(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022164403
(43)【公開日】2022-10-27
(54)【発明の名称】圃場管理システム
(51)【国際特許分類】
A01G 25/00 20060101AFI20221020BHJP
【ＦＩ】
A01G25/00 501A
A01G25/00 501Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021069873
(22)【出願日】2021-04-16
(71)【出願人】
【識別番号】000001052
【氏名又は名称】株式会社クボタ
(74)【代理人】
【識別番号】110003041
【氏名又は名称】特許業務法人安田岡本特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】三木 一浩
(72)【発明者】
【氏名】藤本 好宏
(72)【発明者】
【氏名】森田 仁
(72)【発明者】
【氏名】陳 巨壹
(72)【発明者】
【氏名】武内 利樹
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 雅司
(72)【発明者】
【氏名】山森 直毅
(57)【要約】
【課題】圃場の所定現象の状態の検出精度を向上させ、圃場を適切に管理する。
【解決手段】圃場管理システム７は、圃場に吹く風の状態を検出する風検出部５０ｄと、圃場の風以外の所定現象の状態として水位を検出する水位検出部３ｈと、風検出部５０ｄの検出結果に基づいて、水位検出部３ｈの検出結果を補正する補正部３ｈと、を備える。さらに、圃場に設置された水管理装置１であって、水位検出部３ｈにより検出された後に補正部３ｈにより補正された圃場の水位に基づいて、圃場に対して水を供給する給水動作又は圃場から水を排出する排水動作を実行する水管理装置１を備える。
【選択図】図７
【解決手段】圃場管理システム７は、圃場に吹く風の状態を検出する風検出部５０ｄと、圃場の風以外の所定現象の状態として水位を検出する水位検出部３ｈと、風検出部５０ｄの検出結果に基づいて、水位検出部３ｈの検出結果を補正する補正部３ｈと、を備える。さらに、圃場に設置された水管理装置１であって、水位検出部３ｈにより検出された後に補正部３ｈにより補正された圃場の水位に基づいて、圃場に対して水を供給する給水動作又は圃場から水を排出する排水動作を実行する水管理装置１を備える。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
圃場に吹く風の状態を検出する第１検出部と、
前記圃場の風以外の所定現象の状態を検出する第２検出部と、
前記第１検出部の検出結果に基づいて、前記第２検出部の検出結果を補正する補正部と、を備えた圃場管理システム。
前記圃場の風以外の所定現象の状態を検出する第２検出部と、
前記第１検出部の検出結果に基づいて、前記第２検出部の検出結果を補正する補正部と、を備えた圃場管理システム。
【請求項2】
前記圃場に設置された水管理装置であって、前記補正部により補正された後の前記第２検出部の検出結果に基づいて、前記圃場に対して水を供給する給水動作又は前記圃場から水を排出する排水動作を実行する水管理装置を備えた請求項１に記載の圃場管理システム。
【請求項3】
前記第１検出部は、前記圃場の前記風の風向又は風速を検出し、
前記第２検出部は、前記圃場の水位を検出し、
前記補正部は、前記第１検出部により検出された前記風向又は風速に基づいて、前記第２検出部により検出された前記水位を補正する請求項１又は２に記載の圃場管理システム。
前記第２検出部は、前記圃場の水位を検出し、
前記補正部は、前記第１検出部により検出された前記風向又は風速に基づいて、前記第２検出部により検出された前記水位を補正する請求項１又は２に記載の圃場管理システム。
【請求項4】
前記第２検出部は、前記圃場に１か所以上設定された所定位置の水位を検出し、
前記補正部は、前記第２検出部により検出された前記所定位置の水位を、当該所定位置と前記第１検出部により検出された前記風向又は風速とに基づいて補正し、
前記補正部により補正された後の水位に基づいて前記圃場の水位を決定する決定部を備えた請求項３に記載の圃場管理システム。
前記補正部は、前記第２検出部により検出された前記所定位置の水位を、当該所定位置と前記第１検出部により検出された前記風向又は風速とに基づいて補正し、
前記補正部により補正された後の水位に基づいて前記圃場の水位を決定する決定部を備えた請求項３に記載の圃場管理システム。
【請求項5】
前記圃場の周辺を移動することで、前記第２検出部による所定手順での前記水位検出を可能にする移動体を備えた請求項１～４のいずれか１項に記載の圃場管理システム。
【請求項6】
前記移動体は、前記圃場の上空を飛行可能な飛行体から成り、
前記飛行体又は前記圃場に設けられて当該圃場を監視する監視部を備え、
前記第２検出部は、前記監視部の監視結果に基づいて、前記圃場に１か所以上設定された前記所定位置の水位を検出する請求項５に記載の圃場管理システム。
前記飛行体又は前記圃場に設けられて当該圃場を監視する監視部を備え、
前記第２検出部は、前記監視部の監視結果に基づいて、前記圃場に１か所以上設定された前記所定位置の水位を検出する請求項５に記載の圃場管理システム。
【請求項7】
前記移動体は、前記圃場の上空を飛行可能な飛行体から成り、
前記第２検出部は、前記飛行体又は前記圃場に設けられて当該圃場に１か所以上設定された前記所定位置の水位を検出する請求項５に記載の圃場管理システム。
前記第２検出部は、前記飛行体又は前記圃場に設けられて当該圃場に１か所以上設定された前記所定位置の水位を検出する請求項５に記載の圃場管理システム。
【請求項8】
前記飛行体が前記圃場の上空を飛行することにより、前記第２検出部が前記所定手順で検出可能な第１水位と、前記飛行体が前記圃場の上空を飛行しなくても、前記第２検出部が別の所定手順で検出可能な第２水位のうち、少なくとも一方の水位、或いは前記第１水位と前記第２水位とに基づいて決定された水位を、前記補正部が補正する請求項６又は７に記載の圃場管理システム。
【請求項9】
前記第２検出部により検出された後に前記補正部により補正された前記水位に基づいて、前記第２検出部による前記水位の検出頻度又は検出位置を変更し、当該変更に応じて前記飛行体の飛行を制限可能な変更部を備えた請求項６～８のいずれか１項に記載の圃場管理システム。
【請求項10】
前記補正部は、前記飛行体の飛行状態に応じた所定の水位補正値に基づいて、前記第２検出部により検出された前記水位を補正する請求項６～９のいずれか１項に記載の圃場管理システム。
【請求項11】
前記第１検出部は、前記飛行体に設けられ、
前記補正部は、前記飛行体の飛行状態に応じた所定の風補正値に基づいて、前記第１検出部により検出された前記風の風向又は風速を補正する請求項６～１０のいずれか１項に記載の圃場管理システム。
前記補正部は、前記飛行体の飛行状態に応じた所定の風補正値に基づいて、前記第１検出部により検出された前記風の風向又は風速を補正する請求項６～１０のいずれか１項に記載の圃場管理システム。
【請求項12】
前記圃場に設置された水管理装置及び前記飛行体と通信可能な支援装置を備え、
前記支援装置は、前記第２検出部により検出された後に前記補正部により補正された前記水位に基づいて、前記水管理装置に給水指令又は排水指令を送信し、
前記水管理装置は、前記支援装置から受信した前記給水指令又は前記排水指令に基づいて、前記圃場に対して給水又は排水を行う請求項６～１１のいずれか１項に記載の圃場管理システム。
前記支援装置は、前記第２検出部により検出された後に前記補正部により補正された前記水位に基づいて、前記水管理装置に給水指令又は排水指令を送信し、
前記水管理装置は、前記支援装置から受信した前記給水指令又は前記排水指令に基づいて、前記圃場に対して給水又は排水を行う請求項６～１１のいずれか１項に記載の圃場管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圃場の状態を管理する圃場管理システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、圃場の水位及びその他現象の状態を検出し、当該検出結果に基づいて圃場の水門を開閉する圃場管理システムとして、特許文献１及び特許文献２に記載されたシステムが知られている。
特許文献１に記載された水位管理システムは、飛行体から圃場及び圃場に設置された水位計測用指標を撮影し、その画像を解析して圃場の水位を計測し、当該水位と基準水位とを比較して、当該比較結果に基づいて圃場の水門に開閉指示信号を送信する。また、圃場に設置したセンサにより、温湿度、地温、及び地中水分などの所定現象の状態を検出し、当該検出結果と、気候、圃場の地形情報、又は作物（水稲）に関する情報などに基づいて、上記アプリケーションで基準水位が決定される。
特許文献１に記載された水位管理システムは、飛行体から圃場及び圃場に設置された水位計測用指標を撮影し、その画像を解析して圃場の水位を計測し、当該水位と基準水位とを比較して、当該比較結果に基づいて圃場の水門に開閉指示信号を送信する。また、圃場に設置したセンサにより、温湿度、地温、及び地中水分などの所定現象の状態を検出し、当該検出結果と、気候、圃場の地形情報、又は作物（水稲）に関する情報などに基づいて、上記アプリケーションで基準水位が決定される。
【0003】
特許文献２に記載された水位管理システムは、圃場にデータ収集装置、メモリ付き水位板、及び各種のセンサ類を設置する。そして、データ収集装置のカメラユニットで圃場と水位板を撮像し、その画像を本体ユニットで解析して、圃場の水位を算出する。本体ユニットは、算出した水位が所定値になるように、圃場の水門を駆動するアクチュエータに制御指令を出力して、圃場の水門を開閉する。また、本体ユニットは、算出した水位と、センサ類により検出された圃場の温湿度などの所定現象の検出結果を外部端末に送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第６５５５７８１号公報
【特許文献2】特開２００９－２３６６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
圃場の水位などの所定現象の状態は、圃場に吹く風の影響を受けて変動するため、飛行体により撮像された画像又は圃場に設置された地上センサの出力信号から、所定現象の状態を精度良く検出できないことがある。特に、圃場に吹く風により、圃場の水面に波が生じたり、風上側と風下側で水面に高低差が生じたりするため、圃場の水位が飛行体又は地上センサにより精度良く検出されないことが多々ある。また、圃場の所定現象の状態の検出結果の精度が低いと、圃場を適切に管理することができず、圃場に対する給排水などの農作業も適切に行えない。
【0006】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、圃場の所定現象の状態の検出精度を向上させ、圃場を適切に管理することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
本発明の一態様にかかる圃場管理システムは、圃場に吹く風の状態を検出する第１検出部と、前記圃場の風以外の所定現象の状態を検出する第２検出部と、前記第１検出部の検出結果に基づいて、前記第２検出部の検出結果を補正する補正部と、を備える。
本発明の一態様にかかる圃場管理システムは、圃場に吹く風の状態を検出する第１検出部と、前記圃場の風以外の所定現象の状態を検出する第２検出部と、前記第１検出部の検出結果に基づいて、前記第２検出部の検出結果を補正する補正部と、を備える。
【0008】
また、本発明の一態様では、前記圃場管理システムは、前記圃場に設置された水管理装置であって、前記第２検出部により検出された後に前記補正部により補正された結果に基づいて、前記圃場に対して水を供給する給水動作又は前記圃場から水を排出する排水動作を実行する水管理装置を備える。
また、本発明の一態様では、前記第１検出部は、前記圃場の前記風の風向又は風速を検出し、前記第２検出部は、前記圃場の水位を検出し、前記補正部は、前記第１検出部により検出された前記風向又は風速に基づいて、前記第２検出部により検出された前記水位を補正する。
また、本発明の一態様では、前記第１検出部は、前記圃場の前記風の風向又は風速を検出し、前記第２検出部は、前記圃場の水位を検出し、前記補正部は、前記第１検出部により検出された前記風向又は風速に基づいて、前記第２検出部により検出された前記水位を補正する。
【0009】
また、本発明の一態様では、前記第２検出部は、前記圃場に１か所以上設定された所定位置の水位を検出し、前記補正部は、前記第２検出部により検出された前記所定位置の水位を、当該所定位置と前記第１検出部により検出された前記風向又は風速とに基づいて補正し、前記圃場管理システムは、前記第１検出部により補正された後の水位に基づいて前記圃場の水位を決定する決定部を備える。
【0010】
また、本発明の一態様では、前記圃場管理システムは、前記圃場の周辺を移動することで、前記第２検出部による所定手順での前記水位検出を可能にする移動体を備える。
また、本発明の一態様では、前記移動体は、前記圃場の上空を飛行可能な飛行体から成り、前記圃場管理システムは、前記飛行体又は前記圃場に設けられて当該圃場を監視する監視部を備え、前記第２検出部は、前記監視部の監視結果に基づいて、前記圃場に１か所以上設定された所定位置の水位を検出する。
また、本発明の一態様では、前記移動体は、前記圃場の上空を飛行可能な飛行体から成り、前記圃場管理システムは、前記飛行体又は前記圃場に設けられて当該圃場を監視する監視部を備え、前記第２検出部は、前記監視部の監視結果に基づいて、前記圃場に１か所以上設定された所定位置の水位を検出する。
【0011】
また、本発明の一態様では、前記移動体は、前記圃場の上空を飛行可能な飛行体から成り、前記第２検出部は、前記飛行体又は前記圃場に設けられて当該圃場に１か所以上設定された所定位置の水位を検出する。
また、本発明の一態様では、前記飛行体が前記圃場の上空を飛行することにより、前記第２検出部が前記所定手順で検出可能な第１水位と、前記飛行体が前記圃場の上空を飛行しなくても、前記第２検出部が別の所定手順で検出可能な第２水位のうち、少なくとも一方の水位、或いは前記第１水位と前記第２水位とに基づいて決定された水位を、前記補正部が補正する。
また、本発明の一態様では、前記飛行体が前記圃場の上空を飛行することにより、前記第２検出部が前記所定手順で検出可能な第１水位と、前記飛行体が前記圃場の上空を飛行しなくても、前記第２検出部が別の所定手順で検出可能な第２水位のうち、少なくとも一方の水位、或いは前記第１水位と前記第２水位とに基づいて決定された水位を、前記補正部が補正する。
【0012】
また、本発明の一態様では、前記圃場管理システムは、前記第２検出部により検出された後に前記補正部により補正された前記水位に基づいて、前記第２検出部による前記水位の検出頻度又は検出位置を変更し、当該変更に応じて前記飛行体の飛行を制限可能な変更部を備える。
また、本発明の一態様では、前記補正部は、前記飛行体の飛行状態に応じた所定の水位補正値に基づいて、前記第２検出部により検出された前記水位を補正する。
また、本発明の一態様では、前記補正部は、前記飛行体の飛行状態に応じた所定の水位補正値に基づいて、前記第２検出部により検出された前記水位を補正する。
【0013】
また、本発明の一態様では、前記第１検出部は、前記飛行体に設けられ、前記補正部は、前記飛行体の飛行状態に応じた所定の風補正値に基づいて、前記第１検出部により検出された前記風の風向又は風速を補正する。
さらに、本発明の一態様では、前記圃場管理システムは、前記圃場に設置された水管理装置及び前記飛行体と通信可能な支援装置を備え、前記支援装置は、前記第２検出部により検出された後に前記補正部により補正された前記水位に基づいて、前記水管理装置に給水指令又は排水指令を送信し、前記水管理装置は、前記支援装置から受信した前記給水指令又は前記排水指令に基づいて、前記圃場に対して給水又は排水を行う。
さらに、本発明の一態様では、前記圃場管理システムは、前記圃場に設置された水管理装置及び前記飛行体と通信可能な支援装置を備え、前記支援装置は、前記第２検出部により検出された後に前記補正部により補正された前記水位に基づいて、前記水管理装置に給水指令又は排水指令を送信し、前記水管理装置は、前記支援装置から受信した前記給水指令又は前記排水指令に基づいて、前記圃場に対して給水又は排水を行う。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、圃場の所定現象の状態の検出精度を向上させ、圃場を適切に管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】圃場管理システムの概略構成図である。
【図2】複数の圃場の平面図である。
【図3】圃場と水管理装置の側面図である。
【図4】給水側の水管理装置の内部を示す図である。
【図5】排水側の水管理装置の内部を示す図である。
【図6】飛行体の側面図である。
【図7】第１実施形態の圃場管理システムの電気的構成図である。
【図8A】第１実施形態の支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図8B】第１実施形態の支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図9】第１実施形態のマルチコプタの動作を示すフローチャートである。
【図10A】第１実施形態の水管理装置の動作を示すフローチャートである。
【図10B】第１実施形態の水管理装置の動作を示すフローチャートである。
【図11A】圃場の水位指標部材とマルチコプタを示す図である。
【図11B】圃場の水位指標部材と水管理装置を示す図である。
【図12】圃場の平面図である。
【図13A】マルチコプタの高度と第２水位補正値の関係を示す図である。
【図13B】マルチコプタのロータ回転数と第３水位補正値の関係を示す図である。
【図14】頻度判定テーブルを示す図である。
【図15】第２実施形態の圃場管理システムの電気的構成図である。
【図16】他の複数の圃場の平面図である。
【図17】圃場の水位センサを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
