます。特に、高精度の散布ノズルを搭載したドローンは、特定のエリアを狙って散布できるため、効率を最大限に高め、薬剤使用量を削減できます。

通常、高解像度カメラを搭載したカナダのPrecision AI社のスマートドローンは、必要なエリアを96%の精度で識別し、農薬を散布することができます。

中国企業のDJIは、レーダーを搭載し、1日あたり約40ヘクタールの面積の農作物に化学薬品を散布できる特殊なAgrasドローンのシリーズを提供している。

ドローンは作物の受粉にも活用できます。米国企業Dropcopterは、まさにそのようなソリューションを提供しています。植物が開花すると、Dropcopterのドローンは特定の列の間を飛行して花粉を集め、必要な場所に散布するようにプログラムできます。

米国では、アーモンド、リンゴ、サクランボ、ナシなど、様々な作物でドローンによる受粉実験が成功しており、3年間で収穫量は25～50%増加しました。

害虫駆除

ドローンは薬剤散布だけでなく、畑の害虫を積極的に駆除する能力も備えています。例えば、オランダのワーゲニンゲン大学の研究者たちは、PATS赤外線カメラシステムを導入しました。このシステムは、羽ばたきの頻度と大きさに基づいて蛾と他の飛翔昆虫を区別することができます。ドローンはその後、空中に飛び立ち、昆虫を駆除します。

セキュリティ監視

ドローンを使えば、畑の隅々まで見渡し、地上でのあらゆる活動を監視できます。セキュリティドローンは貴重な作物を監視し、野生動物などの脅威から守るのに役立ちます。さらに、監視プロセスは数時間ではなく数分で完了します。

DMMアグリイノベーションジャパンは新潟県と協力し、赤外線カメラと人工知能システムを搭載したドローンシステムの運用を開始した。これにより、地元農家はイノシシの襲撃から農地を守ることができる。

ドローンは暗闇の中でも動物の動きを追跡し、その行動をマッピングすることができます。そのデータは、農家がより効果的に柵を設置したり、動物を捕獲したりするのに役立ちます。

一方、中国企業のDJIは、熱画像撮影機能を搭載したMavic 3 EnterpriseとMavic 3 Thermalドローンを発売しており、野外での野生動物の追跡や火災の特定に活用できます。Mavic 3Eドローンは20MPの広角カメラを搭載し、Mavic 3Tは48MPの広角カメラを搭載し、有効制御距離は最大15kmです。

人工知能を搭載したドローン

多くの企業が、農業用ドローンの運用に人工知能（AI）技術を応用する研究を始めています。中でも、オランダのスタートアップ企業MultiRotorResearchは、AIシステムを活用して自走可能なドローンを研究しています。

スマートソフトウェアは、地図上の 3 つの GPS 座標と希望の高度を入力するだけで、ドローンの飛行に最適なルートを計算できるようになります。

将来的には、ドローンは進路上の障害物を自動的に回避できるようになるため、農地の地図を作成したり、複雑な農業構造物を検査したりできるようになるかもしれません。

（ReportOceanによると）

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