＜圃場管理システムの構成＞
図１は、圃場管理システム７の概略構成図である。
圃場管理システム７は、水管理装置１、マルチコプタ２、支援装置３、端末装置４、及び中継局５を備えている。 図１では、便宜上、水管理装置１、マルチコプタ２、支援装置３、端末装置４、及び中継局５を１台ずつ示しているが、これらは圃場管理システム７に適宜数（１台以上）設けられている。
＜圃場管理システムの構成＞
図１は、圃場管理システム７の概略構成図である。
圃場管理システム７は、水管理装置１、マルチコプタ２、支援装置３、端末装置４、及び中継局５を備えている。 図１では、便宜上、水管理装置１、マルチコプタ２、支援装置３、端末装置４、及び中継局５を１台ずつ示しているが、これらは圃場管理システム７に適宜数（１台以上）設けられている。
【0017】
図２は、複数の圃場Ｈ１～Ｈ５の平面図である。
図２に示す複数の圃場Ｈ１～Ｈ５は、所定の地域に所定の間隔で設けられている。圃場Ｈ１～Ｈ５の畔には、水管理装置１が設置されている。圃場Ｈ１～Ｈ５の外形（広さを含む。）などが考慮されて、水管理装置１は必要に応じて適宜数設置される。以下、便宜上、圃場Ｈ１～Ｈ５及び他の圃場を、単に圃場Ｈと言う。
図２に示す複数の圃場Ｈ１～Ｈ５は、所定の地域に所定の間隔で設けられている。圃場Ｈ１～Ｈ５の畔には、水管理装置１が設置されている。圃場Ｈ１～Ｈ５の外形（広さを含む。）などが考慮されて、水管理装置１は必要に応じて適宜数設置される。以下、便宜上、圃場Ｈ１～Ｈ５及び他の圃場を、単に圃場Ｈと言う。
【0018】
図１において、マルチコプタ２は、無人の自律型飛行体、いわゆるドローンである。マルチコプタ２は、圃場Ｈの上空を飛行可能な飛行体及び移動体の一例である。
支援装置３は、管理センタ（図示省略）に設置されたサーバ又はパーソナルコンピュータなどから成る。支援装置３は、圃場管理システム７の管理者によって操作可能である。端末装置４は、圃場Ｈで農作業を行う作業者により携帯されるスマートフォン若しくはタブレット機、又は農作業者の自宅などに設置されたパーソナルコンピュータなどから成る。端末装置４は作業者により使用される。
支援装置３は、管理センタ（図示省略）に設置されたサーバ又はパーソナルコンピュータなどから成る。支援装置３は、圃場管理システム７の管理者によって操作可能である。端末装置４は、圃場Ｈで農作業を行う作業者により携帯されるスマートフォン若しくはタブレット機、又は農作業者の自宅などに設置されたパーソナルコンピュータなどから成る。端末装置４は作業者により使用される。
【0019】
中継局５は、水管理装置１と支援装置３との無線通信を中継する通信ユニットである。中継局５は、水管理装置１からの様々な情報を支援装置３に送信したり、支援装置３からの様々な情報を水管理装置１に送信したりする。つまり、水管理装置１と支援装置３は、中継局５を介して相互に無線で通信を行う。
マルチコプタ２と支援装置３は、インターネット、携帯電話通信網、又はその他のデータ通信網等の通信網６を介して相互に無線で通信を行う。また、マルチコプタ２と支援装置３とは、不揮発性メモリカード又はＵＳＢメモリなどの記憶媒体３０（後述の図７など）を介して、情報を付与したり取得したりすることも可能である。端末装置４と支援装置３は、通信網６を介して相互に無線で通信を行う。
マルチコプタ２と支援装置３は、インターネット、携帯電話通信網、又はその他のデータ通信網等の通信網６を介して相互に無線で通信を行う。また、マルチコプタ２と支援装置３とは、不揮発性メモリカード又はＵＳＢメモリなどの記憶媒体３０（後述の図７など）を介して、情報を付与したり取得したりすることも可能である。端末装置４と支援装置３は、通信網６を介して相互に無線で通信を行う。
【0020】
他の例として、支援装置３とマルチコプタ２との通信、又は支援装置３と端末装置４との通信を、中継局５により中継してもよいし、或いは有線で行ってもよい。また、水管理装置１、マルチコプタ２、支援装置３、及び端末装置４のうちのいずれか２つが、中継局５や通信網６を介さずに、直接相互に無線で通信してもよい。
【0021】
＜圃場の給排水構成＞
図３は、圃場Ｈと水管理装置１の側面図である。
圃場Ｈは、例えば水稲から成る作物Ｕを作付けした水田である。図３に示す圃場Ｈには、水Ｗが張られている。水管理装置１は、圃場Ｈの給水側（図３で左側）と排水側（図３で右側）とにそれぞれ設置されている。給水側に設置された水管理装置１（Ｆ）は、パイプライン１００の分岐管１００ｂの先端部に、開閉弁１００ｃを介して接続されている。開閉弁１００ｃは、分岐管１００ｂの先端部に装着されている。分岐管１００ｂの根元部は、パイプライン１００の供給管１００ａに接続されている。即ち、分岐管１００ｂは、供給管１００ａから分岐して、圃場Ｈ１に向かって延びている。供給管１００ａには、用水路（図示省略）を流れる用水が導入される。
圃場Ｈの排水側に設置された水管理装置１（Ｄ）は、排水桝１２２に設けられた落水部１２３の上端部に接続されている。排水桝１２２には、排水管１２１の先端部が接続されている。排水管１２１の根元部は、排水路１２０に接続されている。
図３は、圃場Ｈと水管理装置１の側面図である。
圃場Ｈは、例えば水稲から成る作物Ｕを作付けした水田である。図３に示す圃場Ｈには、水Ｗが張られている。水管理装置１は、圃場Ｈの給水側（図３で左側）と排水側（図３で右側）とにそれぞれ設置されている。給水側に設置された水管理装置１（Ｆ）は、パイプライン１００の分岐管１００ｂの先端部に、開閉弁１００ｃを介して接続されている。開閉弁１００ｃは、分岐管１００ｂの先端部に装着されている。分岐管１００ｂの根元部は、パイプライン１００の供給管１００ａに接続されている。即ち、分岐管１００ｂは、供給管１００ａから分岐して、圃場Ｈ１に向かって延びている。供給管１００ａには、用水路（図示省略）を流れる用水が導入される。
圃場Ｈの排水側に設置された水管理装置１（Ｄ）は、排水桝１２２に設けられた落水部１２３の上端部に接続されている。排水桝１２２には、排水管１２１の先端部が接続されている。排水管１２１の根元部は、排水路１２０に接続されている。
【0022】
＜給水側の水管理装置の構造＞
図４は、給水側の水管理装置１（Ｆ）の内部を示す図である。
給水側の水管理装置１（Ｆ）の収容体１１は、垂直方向に長く延びる立体構造を有している。収容体１１は、筒状に形成されていて、水管理装置１（Ｆ）の筐体を構成している。また、収容体１１は、開閉弁１００ｃの上方に設置されている。
開閉弁１００ｃの本体１０１は、筒状に形成されていて、内部に用水が通過可能になっている。この本体１０１の内部には、弁体１０２と弁軸１０３と軸受部１０４とが設けられている。弁軸１０３の下端部は、弁体１０２に連結されている。軸受部１０４は、本体１０１の上端部の内側に嵌合されている。軸受部１０４の上部は、本体１０１から上方に突出している。本体１０１の周面には、当該本体１０１を径方向に貫通する貫通孔１０５が形成されている。貫通孔１０５は、用水が圃場Ｈに向かって流出する供給口である。
図４は、給水側の水管理装置１（Ｆ）の内部を示す図である。
給水側の水管理装置１（Ｆ）の収容体１１は、垂直方向に長く延びる立体構造を有している。収容体１１は、筒状に形成されていて、水管理装置１（Ｆ）の筐体を構成している。また、収容体１１は、開閉弁１００ｃの上方に設置されている。
開閉弁１００ｃの本体１０１は、筒状に形成されていて、内部に用水が通過可能になっている。この本体１０１の内部には、弁体１０２と弁軸１０３と軸受部１０４とが設けられている。弁軸１０３の下端部は、弁体１０２に連結されている。軸受部１０４は、本体１０１の上端部の内側に嵌合されている。軸受部１０４の上部は、本体１０１から上方に突出している。本体１０１の周面には、当該本体１０１を径方向に貫通する貫通孔１０５が形成されている。貫通孔１０５は、用水が圃場Ｈに向かって流出する供給口である。
【0023】
弁軸１０３は、軸受部１０４に対して回転自在に支持されている。弁軸１０３の外周には雌ねじが形成され、軸受部１０４の内周には雄ねじが形成されている。弁軸１０３が軸心周りに回転しながら垂直方向に移動することによって、弁体１０２が垂直方向に移動して、貫通孔１０５を開閉させ、用水が圃場Ｈに対して給水されたり、当該給水が停止されたりする。つまり、弁体１０２は、用水の給水を調整する機構（調整機構）である。なお、上記開閉弁１００ｃは一例であり、上述した構成に限定されない。
【0024】
収容体１１の内部には、アクチュエータ１０等が備わっている。アクチュエータ１０は、圃場Ｈに供給する給水（用水の給水）及び圃場Ｈから排出する排水のいずれかを行う弁体１０２の開閉動作を行う。アクチュエータ１０は、電動モータ１０ａと、電動モータ１０ａの駆動により回転する回転軸１０ｂとを有している。
電動モータ１０ａのモータ軸１２には、当該モータ軸１２の回転に伴って回転するギア１４が取付けられている。ギア１４には、ギア１５が噛み合っている。ギア１５の内面側には、キー溝（符号省略）が形成されている。当該キー溝には、回転軸１０ｂに設けられた凸状の摺動部１７が嵌め込まれている。ギア１５は、軸受１６に回転自在に支持され、且つ回転軸１０ｂを垂直方向に移動自在に支持している。なお、ギア１５と回転軸１０ｂとはスプラインによって連結してもよく、上述した構成に限定されない。
電動モータ１０ａのモータ軸１２には、当該モータ軸１２の回転に伴って回転するギア１４が取付けられている。ギア１４には、ギア１５が噛み合っている。ギア１５の内面側には、キー溝（符号省略）が形成されている。当該キー溝には、回転軸１０ｂに設けられた凸状の摺動部１７が嵌め込まれている。ギア１５は、軸受１６に回転自在に支持され、且つ回転軸１０ｂを垂直方向に移動自在に支持している。なお、ギア１５と回転軸１０ｂとはスプラインによって連結してもよく、上述した構成に限定されない。
【0025】
回転軸１０ｂの下端部は、弁軸１０３の上端部と連結している。例えば、回転軸１０ｂの下端部には、カップリング部１８が形成されている。カップリング部１８には、弁軸１０３の上端部に形成されたカップリング部１９が連結されている。
上記アクチュエータ１０によれば、電動モータ１０ａを回転駆動させることで、ギア１４、１５及び回転軸１０ｂを回転させて、回転軸１０ｂを垂直方向に移動させることができる。そして、回転軸１０ｂの回転と垂直移動に伴って、弁軸１０３を回転させながら垂直方向に移動させて、弁体１０２を開閉動作（貫通孔１０５の開放及び閉塞）させることができる。
上記アクチュエータ１０によれば、電動モータ１０ａを回転駆動させることで、ギア１４、１５及び回転軸１０ｂを回転させて、回転軸１０ｂを垂直方向に移動させることができる。そして、回転軸１０ｂの回転と垂直移動に伴って、弁軸１０３を回転させながら垂直方向に移動させて、弁体１０２を開閉動作（貫通孔１０５の開放及び閉塞）させることができる。
【0026】
収容体１１は、複数の筒体１１ａ、１１ｂ、１１ｃを有している。筒体１１ａ、１１ｂ、１１ｃのそれぞれは垂直方向に並べられていて互いに連結されている。具体的には、筒体１１ａの下端は、開閉弁１００ｃの本体１０１に取付けられた取付台１１５に、ボルト等の締結具によって取付けられている。筒体１１ａは、取付台１１５に取付けられた状態で上方に延びるように起立している。
【0027】
筒体１１ａの上には、筒体１１ｂが連結されている。筒体１１ａの上端と筒体１１ｂの下端との間には、筒状の連結部材２５が設けられている。連結部材２５は、周壁部２５ａと、周壁部２５ａから径外方向に突出したフランジ部２５ｂと、周壁部２５ａの上端側に設けられた支持壁２５ｃとを有している。筒体１１ａの上端をフランジ部２５ｂに近接させ、筒体１１ｂの下端をフランジ部２５ｂに近接させる。また、筒体１１ａの上端及び周壁部２５ａをボルト等の締結具で締結し、筒体１１ｂの下端及び周壁部２５ａをボルト等の締結具で締結する。これにより、筒体１１ａの上端と筒体１１ｂとが一体化されている。
【0028】
支持壁２５ｃには、回転軸１０ｂが貫通する貫通孔（符号省略）が形成されている。軸受１６等が取り付けられた構造体２７を支持壁２５ｃに取付けることにより、電動モータ１０ａ、回転軸１０ｂ、及びギア１５が支持壁２５ｃにより支持されている。即ち、筒体１１ａ、１１ｂによって、アクチュエータ１０を収容する第１筒体が構成されている。
筒体１１ｂは、下壁部３１と、上壁部３２と、これら壁部３１、３２の間に設けられた中間壁３３を有している。中間壁３３は、径外方向に突出した突出壁３４を有している。突出壁３４は、円形に構築されている。突出壁３４の内側には、操作盤４３が設けられている。操作盤４３は、中間壁３３の外周面に取り付けられている。上壁部３２の内径を中間壁３３の内径より大きくすることで、上壁部３２と中間壁３３の連結部分には、段部３５が形成されている。段部３５は、筒体１１ｂの径内方向に突出して、筒体１１ｃの下端部を支持している。即ち、筒体１１ｂの上壁部３２と段部３５とは、筒体１１ｃの下部を上方から差し込む差し込み部となっている。
筒体１１ｂは、下壁部３１と、上壁部３２と、これら壁部３１、３２の間に設けられた中間壁３３を有している。中間壁３３は、径外方向に突出した突出壁３４を有している。突出壁３４は、円形に構築されている。突出壁３４の内側には、操作盤４３が設けられている。操作盤４３は、中間壁３３の外周面に取り付けられている。上壁部３２の内径を中間壁３３の内径より大きくすることで、上壁部３２と中間壁３３の連結部分には、段部３５が形成されている。段部３５は、筒体１１ｂの径内方向に突出して、筒体１１ｃの下端部を支持している。即ち、筒体１１ｂの上壁部３２と段部３５とは、筒体１１ｃの下部を上方から差し込む差し込み部となっている。
【0029】
筒体１１ｃは、筒体１１ｂの内部に上方から嵌め込まれて、筒体１１ｂと段部３５によって支持されている。筒体１１ｃの下端部には、載置板３７が取り付けられている。載置板３７は、段部３５によって下方から支持されている。筒体１１ｃの上端は、天板３９によって閉鎖されている。筒体１１ｃの上部には、ブラケット３８を介してソーラパネル４０が取り付けられている。
【0030】
筒体１１ｃの内部には、検出装置５０、制御装置６０、通信装置７０、監視カメラ８０、及び電源装置４１が備わっている。監視カメラ８０で圃場Ｈを撮像することができるように、筒体１１ｃの周面には窓部１５３が設けられている。窓部１５３は、筒体１１ｃの周面に形成された貫通孔１５３ａと、当該貫通孔１５３ａを覆う透明カバー１５３ｂとから構成されている。透明カバー１５３ｂは光を透過可能である。
【0031】
＜排水（落水）側の水管理装置の構造＞
図５は、排水側の水管理装置１（Ｄ）の内部を示す図である。
排水側の水管理装置１（Ｄ）の筐体も、収容体１１により構成されている。排水側の水管理装置１（Ｄ）の収容体１１は、落水部１２３の上部に設置されている。
落水部１２３は、仕切弁１２５と移動機構１２６とを備えている。移動機構１２６は、仕切部１２５を垂直方向に移動させる。仕切弁１２５は、垂直方向に移動することで、圃場Ｈの水を排水管１２１に向かって落水させない状態（閉鎖状態）と、落水させる状態（開放状態）とに位置変更可能である。
図５は、排水側の水管理装置１（Ｄ）の内部を示す図である。
排水側の水管理装置１（Ｄ）の筐体も、収容体１１により構成されている。排水側の水管理装置１（Ｄ）の収容体１１は、落水部１２３の上部に設置されている。
落水部１２３は、仕切弁１２５と移動機構１２６とを備えている。移動機構１２６は、仕切部１２５を垂直方向に移動させる。仕切弁１２５は、垂直方向に移動することで、圃場Ｈの水を排水管１２１に向かって落水させない状態（閉鎖状態）と、落水させる状態（開放状態）とに位置変更可能である。
【0032】
移動機構１２６は、台座１２７、案内棒１２８、移動筒１３０、第１軸１２９、及び第２軸１３２を有している。台座１２７は、落水部１２３の上端に取り付けられている。台座１２７の下面には、複数の案内棒１２８の上端が固定されている。各案内棒１２８は下方に延びて、移動筒１３０のフランジ部（符号省略）を貫通している。移動筒１３０は、案内棒１２８に沿って上下方向に移動可能になっている。第１軸１２９は、台座１２７に形成された貫通孔に挿入されている。
【0033】
排水側の水管理装置１（Ｄ）の収容体１１の筒体１１ａ、１１ｂの内部にも、アクチュエータ１０等が備わっている。第１軸１２９の上端は、カップリング等によりアクチュエータ１０の回転軸１０ｂに連結されている。排水側の水管理装置１（Ｄ）の回転軸１０ｂを回転及び垂直移動させる構成と構造は、図４に示した排水側の水管理装置１（Ｄ）の回転軸１０ｂを回転及び垂直移動させる構成と構造と同様であるため、説明を省略する（図５では符号も省略）。
【0034】
第２軸１３２は、第１軸１２９の下端に連結されている。また、第２軸１３２は移動筒１３０を貫通している。第２軸１３２の外周には雄ねじが形成され、移動筒１３０の内周には雌ねじが形成されている。アクチュエータ１０の電動モータ１０ａを回転駆動させて、回転軸１０ｂを回転及び垂直移動させることによって、第１軸１２９及び第２軸１３２を回転させながら垂直方向に移動させて、移動筒１３０を垂直方向に移動させることができる。
【0035】
仕切弁１２５は、移動筒１３０に取付けられたブラケット１３１等に装着されている。仕切弁１２５は筒状に形成されている。移動筒１３０の垂直方向への移動に伴って、仕切部１２５の高さが変わる構造になっている。仕切弁１２５の上端が圃場Ｈの水面より高いときは、仕切弁１２５は落水をさせない閉鎖状態となる。仕切弁１２５の上端が圃場Ｈの水面より低いときは、仕切弁１２５は落水をさせる開放状態となる。アクチュエータ１０を作動させて、移動筒１３０を垂直移動させることによって、仕切弁１２５を開閉動作（落水と落水停止）させることができる。つまり、仕切弁１２５は、排水を調整する機構（調整機構）である。
【0036】
排水側の水管理装置１（Ｄ）の筒体１１ｃの内部にも、検出装置５０、制御装置６０、通信装置７０、監視カメラ８０、及び電源装置４１が備わっている（図５）。また、筒体１１ｃの周面には窓部１５３が設けられている。
上述したように、水管理装置１は、圃場Ｈに供給する給水及び圃場Ｈから排出する排水のいずれかを開閉動作によって行う弁体（弁体１０２又は仕切弁１２５）を含んだ開閉機構を有している。
上述したように、水管理装置１は、圃場Ｈに供給する給水及び圃場Ｈから排出する排水のいずれかを開閉動作によって行う弁体（弁体１０２又は仕切弁１２５）を含んだ開閉機構を有している。
【0037】
＜飛行体の構造＞
図６は、マルチコプタ２を側方から見た外観図である。
マルチコプタ２は、機体２０ａ、アーム２０ｂ、回転翼２０ｃ、スキッド２０ｆ、撮像装置２８、及び測位装置２２を有している。アーム２０ｂは、機体２０ａの周面に周方向に所定の間隔で複数設けられている。各アーム２０ｂは、機体２０ａの周面から側方に突出している。
回転翼２０ｃは各アーム２０ｂに設けられ、ロータ（電動モータ）２０ｄとブレード（プロペラ）２０ｅとを含んでいる（符号省略）。ロータ２０ｄは、機体２０ａの内部に設けられた蓄電池の電力によって回転駆動する。ブレード２０ｅは、ロータ２０ｄの駆動力によって回転する。各回転翼２０ｃのブレード２０ｅが回転することで、揚力が発生して、マルチコプタ２が上空に浮上する。また、各回転翼２０ｃのブレード２０ｅの回転数を異ならせることで、マルチコプタ２のホバリングと様々な方向への移動（上昇、下降、前進、後進、及び左右への旋回など）が可能になる。
図６は、マルチコプタ２を側方から見た外観図である。
マルチコプタ２は、機体２０ａ、アーム２０ｂ、回転翼２０ｃ、スキッド２０ｆ、撮像装置２８、及び測位装置２２を有している。アーム２０ｂは、機体２０ａの周面に周方向に所定の間隔で複数設けられている。各アーム２０ｂは、機体２０ａの周面から側方に突出している。
回転翼２０ｃは各アーム２０ｂに設けられ、ロータ（電動モータ）２０ｄとブレード（プロペラ）２０ｅとを含んでいる（符号省略）。ロータ２０ｄは、機体２０ａの内部に設けられた蓄電池の電力によって回転駆動する。ブレード２０ｅは、ロータ２０ｄの駆動力によって回転する。各回転翼２０ｃのブレード２０ｅが回転することで、揚力が発生して、マルチコプタ２が上空に浮上する。また、各回転翼２０ｃのブレード２０ｅの回転数を異ならせることで、マルチコプタ２のホバリングと様々な方向への移動（上昇、下降、前進、後進、及び左右への旋回など）が可能になる。
【0038】
スキッド（ランディングギア）２０ｆは、機体２０ａの下面に所定の間隔で複数設けられている。各スキッド２０ｆは、機体２０ａの下面から斜め下方に向かって突出している。スキッド２０ｆは地面に接して、機体２０ａを支持する。
撮像装置２８は、スキッド２０ｆ同士の間に位置するように、機体２０ａの下面に取り付けられている。撮像装置２８は、例えばＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、又は赤外線カメラなどから構成されている。マルチコプタ２を圃場Ｈの上空で飛行させているときに、撮像装置２８によって圃場Ｈを空撮することができる。
撮像装置２８は、スキッド２０ｆ同士の間に位置するように、機体２０ａの下面に取り付けられている。撮像装置２８は、例えばＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、又は赤外線カメラなどから構成されている。マルチコプタ２を圃場Ｈの上空で飛行させているときに、撮像装置２８によって圃場Ｈを空撮することができる。
【0039】
測位装置２２は、機体２０ａの上面に取り付けられている。測位装置２２は、衛星測位システムによって自己の位置（緯度、経度を含む測位情報）を検出する。即ち、測位装置２２は、測位衛星から送信された信号（測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等）を受信し、受信した信号に基づいてマルチコプタ２の位置（緯度、経度）を検出する。測位装置２２は、マルチコプタ２の位置を検出する位置検出部である。他の例として、測位装置２２は、測位衛星からの信号を受信可能な基準局より受信した補正信号等に基づいて補正した位置を、マルチコプタ２の位置として検出してもよい。
【0040】
＜第１実施形態の電気的構成＞
図７は、第１実施形態の圃場管理システム７の電気的構成図である。
＜水管理装置の電気的構成＞
図７に示すように、水管理装置１は、制御装置６０、アクチュエータ１０、通信装置７０、検出装置５０、監視カメラ８０、電源装置４１、及びソーラパネル４０を備えている。制御装置６０は、ＣＰＵとメモリなどから構成されている。制御装置６０には、揮発性のメモリと不揮発性のメモリから成る記憶部６０ａが設けられている。制御装置６０は水管理装置１の各部の動作を制御する。
図７は、第１実施形態の圃場管理システム７の電気的構成図である。
＜水管理装置の電気的構成＞
図７に示すように、水管理装置１は、制御装置６０、アクチュエータ１０、通信装置７０、検出装置５０、監視カメラ８０、電源装置４１、及びソーラパネル４０を備えている。制御装置６０は、ＣＰＵとメモリなどから構成されている。制御装置６０には、揮発性のメモリと不揮発性のメモリから成る記憶部６０ａが設けられている。制御装置６０は水管理装置１の各部の動作を制御する。
【0041】
アクチュエータ１０は、前述した電動モータ１０ａと、当該電動モータ１０ａを駆動するためのモータ駆動回路（図示省略）を有している。制御装置６０は、モータ駆動回路により電動モータ１０ａの駆動を制御して、前述した弁体１０２、１２５を開閉動作させて、圃場Ｈに対して給水又は排水を行う。
通信装置７０は、中継局５と通信網６とを介して支援装置３と通信するための通信モジュールであって、支援装置３に対して様々な情報を無線で送受信可能である。また、通信装置７０は、通信網６を介してマルチコプタ２又は端末装置４に対しても通信可能である。さらに、通信装置７０は、例えば通信規格であるＩＥＥＥ８０２．１１シリーズのＷｉ-Ｆｉ（Wireless Fidelity、登録商標）、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標）Low Energy）、ＬＰＷＡ(Low Power, Wide Area)、ＬＰＷＡＮ(Low-Power Wide-Area Network)などの方式に従って無線通信を行うことも可能である。
通信装置７０は、中継局５と通信網６とを介して支援装置３と通信するための通信モジュールであって、支援装置３に対して様々な情報を無線で送受信可能である。また、通信装置７０は、通信網６を介してマルチコプタ２又は端末装置４に対しても通信可能である。さらに、通信装置７０は、例えば通信規格であるＩＥＥＥ８０２．１１シリーズのＷｉ-Ｆｉ（Wireless Fidelity、登録商標）、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標）Low Energy）、ＬＰＷＡ(Low Power, Wide Area)、ＬＰＷＡＮ(Low-Power Wide-Area Network)などの方式に従って無線通信を行うことも可能である。
【0042】
検出装置５０は、圃場Ｈの所定現象の状態を検出する複数の検出部５０ａ～５０ｄを有している。そのうち、気温検出部５０ａは気温センサから構成されていて、圃場Ｈの気温を検出する。湿度検出部５０ｂは湿度センサから構成されていて、圃場Ｈの湿度を検出する。日射検出部５０ｃは日射センサから構成されていて、圃場Ｈの日射量を検出する。風検出部５０ｄは風向風速計から構成されていて、圃場Ｈに吹く風の状態として風向と風速を検出する。
【0043】
検出部センサ５０ａ～５０ｄの検出子は、前述した水管理装置１の収容部１１の外部（圃場Ｈ）に設けられている。また、検出部センサ５０ａ～５０ｄの検出子の出力信号に基づいて、検出値（気温、湿度、及び風向・風速）を演算する演算回路は、水管理装置１の収容部１１の内部に設けられていてもよい。制御装置６０は、各検出部センサ５０ａ～５０ｄで検出された画像のデータを記憶部６０ａに記憶させる。
【0044】
なお、水管理装置１は、気温検出部５０ａ、湿度検出部５０ｂ、日射検出部５０ｃ、及び風検出部５０ｄの全てを備えている必要はなく、適宜、組み合わせが可能である。また、例えば圃場Ｈの水位、水温、土壌温度、土壌水分、風量等のその他の所定現象を検出するセンサから成る検出部を、検出装置５０に設けてもよい。
監視カメラ８０は、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、又は赤外線カメラなどから構成されている。監視カメラ８０は、撮像部８０ａと画像処理部８０ｂとを有している。撮像部８０ａは、圃場Ｈの水面、作物Ｕ（図３）、及びこれらの周辺を撮像する。画像処理部８０ｂは、撮像部８０ａにより撮像された画像のデータを処理する。制御装置６０は、監視カメラ８０で撮像された画像のデータを記憶部６０ａに記憶させる。監視カメラ８０は、地上で圃場Ｈを撮像する地上の撮像装置であり、且つ当該撮像動作を行うことによって圃場Ｈを監視する地上の監視部である。
監視カメラ８０は、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、又は赤外線カメラなどから構成されている。監視カメラ８０は、撮像部８０ａと画像処理部８０ｂとを有している。撮像部８０ａは、圃場Ｈの水面、作物Ｕ（図３）、及びこれらの周辺を撮像する。画像処理部８０ｂは、撮像部８０ａにより撮像された画像のデータを処理する。制御装置６０は、監視カメラ８０で撮像された画像のデータを記憶部６０ａに記憶させる。監視カメラ８０は、地上で圃場Ｈを撮像する地上の撮像装置であり、且つ当該撮像動作を行うことによって圃場Ｈを監視する地上の監視部である。
【0045】
図２及び図３に示したように、圃場Ｈに複数の水管理装置１を設置した場合、各水管理装置１に備わる監視カメラ８０は、圃場Ｈの全体を撮像してもよいし、又は圃場Ｈの所定範囲（一部）を撮像してもよい。また、各水管理装置１に備わる監視カメラ８０の撮像範囲を完全に異ならせてもよいし、又は一部重複させてもよい。さらに、各水管理装置１に監視カメラ８０を複数設けてもよい。
【0046】
また、圃場Ｈのより広い範囲を監視カメラ８０で撮像（監視）するため、監視カメラ８０の向きを変える機構と当該機構を駆動する電動モータを水管理装置１に備えてもよい。また、監視カメラ８０の撮像範囲を照明するライト等の光源を水管理装置１に備えてもよい。
電源装置４１は、水管理装置１の電源である蓄電池４１ａを有している。蓄電池４１ａは、例えばリチウムイオンバッテリから構成されている。電源装置４１は、蓄電池４１ａの電力を水管理装置１の各部に供給する。また、電源装置４１は、ソーラパネル４０により発電した電力を蓄電池４１ａに蓄電する。さらに、電源装置４１は、ソーラパネル４０による発電量を検出する。なお、蓄電池４１ａは、放電と充電が可能な二次電池であるが、これに代えて、１次電池を水管理装置１に電源として設けてもよい。
電源装置４１は、水管理装置１の電源である蓄電池４１ａを有している。蓄電池４１ａは、例えばリチウムイオンバッテリから構成されている。電源装置４１は、蓄電池４１ａの電力を水管理装置１の各部に供給する。また、電源装置４１は、ソーラパネル４０により発電した電力を蓄電池４１ａに蓄電する。さらに、電源装置４１は、ソーラパネル４０による発電量を検出する。なお、蓄電池４１ａは、放電と充電が可能な二次電池であるが、これに代えて、１次電池を水管理装置１に電源として設けてもよい。
【0047】
制御装置６０は、支援装置３から送信された水管理装置１の各部を制御するための制御指令を、通信装置７０により受信する。また、制御装置６０は、当該制御指令、検出装置５０から出力される各検出部５０ａ～５０ｄの検出値（気温、湿度、日射量、風向・風速）、又は監視カメラ８０が撮像した画像データに基づいて、アクチュエータ１０の電動モータ１０ａを駆動して、前述の弁体１０２、１２５の開閉動作を制御し、圃場Ｈに対して給水や排水を行う。
【0048】
また、制御装置６０は、検出部５０ａ～５０ｄの検出値、監視カメラ８０の画像データ、及び電源装置４１が検出したソーラパネル４０による発電量などのような、圃場Ｈの監視結果を、通信装置７０により支援装置３へ送信する。さらに、制御装置６０は、水管理装置１の各部の動作状態を示す動作情報を、通信装置７０により支援装置３へ送信する。他にも、水管理装置１の各部の故障状況を示す故障情報を、制御装置６０が支援装３に送信してもよい。
【0049】
＜飛行体の電気的構成＞
マルチコプタ２は、制御装置２１、回転翼２０ｃ、測位装置２２、通信装置２３、インタフェイス２６、電源装置２４、及び撮像装置２８を備えている。制御装置２１は、ＣＰＵとメモリなどから構成されている。制御装置２１はマルチコプタ２の各部の動作を制御する。制御装置６０には、揮発性のメモリと不揮発性のメモリから成る記憶部２１ａが設けられている。
マルチコプタ２は、制御装置２１、回転翼２０ｃ、測位装置２２、通信装置２３、インタフェイス２６、電源装置２４、及び撮像装置２８を備えている。制御装置２１は、ＣＰＵとメモリなどから構成されている。制御装置２１はマルチコプタ２の各部の動作を制御する。制御装置６０には、揮発性のメモリと不揮発性のメモリから成る記憶部２１ａが設けられている。
【0050】
回転翼２０ｃは、ロータ（電動モータ）２０ｄと、当該ロータ２０ｄを駆動するための駆動回路（図示省略）を有している。制御装置２１は、当該駆動回路によりロータ２０ｄの回転駆動を制御して、回転翼２０ｃのブレード２０ｅを回転させたり、ブレード２０ｅの回転を停止させたり、ロータ２０ｄ及びブレード２０ｅの回転数を変更したりする。これにより、マルチコプタ２が飛行したり、飛行停止したり、飛行しながら移動したりする。
【0051】
通信装置２３は、通信網６を介して支援装置３と通信するための通信モジュールであって、支援装置３に対して様々な情報を無線で送受信可能である。また、通信装置２３は、通信網６を介して水管理装置１又は端末装置４とも通信可能である。さらに、通信装置２３は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズのＷｉ-Ｆｉ（登録商標）、ＢＬＥ、ＬＰＷＡ、ＬＰＷＡＮなどの無線通信方式に従って無線通信を行うことも可能である。
【0052】
インタフェイス２６は、機体２０ａに設けられたスロット（図示省略）に挿入された携帯型の記憶媒体（不揮発性メモリカード又はＵＳＢメモリなど）３０に対してデータを読み書きするための通信回路又は通信用ＩＣから成る。記憶媒体３０は、機体２のスロットに対して抜き差し可能である。マルチコプタ２は通信装置２３だけでなく、インタフェイス２６と記憶媒体３０によっても、支援装置３に対して情報及びデータをやり取り可能である。
【0053】
電源装置２４は、マルチコプタ２の電源である蓄電池２４ａを有している。蓄電池２４ａは、例えばリチウムイオンバッテリから構成されている。電源装置２４は、蓄電池２４ａの電力をマルチコプタ２の各部に供給する。蓄電池２４ａは、放電と充電が可能な二次電池であるが、これに代えて、１次電池をマルチコプタ２に電源として設けてもよい。
撮像装置２８は、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、又は赤外線カメラなどから構成されている。撮像装置２８は、撮像部２８ａと画像処理部２８ｂとを有している。撮像部２８ａは、圃場Ｈ及び圃場Ｈの周辺を撮像（監視）する。画像処理部２８ｂは、撮像部２８ａにより撮像された画像（静止画）のデータを処理する。撮像装置２８は、マルチコプタ２の飛行中に上空から圃場Ｈを監視する上空の監視部である。なお、撮像部２８ａの向きを変える機構と当該機構を駆動する電動モータを、マルチコプタ２に備えてもよい。また、撮像部２８ａの撮像範囲を照明する光源を、マルチコプタ２に備えてもよい。
撮像装置２８は、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、又は赤外線カメラなどから構成されている。撮像装置２８は、撮像部２８ａと画像処理部２８ｂとを有している。撮像部２８ａは、圃場Ｈ及び圃場Ｈの周辺を撮像（監視）する。画像処理部２８ｂは、撮像部２８ａにより撮像された画像（静止画）のデータを処理する。撮像装置２８は、マルチコプタ２の飛行中に上空から圃場Ｈを監視する上空の監視部である。なお、撮像部２８ａの向きを変える機構と当該機構を駆動する電動モータを、マルチコプタ２に備えてもよい。また、撮像部２８ａの撮像範囲を照明する光源を、マルチコプタ２に備えてもよい。
【0054】
マルチコプタ２の飛行中に、撮像装置２８は、上空から圃場Ｈなどの断片画像（空撮画像）を数十枚～数百枚撮像する。制御装置２１は、撮像装置２８により撮像された複数枚の空撮画像（画像処理部２３ｂにより画像処理された後の画像データ）を、記憶部２１ａに記憶させる。また、制御装置２１は、記憶部２１ａに記憶された空撮画像を、通信装置２３により支援装置３に送信させる。又は、制御装置２１は、記憶部２１ａに記憶された空撮画像を、インタフェイス２６により記憶媒体３０に転送して、当該記憶媒体３０に記憶（保存）させる。記憶媒体３０に記憶された空撮画像は、支援装置３に取り込まれる。
【0055】
測位装置２２は、受信機２２ａと慣性計測装置２２ｂとを有している。受信機２２ａは、測位衛星から送信された信号を受信する。測位装置２２は、受信機２２ａにより受信した信号に基づいて、マルチコプタ２の位置（測位情報）を検出する。制御装置２１は、撮像装置２８により空撮された画像データに、当該画像データの撮像時に測位装置２２により検出されたマルチコプタ２の位置を関連付けて、記憶部２１ｇに記憶させる。
慣性計測装置２２ｂは、ジャイロセンサ又は加速度センサなどから成り、マルチコプタ２の姿勢又は加速度などを検出する。測位装置２２は、受信機２２ａにより受信した信号に基づいて検出したマルチコプタ２の位置を、慣性計測装置２２ｂの検出結果に基づいて補正してもよい。
慣性計測装置２２ｂは、ジャイロセンサ又は加速度センサなどから成り、マルチコプタ２の姿勢又は加速度などを検出する。測位装置２２は、受信機２２ａにより受信した信号に基づいて検出したマルチコプタ２の位置を、慣性計測装置２２ｂの検出結果に基づいて補正してもよい。
【0056】
制御装置２１は、マルチコプタ２が飛行するための飛行ルートと飛行スケジュールを含んだ飛行計画を、通信装置２３又は記憶媒体２３ｂにより支援装置３から取得して、記憶部２１ａに記憶させる。また、制御装置２１は、記憶部２１ａに記憶された飛行計画、測位装置２２により検出されたマルチコプタ２の位置、及び慣性計測装置２２ｂの検出結果などに基づいて、回転翼２０ｃのロータ２０ｄの回転駆動を制御し、マルチコプタ２を飛行させて、撮像装置２８により圃場Ｈを空撮する。また、制御装置２１は、撮像装置２８により空撮された後に記憶部２１ａに記憶された空撮画像を、通信装置２３により支援装置３に送信する。さらに、制御装置２１は、マルチコプタ２の飛行結果（飛行の実行の有無と、飛行した場合は日時、飛行ルート、及び飛行状態なども含む。）を記憶部２１ａに記憶させ、当該飛行結果を通信装置２３により支援装置３に送信する。
【0057】
他の例として、制御装置２１が、記憶部２１ａに記憶されたマルチコプタ２の空撮画像又は飛行結果を、インタフェイス２６により記憶媒体３０に転送して、当該記憶媒体３０に記憶させてもよい。そして、記憶媒体３０が支援装置３に接続された後、支援装置３が、記憶媒体３０に記憶されたマルチコプタ２の空撮画像又は飛行結果を読み出してもよい。
【0058】
＜支援装置の電気的構成＞
支援装置３は、制御部３ａ、記憶部３ｂ、通信部３ｃ、及びインタフェイス３ｄを備えている。制御部３ａは、ＣＰＵとメモリなどから成り、支援装置３の各部の動作を制御する。制御部３ａには、取得部３ｅ、計画作成部３ｆ、水位検出部３ｇ、補正部３ｈ、決定部３ｉ、及び推定部３ｊが設けられている。これら各部３ｅ～３ｊは、本実施形態では予め制御部３ａに記憶されたソフトウェアプログラムから成るが、ハードウェアで構成されていてもよい。
支援装置３は、制御部３ａ、記憶部３ｂ、通信部３ｃ、及びインタフェイス３ｄを備えている。制御部３ａは、ＣＰＵとメモリなどから成り、支援装置３の各部の動作を制御する。制御部３ａには、取得部３ｅ、計画作成部３ｆ、水位検出部３ｇ、補正部３ｈ、決定部３ｉ、及び推定部３ｊが設けられている。これら各部３ｅ～３ｊは、本実施形態では予め制御部３ａに記憶されたソフトウェアプログラムから成るが、ハードウェアで構成されていてもよい。
【0059】
記憶部３ｂは、メモリとハードディスなどから成る。記憶部３ｂには、予め登録された圃場Ｈ、水管理装置１、マルチコプタ２、及び端末装置４に関する情報が記憶されている。そのうち、圃場Ｈに関する情報には、圃場管理システム７で管理する圃場Ｈの識別情報、地図情報、及び外形などが含まれる。水管理装置１に関する情報には、水管理装置１の識別情報、仕様、及び位置情報などが含まれている。マルチコプタ２に関する情報には、マルチコプタ２の識別情報及び仕様などが含まれている。端末装置４に関する情報には、端末装置４の識別情報及びアドレスなどが含まれている。また、圃場Ｈの識別情報と、当該圃場Ｈに設置された水管理装置１の識別情報とは、関連付けられて記憶部３ｂに記憶されている。さらに、記憶部３ｂの所定の記憶領域には、所定のデータを格納するデータベース（図示省略）が設けられている。
【0060】
通信部３ｃは、通信網６を介した通信と、Ｗｉ-Ｆｉ（登録商標）、ＢＬＥ、ＬＰＷＡ、ＬＰＷＡＮなどの通信規格による無線通信とを行うことが可能な通信回路から成る。制御部３ａは、通信部３ｃにより水管理装置１、マルチコプタ２、及び端末装置４と通信する。インタフェイス３ｄは、マルチコプタ２のインタフェイス２６と同様の機能を有している。
【0061】
制御部３ａの取得部３ｅは、圃場Ｈの状態を示す圃場情報を取得する。詳しくは、例えば取得部３ｅは、圃場Ｈの外形、大気、給排水、又は作物Ｕなどの状態を示す圃場情報を、通信部３ｃにより通信網６を介して外部装置（他のサーバなど）又はクラウド上から取得する。また、取得部３ｅは、水管理装置１の動作状態（少なくとも給排水動作の状態とソータパネル４０による発電量を含む。）と監視結果（監視カメラ８０の画像データ）を、通信部３ｃにより水管理装置１から取得する。また、取得部３ｅは、検出装置５０の検出結果を、通信部３ｃにより水管理装置１から取得する。さらに、取得部３ｅは、マルチコプタ２の飛行結果と監視結果（撮像装置２８の画像データ）を、通信部３ｃ又は記憶媒体３０とインタフェイス３ｄによりマルチコプタ２から取得する。
【0062】
取得部３ｅが取得した上記情報は、記憶部３ｂに記憶される。取得部３ｅは、記憶部３ｂから適宜必要な情報を抽出（取得）することもある。即ち、取得部３ｅが取得する圃場情報には、記憶部３ｂに記憶された水管理装置１の動作状態と監視結果、又はマルチコプタ２の飛行結果と監視結果が含まれることがある。
計画作成部３ｆは、取得部３ｅにより取得された情報に基づいて、圃場Ｈを管理するための圃場管理計画を作成したり、当該圃場管理計画を変更したりする。計画作成部３ｆが作成又は変更した圃場管理計画は、記憶部３ｂに記憶される。なお、圃場管理計画には、圃場Ｈで作物Ｕを栽培するための栽培計画、圃場Ｈで行う農作業の作業計画、水管理装置１が実行する水管理計画、マルチコプタ２が実行する飛行計画、及び圃場Ｈの水位を検出する水位検出計画などが含まれる。
計画作成部３ｆは、取得部３ｅにより取得された情報に基づいて、圃場Ｈを管理するための圃場管理計画を作成したり、当該圃場管理計画を変更したりする。計画作成部３ｆが作成又は変更した圃場管理計画は、記憶部３ｂに記憶される。なお、圃場管理計画には、圃場Ｈで作物Ｕを栽培するための栽培計画、圃場Ｈで行う農作業の作業計画、水管理装置１が実行する水管理計画、マルチコプタ２が実行する飛行計画、及び圃場Ｈの水位を検出する水位検出計画などが含まれる。
【0063】
水管理計画には、水管理装置１が圃場Ｈに対して行う給排水動作の実行計画だけでなく、検出装置５０と監視カメラ８０による圃場Ｈの監視計画も含まれる。飛行計画には、マルチコプタ２の飛行ルートと飛行スケジュールだけでなく、撮像装置２８による空撮計画（監視計画）も含まれる。水位検出計画には、圃場Ｈの水位の検出頻度、検出位置、又は検出手順などが含まれる。計画作成部３ｆは、水位検出計画を変更する変更部である。
【0064】
具体的には、例えば計画作成部３ｆは、記憶部３ｂのデータベースに記憶された水管理装置１とマルチコプタ２の監視結果（圃場Ｈの画像データと圃場Ｈの所定現象の検出値）を解析して、圃場Ｈの状況、作物Ｕの生育状況、又は異物の有無などの所定の管理事項を部分的又は総合的に判断し、当該判断結果をデータベースに記憶させる。そして、計画作成部３ｆは、当該判断結果、データベースに記憶された水管理装置１の動作情報、マルチコプタ２の飛行結果、水管理装置１とマルチコプタ２の監視結果、及びその他の圃場情報などに基づいて、圃場管理計画を作成又は変更し、当該圃場管理計画を記憶部３ｂのデータベースに記憶させる。取得部３ｅが取得する圃場情報には、記憶部３ｂのデータベースに記憶された圃場管理計画が含まれることがある。
【0065】
制御部３ａは、記憶部３ｂに記憶された圃場管理計画に基づいて、水管理装置１の各部の動作を制御するための制御指令を、通信部３ｃにより水管理装置１に送信する。水管理装置１は、支援装置３から送信された制御指令を通信装置７０により受信し、当該制御指令に基づいて、アクチュエータ１０を駆動して圃場Ｈに対して給排水を行ったり、検出装置５０の各検出部５０ａ～５０ｄにより所定現象を検出したり、監視カメラ８０により圃場Ｈを監視したりする。
【0066】
また、制御部３ａは、記憶部３ｂに記憶された圃場管理計画に含まれる水管理計画を、通信部３ｃにより水管理装置１に送信する。水管理装置１は、支援装置３から送信された水管理計画を通信装置７０により受信し、当該水管理計画に基づいて、アクチュエータ１０を駆動して圃場Ｈに対して給排水を行ったり、検出装置５０により所定現象を検出したり、監視カメラ８０により圃場Ｈを監視したりする。
【0067】
また、制御部３ａは、記憶部３ｂに記憶された圃場管理計画に含まれる飛行計画を、通信部３ｃ又はインタフェイス３ｄと記憶媒体３０によりマルチコプタ２に付与する。マルチコプタ２は、通信装置２３又はインタフェイス２６と記憶媒体３０により支援装置３から飛行計画を取得し、当該飛行計画に基づいて、回転翼２０ｃを駆動して圃場Ｈの上空を飛行したり、撮像装置２８により圃場Ｈを空撮したりする。
【0068】
水位検出部３ｇは、マルチコプタ２の撮像装置２８で空撮された画像データ又は水管理装置１の監視カメラ８０で撮像された画像データに基づいて、圃場Ｈの水位を検出する。補正部３ｈは、水位検出部３ｇの検出結果、即ち水位検出部３ｇにより検出された水位を補正する。決定部３ｉは、補正部３ｈにより補正された後の水位に基づいて、圃場Ｈの水位を決定する。制御部３ａは、水位検出部３ｇにより検出された水位、補正部３ｈにより補正された水位、決定部３ｉにより決定された水位、及び当該水位の検出位置を示す位置情報を関連付けて、水位情報として記憶部３ｂに記憶させる。推定部３ｊは、水位検出部３ｇにより検出された圃場Ｈの１か所以上の所定位置の水位と、記憶部３ｂに記憶された水位情報とに基づいて、他の１か所以上の所定位置の水位を推定する。
【0069】
＜端末装置の電気的構成＞
端末装置４は、制御部４ａ、記憶部４ｂ、通信部４ｃ、表示部４ｄ、及び操作部４ｅを備えている。制御部４ａは、端末装置４の各部の動作を制御する。記憶部４ｂはメモリなどから構成されている。記憶部４ｂには、水管理装置１とマルチコプタ２の状態と監視結果、並びに圃場管理計画を確認するための圃場管理アプリケーションプログラム（略して「圃場管理アプリ」）が記憶されている。
端末装置４は、制御部４ａ、記憶部４ｂ、通信部４ｃ、表示部４ｄ、及び操作部４ｅを備えている。制御部４ａは、端末装置４の各部の動作を制御する。記憶部４ｂはメモリなどから構成されている。記憶部４ｂには、水管理装置１とマルチコプタ２の状態と監視結果、並びに圃場管理計画を確認するための圃場管理アプリケーションプログラム（略して「圃場管理アプリ」）が記憶されている。
【0070】
通信部４ｃは、支援装置３の通信部３ｃと同様の機能を有している。 制御部４ａは、通信部４ｃにより支援装置３と通信を行う。また、制御部４ａは、通信部４ｃによりマルチコプタ２及び水管理装置１とも通信可能である。
表示部４ｄは、液晶又は有機ＥＬなどのディスプレイとスピーカから成る。操作部４ｅは、マウス、キーボード、タッチパッド、及びマイクから成る。なお、本実施形態では、表示部４ｃと操作部４ｄとを別々に設けているが、これらに代えて、表示部兼操作部となるタッチパネルを備えた端末装置４もある。
表示部４ｄは、液晶又は有機ＥＬなどのディスプレイとスピーカから成る。操作部４ｅは、マウス、キーボード、タッチパッド、及びマイクから成る。なお、本実施形態では、表示部４ｃと操作部４ｄとを別々に設けているが、これらに代えて、表示部兼操作部となるタッチパネルを備えた端末装置４もある。
【0071】
記憶部４ｂに記憶された圃場管理アプリに基づく画像又は音声などの表示は、表示部４ｄにより出力される。また、圃場管理アプリに対する所定の入力は、操作部４ｅにより行える。
端末装置４は、支援装置３の記憶部３ｂのデータベースに記憶された水管理装置１の動作情報、マルチコプタ２の飛行結果、水管理装置１とマルチコプタ２の監視結果、及び圃場管理計画を、支援装置３から取得し、これらを表示部４ｄに表示させる。具体的には、例えば端末装置４において、上述した圃場管理アプリを起動して、操作部４ｅで所定の操作を行うことにより、制御部４ａが、水管理装置１の動作情報と監視結果、マルチコプタ２の飛行結果と監視結果、又は圃場管理計画を要求する要求信号を、通信部４ｃにより支援装置３に送信する。支援装置３では、端末装置４から送信された要求信号を通信部３ｃにより受信すると、制御部３ａが当該要求信号に基づいて、水管理装置１の動作情報と監視結果、マルチコプタ２の飛行結果と監視結果、又は圃場管理計画をデータベースから読み出して、当該情報を通信部３ｃにより端末装置４に送信する。
端末装置４は、支援装置３の記憶部３ｂのデータベースに記憶された水管理装置１の動作情報、マルチコプタ２の飛行結果、水管理装置１とマルチコプタ２の監視結果、及び圃場管理計画を、支援装置３から取得し、これらを表示部４ｄに表示させる。具体的には、例えば端末装置４において、上述した圃場管理アプリを起動して、操作部４ｅで所定の操作を行うことにより、制御部４ａが、水管理装置１の動作情報と監視結果、マルチコプタ２の飛行結果と監視結果、又は圃場管理計画を要求する要求信号を、通信部４ｃにより支援装置３に送信する。支援装置３では、端末装置４から送信された要求信号を通信部３ｃにより受信すると、制御部３ａが当該要求信号に基づいて、水管理装置１の動作情報と監視結果、マルチコプタ２の飛行結果と監視結果、又は圃場管理計画をデータベースから読み出して、当該情報を通信部３ｃにより端末装置４に送信する。
【0072】
端末装置４では、支援装置３から送信された水管理装置１の動作情報と監視結果、マルチコプタ２の飛行結果と監視結果、又は圃場管理計画を通信部４ｃにより受信すると、制御部４ａが、当該情報を表示部４ｄにより表示させる。これにより、端末装置４を使用している作業者は、水管理装置１の動作情報と監視結果、マルチコプタ２の飛行結果と監視結果、又は圃場管理計画を認識することが可能となる。
【0073】
＜第１実施形態の圃場管理システムの動作＞
図８Ａ～図１０Ｂは、第１実施形態の圃場管理システム７の各部の動作を示す図である。詳しくは、図８Ａ及び図８Ｂは、支援装置３の動作を示すフローチャートである。図９は、マルチコプタ２の動作を示すフローチャートである。図１０Ａ及び図１０Ｂは、水管理装置１の動作を示すフローチャートである。
図８Ａ～図１０Ｂは、第１実施形態の圃場管理システム７の各部の動作を示す図である。詳しくは、図８Ａ及び図８Ｂは、支援装置３の動作を示すフローチャートである。図９は、マルチコプタ２の動作を示すフローチャートである。図１０Ａ及び図１０Ｂは、水管理装置１の動作を示すフローチャートである。
【0074】
支援装置３では、まず制御部３ａが記憶部３ｂの記憶内容を参照し、圃場管理計画が記憶部３ｂに記憶されているか否かを確認する。圃場管理計画が記憶部３ｂに記憶されていない場合（図８ＡのＳ１：ＮＯ）、取得部３ｅが、記憶部３ｂ及び外部装置から圃場情報を取得して、記憶部３ｂに記憶させる（Ｓ２）。このとき、取得部３ｅが取得する圃場情報には、圃場Ｈの外形、大気、給排水、若しくは作物Ｕなどの状態を示す情報、水管理装置１の動作情報、マルチコプタ２の飛行結果、及び水管理装置１とマルチコプタ２の監視結果が含まれている。
【0075】
次に、計画作成部３ｆが、取得部３ｅにより取得された圃場情報に基づいて圃場管理計画を作成し、当該圃場管理計画を記憶部３ｂに記憶させる（Ｓ３）。次に、制御部３ａが、記憶部３ｂに記憶された圃場管理計画のうち、水管理計画と飛行計画を読み出して、水管理計画を通信部３ｃにより水管理装置１に送信し（Ｓ４）、飛行計画を通信部３ｃによりマルチコプタ２に送信する（Ｓ５）。このとき、制御部３ａは、自身が属する支援装置３の識別情報と送信先の水管理装置１の識別情報を付帯させた状態で、水管理計画を送信する。また、制御部３ａは、自身が属する支援装置３の識別情報と送信先のマルチコプタ２の識別情報を付帯させた状態で、飛行計画を送信する。なお、前述したように、インタフェイス３ｄ、２６と記憶媒体３０を介して、支援装置３からマルチコプタ２に飛行計画を付与してもよい。
【0076】
水管理装置１では、当該水管理装置１の識別情報が付帯された水管理計画が通信装置７０により受信されると（図１０ＡのＳ６１：ＹＥＳ）、制御装置６０が、記憶部６０ａの記憶内容を参照し、水管理計画が記憶部６０ａに既に記憶されているか否かを確認する。水管理計画が記憶部６０ａに記憶されていない場合（Ｓ６２：ＮＯ）、制御装置６０は、受信された水管理計画を記憶部６０ａに記憶させる（Ｓ６３）。水管理計画が記憶部６０ａに既に記憶されている場合（Ｓ６２：ＹＥＳ）、制御装置６０は、記憶部６０ａに既に記憶されている水管理計画に対して、受信された水管理計画を上書きすることにより、水管理計画を更新する（Ｓ６４）。
【0077】
次に、制御装置６０は、記憶部６０ａに記憶されている水管理計画を実行する。具体的には、制御装置６０は、記憶部６０ａの所定の記憶領域に設けられたカレンダ（日時管理領域）を参照し、水管理計画で示された圃場Ｈの所定現象（気温、湿度、日射量、風）の検出タイミングになると（Ｓ６６：ＹＥＳ）、当該所定現象を検出装置５０の対応する検出部５０ａ～５０ｄにより検出して、当該検出結果を記憶部６０ａに記憶させる（Ｓ６７）。また、制御装置６０は、水管理計画で示された撮像タイミングになると（Ｓ６８：ＹＥＳ）、監視カメラ８０により圃場Ｈを撮像して、当該撮像した画像データを記憶部６０ａに記憶させる（Ｓ６９）。
【0078】
また、給水側の水管理装置１では、水管理計画で示された給水調整タイミングになると（Ｓ７０：ＹＥＳ）、制御装置６０が、アクチュエータ１０により弁体１０２を動作させて、圃場Ｈに対する給水を調整し、当該動作を実行したことを示す動作情報を記憶部６０ａに記憶させる（Ｓ７１）。詳しくは、例えば制御装置６０は、アクチュエータ１０により弁体１０２を開方向又は閉方向に動作させて、弁体１０２の開度を水管理計画で示された開度に一致させる。これにより、圃場Ｈへの給水量が調整される。なおこのとき、給水量が０（ゼロ）、即ち圃場Ｈへの給水が停止されることもある。
【0079】
また、排水側の水管理装置１では、水管理計画で示された排水調整タイミングになると（図１０ＢのＳ７２：ＹＥＳ）、制御装置６０が、アクチュエータ１０により仕切弁１２５を動作させて、圃場Ｈに対する排水を調整し、当該動作を実行したことを示す動作情報を記憶部６０ａに記憶させる（Ｓ７３）。詳しくは、例えば制御装置６０は、アクチュエータ１０により仕切弁１２５を開方向又は閉方向に動作させて、仕切弁１２５の開度を水管理計画で示された開度に一致させる。これにより、圃場Ｈからの排水量が調整される。なおこのとき、排水量が０（ゼロ）、即ち圃場Ｈからの排水が停止されることもある。
【0080】
また、制御装置６０は、水管理計画で示されたその他の動作タイミングになると（Ｓ７４：ＹＥＳ）、その他の動作を実行し、当該動作情報を記憶部６０ａに記憶させる（Ｓ７５）。なお、その他の動作には、例えば電源装置４１がソーラパネル４０による発電量を検出する動作、又は制御装置６０が所定手順に従って水管理装置１の各部の故障診断をする動作などが含まれる。
【0081】
さらに、制御装置６０は、水管理計画で示された情報送信タイミングになると（Ｓ７６：ＹＥＳ）、記憶部６０ａに記憶された水管理装置１の各部の動作情報、検出装置５０の検出結果、及び監視カメラ８０の監視結果（画像データ）を、通信装置７０により支援装置３に送信する（Ｓ７７）。このとき、制御装置６０は、自身が属する水管理装置１の識別情報と送信先の支援装置３の識別情報を付帯させた状態で、上記動作情報、検出結果、及び監視結果を送信する。
【0082】
また、制御装置６０は、自身が属する水管理装置１の識別情報が付帯された水管理計画が受信されなくても（図１０ＡのＳ６１：ＮＯ）、記憶部２１ａに水管理計画が既に記憶されていれば（Ｓ６５：ＹＥＳ）、上述したように当該水管理計画を実行する（Ｓ６６～Ｓ７７）。
マルチコプタ２では、当該マルチコプタ２の識別情報が付帯された飛行計画が通信装置２３により受信されると（図９のＳ４１：ＹＥＳ）、制御装置２１が、記憶部２１ａの記憶内容を参照し、飛行計画が記憶部２１ａに既に記憶されているか否かを確認する。飛行計画が記憶部２１ａに既に記憶されていない場合（Ｓ４２：ＮＯ）、制御装置２１は、受信された飛行計画を記憶部２１ａに記憶させる（Ｓ４３）。飛行計画が記憶部２１ａに既に記憶されている場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、制御装置２１は、記憶部２１ａに既に記憶されている飛行計画に対して、受信された飛行計画を上書きすることにより、飛行計画を更新する（Ｓ４４）。
マルチコプタ２では、当該マルチコプタ２の識別情報が付帯された飛行計画が通信装置２３により受信されると（図９のＳ４１：ＹＥＳ）、制御装置２１が、記憶部２１ａの記憶内容を参照し、飛行計画が記憶部２１ａに既に記憶されているか否かを確認する。飛行計画が記憶部２１ａに既に記憶されていない場合（Ｓ４２：ＮＯ）、制御装置２１は、受信された飛行計画を記憶部２１ａに記憶させる（Ｓ４３）。飛行計画が記憶部２１ａに既に記憶されている場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、制御装置２１は、記憶部２１ａに既に記憶されている飛行計画に対して、受信された飛行計画を上書きすることにより、飛行計画を更新する（Ｓ４４）。
【0083】
次に、制御装置２１は、記憶部２１ａに記憶されている飛行計画を実行する。具体的には、制御装置２１は、記憶部２１ａの所定の記憶領域に設けられたカレンダを参照し、飛行計画で示された飛行タイミングになると、回転翼２０ｃのローダ２０ｄを回転駆動させて、ブレード２０ｅを回転させることにより、機体２０ａを離陸させ、マルチコプタ２の飛行を開始する（Ｓ４６）。そして、制御装置２１は、飛行計画で示された飛行ルートに基づいて飛行し、圃場Ｈの上空に到達すると、撮像装置２８で圃場Ｈを空撮することにより、圃場Ｈを監視する（Ｓ４７）。この際、制御装置２１は、飛行計画で示された圃場Ｈの所定位置の上空で、マルチコプタ２をホバリングさせて、撮像装置２８により所定位置を空撮する。
【0084】
その後、制御装置２１は、飛行計画に基づいて飛行を終了する（Ｓ４８）。即ち、制御装置２１は、飛行計画で示された着陸位置に到達すると、機体２０ａを着陸させて、回転翼２０ｃのローダ２０ｄ及びブレード２０ｅの回転駆動を停止させる。それから、制御装置２１は、飛行結果と撮像装置２８による監視結果（画像データ）を、通信装置２３により支援装置３に送信する（Ｓ４９）。このとき、制御装置２１は、自身が属するマルチコプタ２の識別情報と送信先の支援装置３の識別情報を付帯させた状態で、上記飛行結果と監視結果を送信する。なお、前述したように、インタフェイス２６、３ｄと記憶媒体３０を介して、マルチコプタ２から支援装置３に飛行結果と監視結果を付与してもよい。
【0085】
図９の処理Ｓ４９の後、マルチコプタ２では、処理Ｓ４１から以降の処理が繰り返し実行される。また、制御装置２１は、自身が属するマルチコプタ２の識別情報が付帯された飛行計画が受信されなくても（Ｓ４１：ＮＯ）、記憶部２１ａに飛行計画が既に記憶されている場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、上述したように当該飛行計画を実行する（Ｓ４６～Ｓ４９）。
【0086】
支援装置３では、当該支援装置３の識別情報が付帯された水管理装置１の動作情報、検出結果、及び監視結果が通信部３ｃにより受信されると（図８ＡのＳ６：ＹＥＳ）、制御部３ａは、それらの情報を付帯された送信元の水管理装置１の識別情報と関連付けて、記憶部３ｂに記憶させる（Ｓ７）。また、支援装置３の識別情報が付帯されたマルチコプタ２の飛行結果と監視結果が通信部３ｃにより受信されると（Ｓ８：ＹＥＳ）、制御部３ａは、それらの情報を付帯された送信元のマルチコプタ２の識別情報と関連付けて、記憶部３ｂに記憶させる（Ｓ９）。なお、支援装置３は、記憶媒体３０とインタフェイス３ｄとを介して、マルチコプタ２の飛行結果と監視結果を取得してもよい。
【0087】
次に、水位検出部３ｇが、記憶部３ｂに記憶されたマルチコプタ２の監視結果又は水管理装置１の監視結果に基づいて、圃場Ｈの水位を検出する（Ｓ１０）。
図１１Ａは、圃場Ｈに設けられた水位指標部材６３ａ～６３ｃとマルチコプタ２を示す図である。図１１Ａに示すように、圃場Ｈ内の所定位置Ｐａ～Ｐｃには、水位指標部材６３ａ～６３ｃが設置されている。水位指標部材６３ａ～６３ｃは、例えば円形の横断面形状を有する棒状部材から成り、周面（側面）の全体に水位を計測するための目盛りが付されている。圃場Ｈの給水口と排水口（水管理装置１）の近傍では、給水時又は排水時に水面に波などが生じて、水位が変動するため、当該給水口と排水口の近傍以外の位置に、水位指標部材６３ａ～６３ｃを設置するのが好ましい。
図１１Ａは、圃場Ｈに設けられた水位指標部材６３ａ～６３ｃとマルチコプタ２を示す図である。図１１Ａに示すように、圃場Ｈ内の所定位置Ｐａ～Ｐｃには、水位指標部材６３ａ～６３ｃが設置されている。水位指標部材６３ａ～６３ｃは、例えば円形の横断面形状を有する棒状部材から成り、周面（側面）の全体に水位を計測するための目盛りが付されている。圃場Ｈの給水口と排水口（水管理装置１）の近傍では、給水時又は排水時に水面に波などが生じて、水位が変動するため、当該給水口と排水口の近傍以外の位置に、水位指標部材６３ａ～６３ｃを設置するのが好ましい。
【0088】
図１１Ａに示す例では、マルチコプタ２が、圃場Ｈの所定位置Ｐａ～Ｐｃの周辺の上空でホバリングした状態で、各水位指標部材６３ａ～６３ｃの目盛りと圃場Ｈの水面との接点を含むように、各位置Ｐａ～Ｐｃの周辺部分を撮像装置２８により空撮する。この際、マルチコプタ２が各位置Ｐａ～Ｐｃの周辺の上空で位置を変えて、異なる角度から撮像装置２８により各位置Ｐａ～Ｐｃの周辺部分を複数回空撮してもよい。
【0089】
その後、撮像装置２８により空撮された画像データが監視結果としてマルチコプタ２から支援装置３に送信されて、当該画像データが記憶部３ｂに記憶される。そして、水位検出部３ｇが、当該画像データを記憶部３ｂから読み出して、当該画像データを画像解析することにより、所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位を検出する。この際、水位検出部３ｇは、所定位置Ｐａ～Ｐｃのうちの１つの位置につき、１枚以上の画像データに基づいて、当該位置の水位を検出する。また、水位検出部３ｇは、画像データに関連付けられたマルチコプタ２の空撮位置（高さ、空撮角度など）にも基づいて、各位置Ｐａ～Ｐｃの水位を検出する。
【0090】
さらに、水位検出部３ｇは、所定位置Ｐａ～Ｐｃのうちの１つの位置の周辺部分を異なる角度で空撮した複数の画像データのそれぞれに基づいて、当該位置の水位を検出してもよい。そして、水位検出部３ｇが、その複数の画像データ毎に検出した複数の水位検出値の平均値を演算し、当該平均値を上記１つの位置の水位として決定してもよい。
図１１Ｂは、圃場Ｈに設けられた水位指標部材６３ａ～６３ｃと水管理装置１を示す図である。図１１Ｂに示す例では、水管理装置１が、圃場Ｈ内の各位置Ｐａ～Ｐｃに設置された水位指標部材６３ａ～６３ｃの目盛りと圃場Ｈの水面との接点を含むように、各位置Ｐａ～Ｐｃの周辺部分を監視カメラ８０により撮像する。また、水管理装置１が複数台設置されている圃場Ｈでは、各水管理装置１に備わる監視カメラ８０により、各位置Ｐａ～Ｐｃの周辺部分を撮像してもよい。
図１１Ｂは、圃場Ｈに設けられた水位指標部材６３ａ～６３ｃと水管理装置１を示す図である。図１１Ｂに示す例では、水管理装置１が、圃場Ｈ内の各位置Ｐａ～Ｐｃに設置された水位指標部材６３ａ～６３ｃの目盛りと圃場Ｈの水面との接点を含むように、各位置Ｐａ～Ｐｃの周辺部分を監視カメラ８０により撮像する。また、水管理装置１が複数台設置されている圃場Ｈでは、各水管理装置１に備わる監視カメラ８０により、各位置Ｐａ～Ｐｃの周辺部分を撮像してもよい。
【0091】
その後、監視カメラ８０により撮像された画像データが監視結果として水管理装置１から支援装置３に送信されて、当該画像データが記憶部３ｂに記憶される。そして、水位検出部３ｇが、当該画像データを記憶部３ｂから読み出して、当該画像データを画像解析することにより、所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位を検出する。
この際も、水位検出部３ｇは、所定位置Ｐａ～Ｐｃのうちの１つの位置につき、１枚以上の画像データに基づいて、当該位置の水位を検出する。また、水位検出部３ｇは、画像データを撮像した監視カメラ８０の設置位置（高さ、撮像角度など）にも基づいて、各位置Ｐａ～Ｐｃの水位を検出する。また、水位検出部３ｇは、所定位置Ｐａ～Ｐｃのうちの１つの位置の周辺部分を異なる角度で撮像した複数の画像データのそれぞれに基づいて、当該位置の水位を検出してもよい。そして、水位検出部３ｇは、その複数の画像データ毎に検出された複数の水位検出値の平均値を演算し、当該平均値を上記１つの位置の水位として決定してもよい。
この際も、水位検出部３ｇは、所定位置Ｐａ～Ｐｃのうちの１つの位置につき、１枚以上の画像データに基づいて、当該位置の水位を検出する。また、水位検出部３ｇは、画像データを撮像した監視カメラ８０の設置位置（高さ、撮像角度など）にも基づいて、各位置Ｐａ～Ｐｃの水位を検出する。また、水位検出部３ｇは、所定位置Ｐａ～Ｐｃのうちの１つの位置の周辺部分を異なる角度で撮像した複数の画像データのそれぞれに基づいて、当該位置の水位を検出してもよい。そして、水位検出部３ｇは、その複数の画像データ毎に検出された複数の水位検出値の平均値を演算し、当該平均値を上記１つの位置の水位として決定してもよい。
【0092】
また、上述したように、マルチコプタ２の撮像装置２８と水管理装置１の監視カメラ８０の両方で、圃場Ｈ内の水位指標部材６３ａ～６３ｃの目盛りと圃場Ｈの水面との接点を含むように、各位置Ｐａ～Ｐｃの周辺部分を撮像し、それらの画像データに基づいて、水位検出部３ｇで各位置Ｐａ～Ｐｃの水位を検出してもよい。またこの場合、マルチコプタ２が圃場Ｈの上空を飛行することにより、撮像装置２８で空撮された画像データに基づいて、水位検出部３ｇが検出可能な所定位置Ｐａ～Ｐｃの第１水位と、マルチコプタ２が圃場Ｈの上空を飛行しなくても、監視カメラ８０で撮像された画像データに基づいて、水位検出部３ｇが検出可能な所定位置Ｐａ～Ｐｃの第２水位とを、両方とも水位検出部３ｇによる水位検出値としてもよい。
【0093】
又は、上記第１水位と上記第２水位とに基づいて、水位検出部３ｇが所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位をそれぞれ決定してもよい。具体的には、例えば水位検出部３ｇが、各位置Ｐａ～Ｐｃの上記第１水位と上記第２水位との平均値を演算し、当該平均値を各位置Ｐａ～Ｐｃの水位検出値とする。或いは、例えば水位検出部３ｇが、圃場管理計画で示された現在の圃場Ｈに対する給水と排水の必要度に応じて、上記第１水位と上記第２水位のうちの多い方或いは少ない方の優先する水位を、各位置Ｐａ～Ｐｃの水位検出値とする。また上記第１水位と上記第２水位のうち、いずれか一方の水位を優先することが圃場管理計画又は水位検出計画で定められていてもよい。
【0094】
なお、圃場Ｈ内における水位指標部材６３ａ～６３ｃの設置位置と設置数、並びに水位の検出位置は、圃場Ｈの外形（広さと形状など）、及び給排水位置などに基づいて適宜設定すればよく、例えば１か所でもよいし、２か所以上でもよい。
次に、取得部３ｅが、記憶部３ｂの記憶内容から圃場Ｈの風情報を抽出する（図８ＡのＳ１１）。詳しくは、水位検出部３ｇが各位置Ｐａ～Ｐｃの水位を検出する際に基づいた画像データの撮像時に、圃場Ｈに吹いていた風の風向と風速を含む風情報（風検出部５０ｄが検出）を、取得部３ｅが記憶部３ｂの記憶内容から抽出する。そして、補正部３ｈが、水位検出部３ｇにより検出された圃場Ｈの各位置Ｐａ～Ｐｃの水位（水位検出値）を、取得部３ｅにより抽出された圃場Ｈの風情報に基づいて補正する（Ｓ１２）。
次に、取得部３ｅが、記憶部３ｂの記憶内容から圃場Ｈの風情報を抽出する（図８ＡのＳ１１）。詳しくは、水位検出部３ｇが各位置Ｐａ～Ｐｃの水位を検出する際に基づいた画像データの撮像時に、圃場Ｈに吹いていた風の風向と風速を含む風情報（風検出部５０ｄが検出）を、取得部３ｅが記憶部３ｂの記憶内容から抽出する。そして、補正部３ｈが、水位検出部３ｇにより検出された圃場Ｈの各位置Ｐａ～Ｐｃの水位（水位検出値）を、取得部３ｅにより抽出された圃場Ｈの風情報に基づいて補正する（Ｓ１２）。
【0095】
図１２は、圃場Ｈの平面図である。例えば図１２に示すように、圃場Ｈに東向きの自然風（風速３m/秒）が吹いていることが、取得部３ｅにより抽出された風情報で示されている場合、まず補正部３ｈは、所定位置Ｐａ～Ｐｃのうち、最も風上側にある位置Ｐａと最も風下側にある位置Ｐｃとを判断する。そして、補正部３ｈは、最も風上側にある位置Ｐａの水位検出値Ｗａ（Ｗａ＝４．５ｃｍ）と、最も風下側にある位置Ｐｃの水位検出値Ｗｃ（Ｗｃ＝５．５ｃｍ）との平均値Ｗａｖｅを算出する（Ｗａｖｅ＝（Ｗａ＋Ｗｃ）÷２＝５．０ｃｍ）。
【0096】
次に、補正部３ｈは、平均値Ｗａｖｅから所定位置Ｐａ、Ｐｃの水位検出値Ｗａ、Ｗｃをそれぞれ減算することにより、所定位置Ｐａ、Ｐｃの第１水位補正値Ｑａ、Ｑｃを求める（Ｑａ＝Ｗａｖｅ－Ｗａ＝＋０．５ｃｍ、Ｑｃ＝Ｗａｖｅ－Ｗｃ＝－０．５ｃｍ）。
そして、補正部３ｈは、所定位置Ｐａ、Ｐｃの第１水位補正値Ｑａ、Ｑｃを水位検出値Ｗａ、Ｗｃにそれぞれ加算することにより、所定位置Ｐａ、Ｐｃの水位検出値を補正する（第１水位補正）。これにより、所定位置Ｐａ、Ｐｃの第１水位補正後の水位Ｗａｈ、Ｗｃｈは、それぞれ５．０ｃｍとなり、平均値Ｗａｖｅと同値となる（Ｗａｈ＝Ｗａ＋Ｑａ＝４．５ｃｍ＋（＋０．５ｃｍ）＝５．０ｃｍ＝Ｗａｖｅ、Ｗｃｈ＝Ｗｃ＋Ｑｃ＝５．５＋（－０．５ｃｍ）＝０．５ｃｍ＝Ｗａｖｅ）。
そして、補正部３ｈは、所定位置Ｐａ、Ｐｃの第１水位補正値Ｑａ、Ｑｃを水位検出値Ｗａ、Ｗｃにそれぞれ加算することにより、所定位置Ｐａ、Ｐｃの水位検出値を補正する（第１水位補正）。これにより、所定位置Ｐａ、Ｐｃの第１水位補正後の水位Ｗａｈ、Ｗｃｈは、それぞれ５．０ｃｍとなり、平均値Ｗａｖｅと同値となる（Ｗａｈ＝Ｗａ＋Ｑａ＝４．５ｃｍ＋（＋０．５ｃｍ）＝５．０ｃｍ＝Ｗａｖｅ、Ｗｃｈ＝Ｗｃ＋Ｑｃ＝５．５＋（－０．５ｃｍ）＝０．５ｃｍ＝Ｗａｖｅ）。
【0097】
また、風の影響で、圃場Ｈの風上側の畔Ｒａから風下側の畔Ｒｂに向かうに連れて水位が上がるため、風上側の畔Ｒａからの距離と水位検出値とが比例関係にある。このため、補正部３ｈは、所定位置Ｐａから所定位置Ｐｃまでの風向きと平行な距離Ｄａｃ、所定位置Ｐｃの水位検出値Ｗｃと所定位置Ｐａの水位検出値Ｗａとの差Δｃａ（Δｃａ＝Ｗｃ－Ｗａ＝＋１．０ｃｍ）、及び所定位置Ｐａから所定位置Ｐｂまでの風向きと平行な距離Ｄａｂに基づいて、所定位置Ｐｂの水位検出値Ｗｂの第１水位補正値Ｑｂを求める。図１２の例では、距離Ｄａｃ、Ｄａｂの比が、Ｄａｃ：Ｄａｂ＝５：１であり、差Δｃａが＋１．０ｃｍであるため、第１水位補正値Ｑｂは＋０．２ｃｍとなる。
【0098】
そして、補正部３ｈは、所定位置Ｐｂの第１水位補正値Ｑｂを水位検出値Ｗｂに加算することにより、所定位置Ｐｂの水位検出値を補正する（第１水位補正）。これにより、所定位置Ｐｂの補正後の水位Ｗｂｈは、４．９ｃｍとなる（Ｗｂｈ＝Ｗｂ＋Ｑｂ＝４．７ｃｍ＋（＋０．２ｃｍ）＝４．９ｃｍ）。
なお、他の例として、第１水位補正値Ｑａ、Ｑｃと同様に、平均値Ｗａｖｅから位置Ｐｂの水位検出値Ｗｂを減算することにより、第１水位補正値Ｑｂを求めて、当該第１水位補正値Ｑｂで水位検出値Ｗｂを補正してもよい。この場合、第１水位補正値Ｑｂは、＋０．３ｃｍとなり（Ｑｂ＝Ｗａｖｅ－Ｗｂ＝５．０ｃｍ－４．７ｃｍ＝＋０．３ｃｍ）、所定位置Ｐｂの第１水位補正後の水位Ｗｂｈは、５．０ｃｍとなる（Ｗｂｈ＝Ｗｂ＋Ｑｂ＝４．７ｃｍ＋（＋０．３ｃｍ）＝５．０ｃｍ）。
なお、他の例として、第１水位補正値Ｑａ、Ｑｃと同様に、平均値Ｗａｖｅから位置Ｐｂの水位検出値Ｗｂを減算することにより、第１水位補正値Ｑｂを求めて、当該第１水位補正値Ｑｂで水位検出値Ｗｂを補正してもよい。この場合、第１水位補正値Ｑｂは、＋０．３ｃｍとなり（Ｑｂ＝Ｗａｖｅ－Ｗｂ＝５．０ｃｍ－４．７ｃｍ＝＋０．３ｃｍ）、所定位置Ｐｂの第１水位補正後の水位Ｗｂｈは、５．０ｃｍとなる（Ｗｂｈ＝Ｗｂ＋Ｑｂ＝４．７ｃｍ＋（＋０．３ｃｍ）＝５．０ｃｍ）。
【0099】
補正部３ｈは、上述したように各所定位置Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃの水位検出値Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃを補正すると、当該各所定位置Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃの第１水位補正後の水位Ｗａｈ、Ｗｂｈ、Ｗｃｈを記憶部３ｂに記憶させる。この際、補正部３ｈは、各所定位置Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃの第１水位補正後の水位Ｗａｈ、Ｗｂｈ、Ｗｃｈに、対応する各所定位置Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃの位置情報（座標など）、第１水位補正前の水位検出値Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃ、第１水位補正値Ｑａ、Ｑｂ、Ｑｃ、又は風情報（風向、風速）などを関連付けて、記憶部３ｂに記憶させる。また、補正部３ｈは、予め設定された圃場Ｈの基準位置（図１２の例では位置Ｐｂ）については、当該位置情報、第１水位補正後の水位、第１水位補正前の水位検出値、第１水位補正値、及び風情報を関連付けて記憶部３ｂに記憶させることにより、これらのデータを集積する。
【0100】
次に、決定部３ｉが、各所定位置Ｐａ～Ｐｃの第１水位補正後の水位Ｗａｈ、Ｗｂｈ、Ｗｃｈに基づいて、圃場Ｈの各所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位と全体水位Ｗｏとを決定し、当該決定結果を記憶部３ｂに記憶させる（図８ＡのＳ１３）。この際、例えば決定部３ｉは、各所定位置Ｐａ～Ｐｃの第１水位補正後の水位Ｗａｈ、Ｗｂｈ、Ｗｃｈを、各所定位置Ｐａ～Ｐｃ水位として決定する。また、決定部３ｉは、各所定位置Ｐａ～Ｐｃの第１水位補正後の水位Ｗａｈ、Ｗｂｈ、Ｗｃｈの平均値を演算して、当該平均値を圃場Ｈの全体水位Ｗｏとして決定する。そして、決定部３ｉは、決定した圃場Ｈの各所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位Ｗａｈ、Ｗｂｈ、Ｗｃｈ及び全体水位Ｗｏと、これらを決定する際に用いた各位置Ｐａ～Ｐｃの第１水位補正前の水位検出値Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃ、第１水位補正値Ｑａ、Ｑｂ、Ｑｃ、各位置Ｐａ～Ｐｃの位置情報、又は圃場Ｈの風情報などとを関連付けて、記憶部３ｂに記憶させる。
【0101】
即ち、圃場Ｈの各位置Ｐａ～Ｐｃの第１水位補正前の水位検出値Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃ、第１水位補正値Ｑａ、Ｑｂ、Ｑｃ、第１水位補正後の水位Ｗａｈ、Ｗｂｈ、Ｗｃｈ、全体水位Ｗｏ、各所定位置Ｐａ～Ｐｃの位置情報、又は圃場Ｈの風情報などが、記憶部３ｂに記憶されて、データベース化される。
また、前述したように、水位検出部３ｇがマルチコプタ２の撮像装置２８の画像データに基づいて検出した所定位置Ｐａ～Ｐｃの第１水位と、水管理装置１の監視カメラ８０の画像データに基づいて検出した所定位置Ｐａ～Ｐｃの第２水位の両方を、水位検出値として出力した場合には、補正部３ｈが、第１水位と第２水位のうちの少なくとも一方を補正すればよい。
また、前述したように、水位検出部３ｇがマルチコプタ２の撮像装置２８の画像データに基づいて検出した所定位置Ｐａ～Ｐｃの第１水位と、水管理装置１の監視カメラ８０の画像データに基づいて検出した所定位置Ｐａ～Ｐｃの第２水位の両方を、水位検出値として出力した場合には、補正部３ｈが、第１水位と第２水位のうちの少なくとも一方を補正すればよい。
【0102】
例えば、補正部３ｈが、上記所定位置Ｐａ～Ｐｃの第１水位と第２水位の両方を前述した手順で補正したときには、決定部３ｉが、補正後の第１水位と補正後の第２水位とに基づいて、所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位と全体水位Ｗｏとを決定すればよい。この際、決定部３ｉが、補正後の第１水位と補正後の第２水位との平均値又はそのうち優先する水位から、所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位と全体水位Ｗｏとを決定してもよい。
【0103】
また、例えば補正部３ｈが、上記所定位置Ｐａ～Ｐｃの第１水位と第２水位のうち、圃場管理計画で示されているいずれか一方の優先する水位を、前述した手順で補正したときには、決定部３ｉが、当該補正後の水位に基づいて、所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位と全体水位Ｗｏとを決定すればよい。
一方、水位検出部３ｇがマルチコプタ２の撮像装置２８の画像データに基づいて検出した所定位置Ｐａ～Ｐｃの第１水位と、水管理装置１の監視カメラ８０の画像データに基づいて検出した所定位置Ｐａ～Ｐｃの第２水位とに基づいて、所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位検出値を決定した場合には、補正部３ｈが、当該所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位検出値を前述した手順で補正すればよい。そして、決定部３ｉが、補正後の所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位検出値に基づいて、所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位と全体水位Ｗｏとを決定すればよい。
一方、水位検出部３ｇがマルチコプタ２の撮像装置２８の画像データに基づいて検出した所定位置Ｐａ～Ｐｃの第１水位と、水管理装置１の監視カメラ８０の画像データに基づいて検出した所定位置Ｐａ～Ｐｃの第２水位とに基づいて、所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位検出値を決定した場合には、補正部３ｈが、当該所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位検出値を前述した手順で補正すればよい。そして、決定部３ｉが、補正後の所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位検出値に基づいて、所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位と全体水位Ｗｏとを決定すればよい。
【0104】
圃場Ｈが無風状態であった場合、即ち風検出部５０ｄにより検出された風速が０ｍ／秒であった場合、例えば補正部３ｈが、無風状態に対応する所定の補正値（０（ゼロ）でもよい。）を用いて、所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位検出値Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃを補正してもよい。そして、決定部３ｉが、当該補正後の所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位検出値Ｗａｈ、Ｗｂｈ、Ｗｃｈに基づいて、所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位と全体水位Ｗｏとを決定して、記憶部３ｂに記憶させてもよい。
【0105】
或いは、補正部３ｈが水位検出部３ｇにより検出された水位検出値Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃを補正することなく、決定部３ｉが当該水位検出値Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃを圃場Ｈの所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位として決定して、記憶部３ｂに記憶させてもよい。また、決定部３ｉが、水位検出値Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃの平均値Ｗａｖｅを演算し、当該平均値Ｗａｖｅを圃場Ｈの全体水位Ｗｏとして決定して、記憶部３ｂに記憶させてもよい。さらに、決定部３ｉは、所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位検出値Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃ及び全体水位Ｗｏと、所定位置Ｐａ～Ｐｃの位置情報又は風情報とを関連付けて、記憶部３ｂに記憶させてもよい。
【0106】
上述したように水位検出部３ｇにより検出された水位検出値を、補正部３ｈにより風情報に基づいて補正することで、圃場Ｈに吹いた風によって圃場Ｈの水が押し流されたり、圃場Ｈの水面に波が生じたりするなどして、圃場Ｈの各部で水位が一時的に変動しても、圃場Ｈの実際の水位、即ち風の影響を受けていないときの水位を検出することができる。
マルチコプタ２が圃場Ｈの上空を飛行して、撮像装置２８により圃場Ｈ内の所定位置Ｐａ～Ｐｃの周辺部分を撮像する場合、マルチコプタ２の高度が低かったり、回転翼２０ｃのロータ２０ｄ（又はブレード２０ｅ）の回転数が大きかったりすると、ブレード２０ｅの回転により生じる旋回風の影響で、所定位置Ｐａ～Ｐｃの周辺部分の水位が一時的に変動することがある。この場合、撮像装置２８により空撮した画像データに基づいて、水位検出部３ｇにより検出した所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位が、実際の所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位と異なってしまう。
マルチコプタ２が圃場Ｈの上空を飛行して、撮像装置２８により圃場Ｈ内の所定位置Ｐａ～Ｐｃの周辺部分を撮像する場合、マルチコプタ２の高度が低かったり、回転翼２０ｃのロータ２０ｄ（又はブレード２０ｅ）の回転数が大きかったりすると、ブレード２０ｅの回転により生じる旋回風の影響で、所定位置Ｐａ～Ｐｃの周辺部分の水位が一時的に変動することがある。この場合、撮像装置２８により空撮した画像データに基づいて、水位検出部３ｇにより検出した所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位が、実際の所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位と異なってしまう。
【0107】
具体的には、例えば圃場Ｈの上空でマルチコプタ２がホバリングしたときの、マルチコプタ２の高度が低いほど、又はロータ２０ｄの回転数が大きいほど、ブレード２０ｅの回転により生じる旋回風の影響で、マルチコプタ２の直下の水面が低下し、当該直下に設置された水位指標部材６３ａ～６３ｃの目盛りと水面との接点も低下する。
この対策として、マルチコプタ２が圃場Ｈに起こす旋回風に基づいて、補正部３ｈが水位検出部３ｇによる水位検出値を補正してもよい。具体的には、例えば、自然風の影響を受けない飛行体用の屋内飛行練習場において、水を入れた大きな水槽を設置する。そして、マルチコプタ２を水槽の上空で飛行させて、マルチコプタ２の高度又はロータ２０ｄの回転数を変えながら、マルチコプタ２をホバリングさせて、水槽の水位の変化を調査する実験を行う。
この対策として、マルチコプタ２が圃場Ｈに起こす旋回風に基づいて、補正部３ｈが水位検出部３ｇによる水位検出値を補正してもよい。具体的には、例えば、自然風の影響を受けない飛行体用の屋内飛行練習場において、水を入れた大きな水槽を設置する。そして、マルチコプタ２を水槽の上空で飛行させて、マルチコプタ２の高度又はロータ２０ｄの回転数を変えながら、マルチコプタ２をホバリングさせて、水槽の水位の変化を調査する実験を行う。
【0108】
この際、パーソナルコンピュータから成る実験用端末装置で、マルチコプタ２より取得した飛行結果から、マルチコプタ２の高度又はロータ２０ｄの回転数を検出する。また、水位センサにより水槽の水位を検出して、当該検出結果を実験用端末装置に取り込む。ここで用いる水位センサは、公知の接触式又は非接触式の水位計センサから成る。
実験用端末装置において、上記実験結果から、マルチコプタ２の高度の変化と水槽の水位の変化との相関関係を抽出する。次に、当該相関関係に基づいて、マルチコプタ２の高度に応じた水位の変動値（低下幅）を第２水位補正値として導出する。そして、マルチコプタ２の高度と第２水位補正値との対応関係を示すテーブル、或いはマルチコプタ２の高度に基づいて第２水位補正値を求める演算式を作成し、当該テーブル或いは演算式を示す補正データを支援装置３の記憶部３ｂに記憶させる。
実験用端末装置において、上記実験結果から、マルチコプタ２の高度の変化と水槽の水位の変化との相関関係を抽出する。次に、当該相関関係に基づいて、マルチコプタ２の高度に応じた水位の変動値（低下幅）を第２水位補正値として導出する。そして、マルチコプタ２の高度と第２水位補正値との対応関係を示すテーブル、或いはマルチコプタ２の高度に基づいて第２水位補正値を求める演算式を作成し、当該テーブル或いは演算式を示す補正データを支援装置３の記憶部３ｂに記憶させる。
【0109】
又は、実験用端末装置で、上記実験結果から、マルチコプタ２のロータ２０ｄの回転数の変化と、水槽の水位の変化との相関関係を抽出する。次に、当該相関関係に基づいて、ロータ２０ｄの回転数に応じた水位の変動値（低下幅）を第３水位補正値として導出する。そして、ロータ２０ｄの回転数と第３水位補正値との対応関係を示すテーブル、或いはロータ２０ｄの回転数に基づいて第３水位補正値を求める演算式を作成し、当該テーブル或いは演算式を示す補正データを支援装置３の記憶部３ｂに記憶させる。
【0110】
図１３Ａは、前述の手順で導出された、マルチコプタ２の高度と第２水位補正値との関係を示す図である。詳しくは、図１３Ａに示すグラフ中のラインＬ１は、ロータ２０ｄの回転数を所定の一定値にして、マルチコプタ２をホバリングさせた場合の、マルチコプタ２の高度と第２水位補正値との相関関係を示している。ラインＬ１で示すように、マルチコプタ２の高度が高くなるほど(図１３Ａの横軸で右に行くほど)、マルチコプタ２と水面との離間距離が長くなって、ブレード２０ｅの旋回風の影響を水面が受け難くなり、水位の変動量が小さくなるので、第２水位補正値は小さくなる（図１３Ａの縦軸で下方に行く）。また、マルチコプタ２の高度がある程度高くなると、ブレード２０ｅの旋回風の影響を水面が受けなくなるので、第２水位補正値は一定値（０（ゼロ）又は略０）に収束する。さらに、ロータ２０ｄの回転数が大きくなるほど、ラインＬ１が縦軸方向と平行に上方へシフトし、第２水位補正値が大きくなる。
【0111】
図１３Ｂは、前述の手順で導出された、マルチコプタ２のロータ２０ｄの回転数と第３水位補正値との関係を示す図である。詳しくは、図１３Ｂに示すグラフ中のラインＬ２は、マルチコプタ２の高度を所定の一定値にして、マルチコプタ２をホバリングさせた場合の、ロータ２０ｄの回転数と第３水位補正値との相関関係を示している。ラインＬ２で示すように、ロータ２０ｄの回転数が大きくなるほど(図１３Ｂの横軸で右に行くほど)、ブレード２０ｅの旋回風の影響を水面が受けて、水位の変動量が大きくなるので、第３水位補正値は大きくなる（図１３Ｂの縦軸で上方に行く）。また、マルチコプタ２の高度が低くなるほど、ラインＬ２が縦軸方向と平行に上方へシフトし、第３水位補正値が大きくなる。
【0112】
図１３Ａのマルチコプタ２の高度と第２水位補正値との関係を示す演算式（関数）若しくはテーブル、又は図１３Ｂのマルチコプタ２のロータ２０ｄの回転数と第３水位補正値との関係を示す演算式（関数）若しくはテーブルといった補正データが、支援装置３の記憶部３ｂに予め記憶される。
圃場管理システム７の運用時には、支援装置３の水位検出部３ｇが、マルチコプタ２の飛行時に撮像装置２８により撮像された画像データに基づいて圃場Ｈの所定位置の水位を検出する。すると、取得部３ｅが、記憶部３ｂに記憶されたマルチコプタ２の飛行結果から、当該画像データの撮像時のマルチコプタ２の高度又はロータ２０ｄの回転数を抽出する。次に、補正部３ｈが、抽出された上記マルチコプタ２の高度と、記憶部３ｂに記憶された補正データとに基づいて、第２水位補正値を導出する。そして、補正部３ｈが、当該第２水位補正値に基づいて、水位検出部３ｇによる水位検出値を補正（第２水位補正）する。詳しくは、補正部３ｈは、例えば水位検出部３ｇによる水位検出値に第２水位補正値を加算することにより、第２水位補正後の水位を求める。
圃場管理システム７の運用時には、支援装置３の水位検出部３ｇが、マルチコプタ２の飛行時に撮像装置２８により撮像された画像データに基づいて圃場Ｈの所定位置の水位を検出する。すると、取得部３ｅが、記憶部３ｂに記憶されたマルチコプタ２の飛行結果から、当該画像データの撮像時のマルチコプタ２の高度又はロータ２０ｄの回転数を抽出する。次に、補正部３ｈが、抽出された上記マルチコプタ２の高度と、記憶部３ｂに記憶された補正データとに基づいて、第２水位補正値を導出する。そして、補正部３ｈが、当該第２水位補正値に基づいて、水位検出部３ｇによる水位検出値を補正（第２水位補正）する。詳しくは、補正部３ｈは、例えば水位検出部３ｇによる水位検出値に第２水位補正値を加算することにより、第２水位補正後の水位を求める。
【0113】
又は、補正部３ｈが、取得部３ｅにより抽出された上記ロータ２０ｄの回転数と、記憶部３ｂに記憶された補正データとに基づいて、第３水位補正値を導出する。そして、補正部３ｈが、当該第３水位補正値に基づいて、水位検出部３ｇによる水位検出値を補正（第３水位補正）する。詳しくは、補正部３ｈは、例えば水位検出部３ｇによる水位検出値に第３水位補正値を加算することにより、第３水位補正後の水位を求める。
【0114】
又は、補正部３ｈは、上記第３水位補正値に基づいて、第２水位補正後の水位を補正（第４水位補正）する。詳しくは、補正部３ｈは、例えば第２水位補正後の水位に、第３水位補正値を加算することにより、第４水位補正後の水位を求める。
それから、補正部３ｈは、上記第２～第４水位補正の少なくとも１つを行った後の水位を、圃場Ｈの風情報に基づいて補正（第５水位補正）する。そして、制御部３ａが、当該第５補正後の水位を圃場Ｈの所定位置の水位として決定し、当該第５補正後の水位に基づいて、圃場Ｈの全体水位を決定する。このときの圃場Ｈの風情報に基づく第５水位補正の手順は、前述した第１水位補正の手順と同様であり、圃場Ｈの全体水位の推定手順は、前述した全体水位の推定手順と同様である。
それから、補正部３ｈは、上記第２～第４水位補正の少なくとも１つを行った後の水位を、圃場Ｈの風情報に基づいて補正（第５水位補正）する。そして、制御部３ａが、当該第５補正後の水位を圃場Ｈの所定位置の水位として決定し、当該第５補正後の水位に基づいて、圃場Ｈの全体水位を決定する。このときの圃場Ｈの風情報に基づく第５水位補正の手順は、前述した第１水位補正の手順と同様であり、圃場Ｈの全体水位の推定手順は、前述した全体水位の推定手順と同様である。
【0115】
圃場Ｈの水位の決定後、制御部３ａは、記憶部３ｂに記憶された圃場Ｈの水位に基づいて、圃場Ｈに対する給排水の要否を判断する（図８ＢのＳ１４）。この際、例えば制御部３ａは、圃場Ｈの全体水位が所定の給水閾値以下であれば、給水が必要であると判断する。また、制御部３ａは、全体水位が所定の排水閾値以上であれば、排水が必要であると判断する。
【0116】
なお、作物Ｕの生育状況又は時期などに応じて、給水閾値と排水閾値を複数設定して、当該各閾値を圃場管理計画と関連付けて記憶部３ｂに記憶させておいてもよい。そして、制御部３ａが、圃場管理計画に基づいて、記憶部３ｂから給水閾値と排水閾値を適宜読み出して、上述した給排水の要否判断で用いてもよい。また、圃場Ｈの全体水位だけでなく、前述した第１～第５水位補正の少なくともいずれかを行った後の所定位置の水位と、給水閾値又は排水閾値とを比較して、当該比較結果から圃場Ｈに対する給排水の要否を判断してもよい。
【0117】
制御部３ａは、圃場Ｈに対して給水が必要であると判断した場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、給水指令を通信部３ｃにより水管理装置１に送信する（Ｓ１６）。このとき、制御部３ａは、送信先の水管理装置１の識別情報を付帯させた状態で、給水指令を送信する。給水指令には、給水動作の実行指示、給水時間、及び弁体１０２の開度などが含まれている。
また、制御部３ａは、圃場Ｈに対して排水が必要であると判断した場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、排水指令を通信部３ｃにより水管理装置１に送信する（Ｓ１８）。このとき、制御部３ａは、送信先の水管理装置１の識別情報を付帯させた状態で、排水指令を送信する。排水指令には、排水動作の実行指示、排水時間、及び仕切弁１２５の開度などが含まれている。
また、制御部３ａは、圃場Ｈに対して排水が必要であると判断した場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、排水指令を通信部３ｃにより水管理装置１に送信する（Ｓ１８）。このとき、制御部３ａは、送信先の水管理装置１の識別情報を付帯させた状態で、排水指令を送信する。排水指令には、排水動作の実行指示、排水時間、及び仕切弁１２５の開度などが含まれている。
【0118】
水管理装置１では、当該水管理装置１の識別情報が付帯された給水指令が通信装置７０により受信されると（図１０ＢのＳ７８：ＹＥＳ）、制御装置６０が、当該給水指令に基づいてアクチュエータ１０により弁体１０２を開動作させて、圃場Ｈへの給水を行う（Ｓ７９）。また、制御装置６０は、自身が属する水管理装置１の識別情報が付帯された排水指令が通信装置７０により受信されると（Ｓ８０：ＹＥＳ）、当該排水指令に基づいてアクチュエータ１０により仕切弁１２５を開動作させて、圃場Ｈからの排水を行う（Ｓ８１）。
【0119】
そして、制御装置６０は、給水動作又は排水動作を実行したことを示す動作情報を記憶部６０ａに記憶させてから、当該動作情報を通信装置７０により支援装置３に送信する（Ｓ８２）。このとき、制御装置６０は、自身が属する水管理装置１の識別情報と、送信先の支援装置３の識別情報とを付帯させた状態で、上記動作情報を送信する。
図１０Ｂの処理Ｓ８２の後、水管理装置１では、処理Ｓ６１から以降の処理が繰り返し実行される。また、当該水管理装置１の識別情報が付帯された給水指令及び排水指令が通信装置７０により受信されなくても（Ｓ７８：ＮＯ、Ｓ８０：ＮＯ）、処理Ｓ６１から以降の処理が繰り返し実行される。また、当該水管理装置１の識別情報が付帯された水管理計画が通信装置７０により受信されなくても（図１０ＡのＳ６１：ＮＯ）、記憶部６１ａに水管理計画が既に記憶されている場合（Ｓ６５：ＹＥＳ）、当該水管理計画が実行させる（Ｓ６６～Ｓ７７）。
図１０Ｂの処理Ｓ８２の後、水管理装置１では、処理Ｓ６１から以降の処理が繰り返し実行される。また、当該水管理装置１の識別情報が付帯された給水指令及び排水指令が通信装置７０により受信されなくても（Ｓ７８：ＮＯ、Ｓ８０：ＮＯ）、処理Ｓ６１から以降の処理が繰り返し実行される。また、当該水管理装置１の識別情報が付帯された水管理計画が通信装置７０により受信されなくても（図１０ＡのＳ６１：ＮＯ）、記憶部６１ａに水管理計画が既に記憶されている場合（Ｓ６５：ＹＥＳ）、当該水管理計画が実行させる（Ｓ６６～Ｓ７７）。
【0120】
支援装置３では、制御部３ａが、圃場Ｈに対して給水が必要でないと判断した場合（図８ＢのＳ１５：ＮＯ）、又は圃場Ｈに対して給水が必要であると判断して（Ｓ１５：ＹＥＳ）、給水指令若しくは排水指令を水管理装置１に送信した（Ｓ１６若しくはＳ１８）場合、取得部３ｅが圃場情報、水位情報、又は圃場管理計画を取得する（Ｓ１９）。
このとき、取得部３ｅは、圃場情報として、最新或いは最新から所定回数前までの、圃場Ｈの外形、大気、給排水、若しくは作物Ｕなどの状態を示す情報、水管理装置１の動作情報、マルチコプタ２の飛行結果、及び水管理装置１とマルチコプタ２の監視結果を記憶部３ｂから抽出する。又は、取得部３ｅは、水位情報として、最新或いは最新から所定回数前までの、水位検出部３ｇにより検出された圃場Ｈの水位、補正部３ｈにより補正された水位、決定部３ｉにより決定された水位、及び当該水位の検出位置を示す位置情報を記憶部３ｂから抽出する。
このとき、取得部３ｅは、圃場情報として、最新或いは最新から所定回数前までの、圃場Ｈの外形、大気、給排水、若しくは作物Ｕなどの状態を示す情報、水管理装置１の動作情報、マルチコプタ２の飛行結果、及び水管理装置１とマルチコプタ２の監視結果を記憶部３ｂから抽出する。又は、取得部３ｅは、水位情報として、最新或いは最新から所定回数前までの、水位検出部３ｇにより検出された圃場Ｈの水位、補正部３ｈにより補正された水位、決定部３ｉにより決定された水位、及び当該水位の検出位置を示す位置情報を記憶部３ｂから抽出する。
【0121】
次に、計画作成部３ｆが、取得部３ｅにより取得された圃場情報、水位情報、又は圃場管理計画に基づいて、水位検出計画の変更の要否を判断する（Ｓ２０）。この際、計画作成部３ｆは、上記の圃場情報、水位情報、又は圃場管理計画と、予め記憶部３ｂに記憶された頻度判定テーブルＴ１とに基づいて、水位検出計画に含まれる圃場Ｈの水位の検出頻度、検出位置、又は検出手順などに変更が必要か否かを判断する。
【0122】
図１４は、頻度判定テーブルＴ１を示す図である。頻度判定テーブルＴ１は、複数の圃場Ｈの広さ（外形）、複数の圃場Ｈを含む地域の降雨量（大気状態）、各圃場Ｈに対する給排水量、及び各圃場Ｈに設置された水管理装置１のソーラパネル４０による発電量と、各圃場Ｈの水位の検出頻度との関係を示している。
計画作成部３ｆは、まず頻度判定テーブルＴ１に従って、圃場Ｈの水位の検出頻度を設定する。例えば計画作成部３ｆは、頻度判定テーブルＴ１により、取得部３ｅにより取得された圃場情報から、第１圃場Ｈ１（図２）では、面積が中程度であり、過去のある時点から現在までにおいて、給水量が所定の中程度で、降雨量が０（ゼロ）で、ソーラパネル４０による発電量が所定の中程度であることを確認する。この場合、計画作成部３ｆは、第１圃場Ｈ１の水位変動が中程度であると判断し、第１圃場Ｈ１の水位の検出頻度を中程度の２０分毎に設定する。
計画作成部３ｆは、まず頻度判定テーブルＴ１に従って、圃場Ｈの水位の検出頻度を設定する。例えば計画作成部３ｆは、頻度判定テーブルＴ１により、取得部３ｅにより取得された圃場情報から、第１圃場Ｈ１（図２）では、面積が中程度であり、過去のある時点から現在までにおいて、給水量が所定の中程度で、降雨量が０（ゼロ）で、ソーラパネル４０による発電量が所定の中程度であることを確認する。この場合、計画作成部３ｆは、第１圃場Ｈ１の水位変動が中程度であると判断し、第１圃場Ｈ１の水位の検出頻度を中程度の２０分毎に設定する。
【0123】
また、計画作成部３ｆは、頻度判定テーブルＴ１により、取得部３ｅにより取得された情報から、第２圃場Ｈ２（図２）では、面積がある程度大きく、過去のある時点から現在までにおいて、給水量がある程度多く、降雨量が０で、ソーラパネル４０による発電量が中程度であることを確認する。この場合、計画作成部３ｆは、第２圃場Ｈ２の水位変動が小さいと判断し、第２圃場Ｈ２の水位の検出頻度を比較的低い４０分毎に設定する。
【0124】
さらに、計画作成部３ｆは、頻度判定テーブルＴ１により、取得部３ｅにより取得された情報から、第４圃場Ｈ４（図２）では、面積がある程度小さく、過去のある時点から現在までにおいて、給水量がある程度少なく、降雨量が０で、ソーラパネル４０による発電量がある程度多いことを確認する。この場合、計画作成部３ｆは、第４圃場Ｈ４の水位変動が大きいと判断し、第４圃場Ｈ４の水位の検出頻度を比較的高い１０分毎に設定する。
【0125】
即ち、図１４に示す例では、圃場Ｈの広さが広いほど、水位の検出頻度が低く設定される。また、圃場Ｈへの給水量が多いほど、水位の検出頻度が低く設定される。また、ソーラパネル４０による発電量が多いほど、水位の検出頻度が高く設定される。降雨量については、例えば降雨量が少ないほど、水位の検出頻度が高く設定されてもよい。このような圃場情報に基づく水位の検出頻度の設定傾向は、時期に応じて真逆にするなど、適宜変更してもよい。
【0126】
上記以外にも、例えば計画作成部３ｆが、圃場情報に含まれる圃場Ｈの大気、給排水、若しくは作物Ｕの状態に基づいて、圃場Ｈの水位変動の大きさを判断し、当該判断結果に応じて圃場Ｈの水位の検出頻度を設定してもよい。また、計画作成部３ｆが、圃場情報の水管理装置１の検出結果に含まれる圃場Ｈの気温、湿度、日射量、若しくは風情報、又はこれら所定現象の所定時間における変化量に基づいて、圃場Ｈの水位変動の大きさを判断し、当該判断結果に応じて圃場Ｈの水位の検出頻度を設定してもよい。また、計画作成部３ｆが、水位情報に含まれる圃場Ｈの水位（決定部３ｉで決定された水位など）、又は当該水位の変動量に基づいて、圃場Ｈの水位変動の大きさを判断し、当該判断結果に応じて圃場Ｈの水位の検出頻度を設定してもよい。さらに、計画作成部３ｆが、圃場管理計画で示される現在の圃場Ｈの管理状態又は現在の農作業の作業段階に基づいて、圃場Ｈの水位変動の大きさを判断し、当該判断結果に応じて圃場Ｈの水位の検出頻度を設定してもよい。
【0127】
具体的には、例えば計画作成部３ｆは、圃場Ｈの全体水位Ｗｏの所定時間における変動量（変化）が大きいほど、圃場Ｈの水位の検出頻度を高く設定する。また、計画作成部３ｆは、圃場Ｈに水を張って代掻きを実施する時期などには、圃場Ｈの水位変動は大きいと判断し、圃場Ｈの水位の検出頻度を高く設定する。また、計画作成部３ｆは、圃場Ｈに水を張らない中干期などには、圃場Ｈの水位変動は無いと判断し、圃場Ｈの水位の検出頻度を低く設定したり、又は水位を検出しないように設定したりする。
【0128】
また、計画作成部３ｆは、雨天時又は強風時（例えば風速５ｍ／秒以上）には、マルチコプタ２を飛行させないように制限し、撮像装置２８の画像データに基づく水位の検出を止めて、水管理装置１の監視カメラ８０の画像データに基づいて水位を検出するように設定する。またこの場合、監視カメラ８０の画像データに基づく水位の検出頻度を高く設定してもよい。
【0129】
また、計画作成部３ｆは、圃場Ｈの水位の検出位置を設定する。例えば、水管理装置１が圃場Ｈに対して給水動作又は排水動作を行っているときと、当該動作を終了してからしばらくの間は、水管理装置１の近傍では、水面に波が生じるなどして、水位が安定しない。このため、計画作成部３ｆは、水管理装置の給水動作中、排水動作中、又は当該動作のいずれかを終了してからしばらくの間は、水管理装置１の近傍にある所定位置の水位を検出せず、水管理装置１からある程度離間した所定位置の水位を検出するように設定する。
【0130】
また、圃場Ｈにおける複数の所定位置Ｐａ～Ｐｃの補正前の水位検出値に殆ど差が無ければ、計画作成部３ｆは、基準位置Ｐｂの水位だけを検出するように設定する。又は、複数の位置Ｐａ～Ｐｃの補正後の水位検出値に殆ど差が無ければ、計画作成部３ｆは、基準位置Ｐｂの水位だけを検出するように設定する。
また、圃場Ｈの所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位情報（補正前の水位検出値又は補正後の水位など）と、当該水位情報に関連付けられた圃場Ｈの風情報（風向又は風速）とが、記憶部３ｂにある程度集積された場合、計画作成部３ｆは、圃場Ｈの基準位置Ｐｂの水位だけを、以前の検出頻度より低い検出頻度で検出するように設定する。さらに、圃場情報が略同等である複数の圃場Ｈがお互いの近くにある場合には（図２の圃場Ｈ１と圃場Ｈ３など）、計画作成部３ｆは、いずれか一方の圃場Ｈの基準位置Ｐｂの水位を検出し、当該一方の他の位置の水位と、他方の圃場Ｈの水位とを検出しないように設定する。
また、圃場Ｈの所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位情報（補正前の水位検出値又は補正後の水位など）と、当該水位情報に関連付けられた圃場Ｈの風情報（風向又は風速）とが、記憶部３ｂにある程度集積された場合、計画作成部３ｆは、圃場Ｈの基準位置Ｐｂの水位だけを、以前の検出頻度より低い検出頻度で検出するように設定する。さらに、圃場情報が略同等である複数の圃場Ｈがお互いの近くにある場合には（図２の圃場Ｈ１と圃場Ｈ３など）、計画作成部３ｆは、いずれか一方の圃場Ｈの基準位置Ｐｂの水位を検出し、当該一方の他の位置の水位と、他方の圃場Ｈの水位とを検出しないように設定する。
【0131】
上記のように水位の検出位置が減少した場合、その後水位検出部３ｇが基準位置Ｐｂの水位を検出したときに、補正部３ｈが、風情報と記憶部３ｂに記憶された水位情報（過去の基準位置Ｐｂの水位検出値、水位補正値、補正後の水位など）に基づいて、当該基準位置Ｐｂの水位検出値を補正する。そして、推定部３ｊ(図７)が、基準位置Ｐｂの水位検出値と、補正後の水位と、記憶部３ｂに記憶された水位情報（過去の複数の所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位検出値、水位補正値、補正後の水位など）とに基づいて、他の所定位置Ｐａ、Ｐｃの水位と、圃場Ｈの全体水位Ｗｏとを推定する。また、推定部３ｊが、基準位置Ｐｂの水位検出値と、補正後の基準位置Ｐｂの水位と、記憶部３ｂに記憶された水位情報と、近くにある他の圃場Ｈの水位情報とに基づいて、他の圃場Ｈの所定位置の水位と、他の圃場Ｈの全体水位とを推定してもよい。
【0132】
圃場Ｈの基準位置Ｐｂは、予め記憶部３ｂに記憶されていてもよいし、又は計画作成部３ｆが圃場情報などに基づいて設定して、圃場管理計画に含めてもよい。計画作成部３ｆは、水位検出部３ｇなどで水位を検出する圃場Ｈの基準位置と、推定部３ｊにより水位を推定する他の所定位置とを変更可能である。詳しくは、計画作成部３ｆは、圃場情報、水位情報、又は風情報に基づいて、水位検出部３ｇなどで水位を検出する圃場Ｈの基準位置と、推定部３ｊにより水位を推定する他の所定位置とを変更する。例えば、基準位置の水位変動が異常に大きかったり、水位検出部３ｇなどでの基準位置の水位検出時若しくは検出結果にエラーが生じたり、圃場Ｈの給水口又は排水口が基準位置の近傍に変更されたりするなどした場合に、計画作成部３ｆは、基準位置を他の所定位置に変更する。
【0133】
前述したように水位検出部３ｇは、撮像装置２８の画像データと監視カメラ８０の画像データのそれぞれに基づいて、圃場Ｈの所定位置Ｐａ～Ｐｃの水位を検出可能である。このため、水位検出部３ｇが撮像装置２８の画像データに基づいて検出した基準位置Ｐｂの水位検出値（第１水位）と、監視カメラ８０の画像データに基づいて検出した基準位置Ｐｂの水位検出値（第２水位）との差に基づいて、計画作成部３ｆが、水位を検出する圃場Ｈの位置と頻度、並びに撮像装置２８又は監視カメラ８０により撮像する圃場Ｈの位置と頻度を変更してもよい。
【0134】
例えば、水位検出部３ｇが撮像装置２８の画像データに基づいて検出した基準位置Ｐｂの第１水位と、監視カメラ８０の画像データに基づいて検出した基準位置Ｐｂの第２水位との差が、所定の閾値未満であれば、計画作成部３ｆが、圃場Ｈの水位を検出する位置と頻度を減少させて、撮像装置２８又は監視カメラ８０により撮像する圃場Ｈの位置も減少させる。また、上記第１水位と第２水位との差が所定の閾値以上であれば、計画作成部３ｆが、圃場Ｈの水位を検出する位置と頻度を増加させて、撮像装置２８又は監視カメラ８０により撮像する圃場Ｈの位置も増加させる。
【0135】
また、撮像装置２８の画像データと監視カメラ８０の画像データのいずれかに異常があった場合、又は撮像装置２８の画像データに基づく水位検出値と監視カメラ８０の画像データに基づく水位検出値のいずれかに異常があった場合、計画作成部３ｆは、異常があった方の撮像装置による撮像頻度及び撮像位置と、異常があった方の撮像装置の画像データに基づく水位の検出頻度及び検出位置とを、減少させるように設定してもよい。そして、正常な方の撮像装置による撮像頻度及び撮像位置と、正常な方の撮像装置の画像データに基づく水位の検出頻度及び検出位置とを、増加させるように設定してもよい。
【0136】
また、計画作成部３ｆは、圃場Ｈに自然風が吹いていない場合、撮像装置２８又は監視カメラ８０により撮像する圃場Ｈの撮像位置と撮像頻度を増加させたり、水位を検出する圃場数と検出頻度と検出位置の少なくともいずれかを増加させたりするように設定してもよい。
また、計画作成部３ｆは、上述した水位の検出頻度及び検出位置の変更に伴い、次のように水位の検出手順を変更してもよい。例えば水位検出部３ｇは、まずマルチコプタ２の撮像装置２８又は水管理装置１の監視カメラ８０により撮像された圃場Ｈの基準位置Ｐｂの周辺の画像データに基づいて、基準位置Ｐｂの水位を検出する。次に、補正部３ｈが、風検出部５０ｄと取得部３ｅにより取得された圃場Ｈの風向・風量と、記憶部３ｂに記憶された過去の基準位置Ｐｂの水位情報（水位検出値と補正後の水位など）とに基づいて、水位検出部３ｇにより検出された基準位置Ｐｂの水位を補正する。そして、制御部３ａが、補正後の基準位置Ｐｂの水位と、記憶部３ｂに記憶された過去の補正後の基準位置Ｐｂの水位と、過去の他の位置の水位などに基づいて、他の位置の水位を推定し、基準位置Ｐｂの水位と他の位置の水位を決定する。また、制御部３ａが、決定した各所定位置の水位に基づいて、圃場Ｈの全体水位を決定する。
また、計画作成部３ｆは、上述した水位の検出頻度及び検出位置の変更に伴い、次のように水位の検出手順を変更してもよい。例えば水位検出部３ｇは、まずマルチコプタ２の撮像装置２８又は水管理装置１の監視カメラ８０により撮像された圃場Ｈの基準位置Ｐｂの周辺の画像データに基づいて、基準位置Ｐｂの水位を検出する。次に、補正部３ｈが、風検出部５０ｄと取得部３ｅにより取得された圃場Ｈの風向・風量と、記憶部３ｂに記憶された過去の基準位置Ｐｂの水位情報（水位検出値と補正後の水位など）とに基づいて、水位検出部３ｇにより検出された基準位置Ｐｂの水位を補正する。そして、制御部３ａが、補正後の基準位置Ｐｂの水位と、記憶部３ｂに記憶された過去の補正後の基準位置Ｐｂの水位と、過去の他の位置の水位などに基づいて、他の位置の水位を推定し、基準位置Ｐｂの水位と他の位置の水位を決定する。また、制御部３ａが、決定した各所定位置の水位に基づいて、圃場Ｈの全体水位を決定する。
【0137】
また、例えば補正部３ｈが、記憶部３ｂに記憶された圃場Ｈの所定位置の水位と、圃場Ｈの風情報とに基づいて、基準位置Ｐｂの水位を補正する補正データと、他の位置の水位を推定する推定データとを作成してもよい。
具体的には、補正部３ｈが、記憶部３ｂに記憶された圃場Ｈの基準位置Ｐｂの過去の水位と、圃場Ｈの過去の風情報とに基づいて、圃場Ｈの風向又は風速と基準位置Ｐｂの水位との相関関係を抽出する。また、補正部３ｈは、当該相関関係に基づいて、圃場Ｈの風向又は風速に応じた基準位置Ｐｂの水位の変動値（低下幅又は上昇幅）を第６補正値として導出する。そして、補正部３ｈは、圃場Ｈの風向又は風速と水位の第６補正値との対応関係を示すテーブル、或いは圃場Ｈの風向又は風速に基づいて第６補正値を求める演算式を作成し、当該テーブル或いは演算式を示す補正データを記憶部３ｂに記憶させる。
具体的には、補正部３ｈが、記憶部３ｂに記憶された圃場Ｈの基準位置Ｐｂの過去の水位と、圃場Ｈの過去の風情報とに基づいて、圃場Ｈの風向又は風速と基準位置Ｐｂの水位との相関関係を抽出する。また、補正部３ｈは、当該相関関係に基づいて、圃場Ｈの風向又は風速に応じた基準位置Ｐｂの水位の変動値（低下幅又は上昇幅）を第６補正値として導出する。そして、補正部３ｈは、圃場Ｈの風向又は風速と水位の第６補正値との対応関係を示すテーブル、或いは圃場Ｈの風向又は風速に基づいて第６補正値を求める演算式を作成し、当該テーブル或いは演算式を示す補正データを記憶部３ｂに記憶させる。
【0138】
また、補正部３ｈは、記憶部３ｂに記憶された各所定位置の過去の補正後の水位に基づいて、補正後の基準位置Ｐｂの水位と他の位置の水位との相関関係を抽出する。そして、補正部３ｈは、当該相関関係を示すテーブル或いは演算式を作成し、当該テーブル或いは演算式を示す推定データを記憶部３ｂに記憶させる。
この後、補正部３ｈが、記憶部３ｂに記憶された上記補正データと、風検出部５０ｄと取得部３ｅにより取得された圃場Ｈの風向又は風量に基づいて、水位検出部３ｇにより検出された基準位置Ｐｂの水位を補正する。そして、制御部３ａが、補正後の基準位置Ｐｂの水位と、記憶部３ｂに記憶された上記推定データに基づいて、他の所定位置の水位を推定し、さらに圃場Ｈの全体水位を推定する。他の例として、制御部３ａが、他の所定位置の水位を推定することなく、補正後の基準位置Ｐｂの水位と、記憶部３ｂに記憶された各位置の過去の補正後の水位情報とに基づいて、圃場Ｈの全体水位を推定してもよい。
この後、補正部３ｈが、記憶部３ｂに記憶された上記補正データと、風検出部５０ｄと取得部３ｅにより取得された圃場Ｈの風向又は風量に基づいて、水位検出部３ｇにより検出された基準位置Ｐｂの水位を補正する。そして、制御部３ａが、補正後の基準位置Ｐｂの水位と、記憶部３ｂに記憶された上記推定データに基づいて、他の所定位置の水位を推定し、さらに圃場Ｈの全体水位を推定する。他の例として、制御部３ａが、他の所定位置の水位を推定することなく、補正後の基準位置Ｐｂの水位と、記憶部３ｂに記憶された各位置の過去の補正後の水位情報とに基づいて、圃場Ｈの全体水位を推定してもよい。
【0139】
計画作成部３ｆは、上述したように水位の検出頻度、検出位置、又は検出手順を設定すると、当該設定結果と、記憶部３ｂに記憶された水位検出計画に含まれる対応事項（水位の検出頻度、検出位置、検出手順、又は水位の検出に関連する動作状態）とを比較する。この際、設定した水位の検出頻度、検出位置、検出手順、又は水位の検出に関連する動作状態などが、水位検出計画の対応事項と異なれば、計画作成部３ｆは、水位検出計画の変更が必要であると判断する（図８ＢのＳ２１：ＹＥＳ）。
【0140】
そして、計画作成部３ｆは、上述した水位の検出頻度、検出位置、検出手順、又は水位の検出に関連する動作状態などの設定結果に応じて、水位検出計画を変更し、変更後の水位検出計画を記憶部３ｂに記憶された水位検出計画に上書きして、水位検出計画を更新し、更新後の水位検出計画を通信部３ｃにより水管理装置１とマルチコプタ２とに送信する（Ｓ２２）。
【0141】
また、計画作成部３ｆは、上述した水位検出計画の変更に応じて、マルチコプタ２の飛行計画又は水管理装置１の水管理計画を変更し、当該変更した計画を記憶部３ｂに記憶された対応する計画に上書きして、飛行計画又は水管理計画を更新し、更新後の計画を通信部３ｃによりマルチコプタ２又は水管理装置１に送信する（Ｓ２３）。
詳しくは、例えば、水位を検出しない圃場Ｈ若しくは圃場Ｈの所定位置、又は時間については、マルチコプタ２を飛行させて、撮像装置２８で空撮する必要がなく、水管理装置１の監視カメラ８０で撮像する必要もない。このため、計画作成部３ｆは、水位の検出位置又は検出頻度の減少に応じて、マルチコプタ２の飛行ルートを短縮し又は飛行スケジュールを減少させる。これに伴い、撮像装置２８による空撮位置と空撮回数も減少する。また、計画作成部３ｆは、水位の検出位置又は検出頻度の減少に応じて、水管理装置１の監視カメラ８０で圃場Ｈの所定位置を撮像する監視スケジュールを減少させる。これに伴い、検出装置５０で圃場Ｈの風情報などの所定現象を検出する検出スケジュールも減少させてもよい。
詳しくは、例えば、水位を検出しない圃場Ｈ若しくは圃場Ｈの所定位置、又は時間については、マルチコプタ２を飛行させて、撮像装置２８で空撮する必要がなく、水管理装置１の監視カメラ８０で撮像する必要もない。このため、計画作成部３ｆは、水位の検出位置又は検出頻度の減少に応じて、マルチコプタ２の飛行ルートを短縮し又は飛行スケジュールを減少させる。これに伴い、撮像装置２８による空撮位置と空撮回数も減少する。また、計画作成部３ｆは、水位の検出位置又は検出頻度の減少に応じて、水管理装置１の監視カメラ８０で圃場Ｈの所定位置を撮像する監視スケジュールを減少させる。これに伴い、検出装置５０で圃場Ｈの風情報などの所定現象を検出する検出スケジュールも減少させてもよい。
【0142】
また、水位を検出する圃場Ｈ、又は圃場Ｈの検出位置若しくは検出頻度が増加した場合には、計画作成部３ｆは、当該増加に応じてマルチコプタ２の飛行ルートを拡張し又は飛行スケジュールを増加させる。これに伴い、撮像装置２８による空撮位置と空撮回数も増加する。また、計画作成部３ｆは、水位の検出位置又は検出頻度の増加に応じて、水管理装置１の監視カメラ８０で圃場Ｈの所定位置を撮像する監視スケジュールを増加させる。これに伴い、検出装置５０で圃場Ｈの風情報などの所定現象を検出する監視スケジュールも増加させてもよい。
上述したように、飛行計画が変更されることで、マルチコプタ２の飛行が制限される。また、水管理計画が変更されることで、水管理装置１の動作が制限される。
上述したように、飛行計画が変更されることで、マルチコプタ２の飛行が制限される。また、水管理計画が変更されることで、水管理装置１の動作が制限される。
【0143】
さらに、計画作成部３ｆは、取得部３ｅにより取得された圃場情報又は水位情報に基づいて、必要に応じて圃場管理計画を変更し、変更後の圃場管理計画を記憶部３ｂに記憶された圃場管理計画に上書きして、圃場管理計画を更新する（Ｓ２４）。詳しくは、取得部３ｅが取得した圃場情報（所定現象の検出結果、水管理装置１の動作情報、マルチコプタ２の飛行結果、若しくは水管理装置１とマルチコプタ２の監視結果）、又は水位情報（圃場Ｈの水位など）に基づいて、計画作成部３ｆが圃場管理計画を変更する必要があるか否かを判断する。或いは、計画作成部３ｆが、圃場管理計画に含まれるその他の計画（水位検出計画と飛行計画と水管理計画以外の計画）を変更する必要があるか否かを判断する。そして、計画作成部３ｆは、変更する必要があると判断した計画を、圃場情報又は水位情報に基づいて変更及び更新する。
図８Ｂの処理Ｓ２１で、計画作成部３ｆが水位検出計画を変更する必要がないと判断した場合も（Ｓ２４：ＮＯ）、上述したように処理Ｓ２４が実行される。また、処理Ｓ２４の後は、図８Ａの処理Ｓ１から以降の処理が繰り返し実行される。
図８Ｂの処理Ｓ２１で、計画作成部３ｆが水位検出計画を変更する必要がないと判断した場合も（Ｓ２４：ＮＯ）、上述したように処理Ｓ２４が実行される。また、処理Ｓ２４の後は、図８Ａの処理Ｓ１から以降の処理が繰り返し実行される。
【0144】
＜第２実施形態の電気的構成＞
図１５は、第２実施形態の圃場管理システム７の電気的構成図である。
第２実施形態では、風検出部２９ｄと水位検出部２９ｇとを有する検出装置２９が、マルチコプタ２に設けられている。また、補正部２１ｈが、マルチコプタ２の制御装置２１に設けられている。図７に示した第１実施形態の風検出部５０ｄ、水位検出部３ｇ、及び補正部３ｈは、第２実施形態では設けられていない。
検出装置２９の風検出部２９ｄは、例えば、マルチコプタ２の機体２０ａの所定位置に取り付けられた風向風速計から成る。マルチコプタ２の飛行時に、風検出部２９ｄは圃場Ｈの上空の風向と風速を検出する。補正部２１ｈは、マルチコプタ２の制御装置２１に予め記憶されたソフトウェアプログラムから成る。補正部２１ｈは、風検出部２９ｄにより検出された上空の風向と風速を、回転翼２０ｃのロータ２０ｄの回転数又はマルチコプタ２の高度に応じた風補正値に基づいて補正することにより、圃場Ｈに吹く風の風向と風速を検出する。
図１５は、第２実施形態の圃場管理システム７の電気的構成図である。
第２実施形態では、風検出部２９ｄと水位検出部２９ｇとを有する検出装置２９が、マルチコプタ２に設けられている。また、補正部２１ｈが、マルチコプタ２の制御装置２１に設けられている。図７に示した第１実施形態の風検出部５０ｄ、水位検出部３ｇ、及び補正部３ｈは、第２実施形態では設けられていない。
検出装置２９の風検出部２９ｄは、例えば、マルチコプタ２の機体２０ａの所定位置に取り付けられた風向風速計から成る。マルチコプタ２の飛行時に、風検出部２９ｄは圃場Ｈの上空の風向と風速を検出する。補正部２１ｈは、マルチコプタ２の制御装置２１に予め記憶されたソフトウェアプログラムから成る。補正部２１ｈは、風検出部２９ｄにより検出された上空の風向と風速を、回転翼２０ｃのロータ２０ｄの回転数又はマルチコプタ２の高度に応じた風補正値に基づいて補正することにより、圃場Ｈに吹く風の風向と風速を検出する。
【0145】
上記風補正値は、予め実施した実験結果に基づいて設定されて、記憶部２１ａに記憶される。具体的には、例えば、自然風の影響を受けない飛行体用の屋内飛行練習場において、マルチコプタ２を飛行させて、マルチコプタ２の高度或いはロータ２０ｄの回転数を変えながら、マルチコプタ２をホバリングさせて、風検出部２９ｄにより風向及び風速を測定し、且つマルチコプタ２の下方にある所定の地上位置に設置した風向風速計により風向及び風速を測定する実験を行う。この際、マルチコプタ２の高度とロータ２０ｄの回転数のいずれかを変える度に、当該飛行状態と風検出部２９ｄの測定結果と地上の風向風速計の測定結果とを、パーソナルコンピュータから成る実験用端末装置に取り込む。
【0146】
そして、実験用端末装置において、上記実験結果から、ロータ２０ｄの回転数を設定又は変更する毎に、風検出部２９ｄにより検出された上空の旋回風の風向に対する、地上の風向風速計により検出された地上の旋回風の風向の角度差を演算する。次に、ロータ２０ｄの回転数の変化と上記風向の角度差の変化との相関関係を抽出する。次に、当該相関関係に基づいて、ロータ２０ｄの回転数に応じた上記風向の角度差を第１風向補正値として導出する。そして、ロータ２０ｄの回転数と第１風向補正値との対応関係を示すテーブル、或いはロータ２０ｄの回転数に基づいて第１風向補正値を求める演算式を作成し、当該テーブル或いは演算式を示す補正データを支援装置３の記憶部３ｂに記憶させる。
【0147】
また、ローダ２０ｄの回転数を設定又は変更する毎に、風検出部２９ｄにより検出された上空の旋回風の風速に対する、地上の風向風速計により検出された地上の旋回風の風速の差を演算する。次に、ロータ２０ｄの回転数の変化と上記風速の差の変化との相関関係を抽出する。次に、当該相関関係に基づいて、ロータ２０ｄの回転数に応じた上記風速の差を第１風速補正値として導出する。そして、ロータ２０ｄの回転数と第１風速補正値との対応関係を示すテーブル、或いはロータ２０ｄの回転数に基づいて第１風速補正値を求める演算式を作成し、当該テーブル或いは演算式を示す補正データを支援装置３の記憶部３ｂに記憶させる。
【0148】
又は、マルチコプタ２の高度を設定又は変更する毎に、風検出部２９ｄにより検出された上空の旋回風の風向に対する、地上の風向風速計により検出された地上の旋回風の風向の角度差を演算する。次に、マルチコプタ２の高度の変化と上記風向の角度差の変化との相関関係を抽出する。次に、当該相関関係に基づいて、マルチコプタ２の高度に応じた上記風向の角度差を第２風向補正値として導出する。そして、マルチコプタ２の高度と第２風向補正値との対応関係を示すテーブル、或いはマルチコプタ２の高度に基づいて第２風向補正値を求める演算式を作成し、当該テーブル或いは演算式を示す補正データを支援装置３の記憶部３ｂに記憶させる。
【0149】
また、マルチコプタ２の高度を設定又は変更する毎に、風検出部２９ｄにより検出された上空の旋回風の風速に対する、地上の風向風速計により検出された地上の旋回風の風速の差を演算する。次に、マルチコプタ２の高度の変化と上記風速の差の変化との相関関係を抽出する。次に、当該相関関係に基づいて、マルチコプタ２の高度に応じた上記風速の差を第２風速補正値として導出する。そして、マルチコプタ２の高度と第２風速補正値との対応関係を示すテーブル、或いはマルチコプタ２の高度に基づいて第２風速補正値を求める演算式を作成し、当該テーブル或いは演算式を示す補正データを支援装置３の記憶部３ｂに記憶させる。
【0150】
上記のような第１風向補正値と第１風速補正値、又は第２風向補正値と第２風速補正値以外に、風検出部２９ｄにより検出された上空の旋回風の風向と風速を示すベクトルと、地上の風向風速計により検出された地上の旋回風の風向と風速を示すベクトルとに基づいて、風補正値となる風補正ベクトルを求めてもよい。
この場合、具体的には、例えば実験用端末装置において、まず前述した実験結果から、ロータ２０ｄの回転数を設定又は変更する毎に、風検出部２９ｄにより検出された上空の旋回風の風向と風速を示す上空旋回風ベクトルを演算する。また、ロータ２０ｄの回転数を設定又は変更する毎に、地上の風向風速計により検出された地上の旋回風の風向と風速を示す地上旋回風ベクトルを演算する。次に、上空旋回風ベクトルと合成することにより、地上旋回風ベクトルとなる第１補正ベクトルを第１風補正値として演算する（上空旋回風ベクトル＋第１補正ベクトル＝地上旋回風ベクトル）。そして、ロータ２０ｄの回転数と第１風補正値との対応関係を示すテーブル、或いはロータ２０ｄの回転数に基づいて第１風補正値を求める演算式を作成し、当該テーブル或いは演算式を示す補正データをマルチコプタ２の記憶部２１ａに記憶させる。
この場合、具体的には、例えば実験用端末装置において、まず前述した実験結果から、ロータ２０ｄの回転数を設定又は変更する毎に、風検出部２９ｄにより検出された上空の旋回風の風向と風速を示す上空旋回風ベクトルを演算する。また、ロータ２０ｄの回転数を設定又は変更する毎に、地上の風向風速計により検出された地上の旋回風の風向と風速を示す地上旋回風ベクトルを演算する。次に、上空旋回風ベクトルと合成することにより、地上旋回風ベクトルとなる第１補正ベクトルを第１風補正値として演算する（上空旋回風ベクトル＋第１補正ベクトル＝地上旋回風ベクトル）。そして、ロータ２０ｄの回転数と第１風補正値との対応関係を示すテーブル、或いはロータ２０ｄの回転数に基づいて第１風補正値を求める演算式を作成し、当該テーブル或いは演算式を示す補正データをマルチコプタ２の記憶部２１ａに記憶させる。
【0151】
又は、マルチコプタ２の高度を設定又は変更する毎に、風検出部２９ｄにより検出された上空の旋回風の風向と風速を示す上空旋回風ベクトルを演算する。また、マルチコプタ２の高度を設定又は変更する毎に、地上の風向風速計により検出された地上の旋回風の風向と風速を示す地上旋回風ベクトルを演算する。次に、上空旋回風ベクトルと合成することにより、地上旋回風ベクトルとなる第２補正ベクトルを第２風補正値として演算する（上空旋回風ベクトル＋第２補正ベクトル＝地上旋回風ベクトル）。そして、マルチコプタ２の高度と第２風補正値との対応関係を示すテーブル、或いはマルチコプタ２の高度に基づいて第２風補正値を求める演算式を作成し、当該テーブル或いは演算式を示す補正データをマルチコプタ２の記憶部２１ａに記憶させる。
【0152】
圃場管理システム７の運用時には、マルチコプタ２の飛行時（ホバリング時）に、風検出部２９ｄが圃場Ｈの上空の風向及び風速を検出し、当該検出時のロータ２０ｄの回転数又はマルチコプタ２の高度を、制御部２１又はアクチュエータ２２から取得する。そして、補正部２１ｈが、ロータ２０ｄの回転数に応じた風補正値（第１風向補正値と第１風速補正値、或いは第１風補正値）、又はマルチコプタ２の高度に応じた風補正値（第２風向補正値と第２風速補正値、或いは第２風補正値）を記憶部２１ａから読み出し、当該風補正値で風検出部２９ｄにより検出された風向と風速を示す風検出値を補正することにより、圃場Ｈに吹く風の風向と風速を検出する。
【0153】
詳しくは、風補正値として、例えば第１風向補正値と第１風速補正値、又は第２風向補正値と第２風速補正値が設定されている場合、補正部２１ｈは、ロータ２０ｄの回転数に応じた第１風向補正値と第１風速補正値、又はマルチコプタ２の高度に応じた第２風向補正値と第２風速補正値を記憶部２１ａから読み出す。そして、補正部２１ｈは、風検出部２９ｄにより検出された風向と風速に、上記風向補正値（第１風向補正値又は第２風向補正値）と上記風速補正値（第１風速補正値又は第２風速補正値）をそれぞれ加算することにより、圃場Ｈに吹く風の風向と風速を検出する。
【0154】
或いは、風補正値として、例えば第１風補正値（第１補正ベクトル）又は第２風補正値（第２補正ベクトル）が設定されている場合、補正部２１ｈは、ロータ２０ｄの回転数に応じた第１風補正値、又はマルチコプタ２の高度に応じた第２風補正値を記憶部２１ａから読み出す。そして、補正部２１ｈは、風検出部２９ｄにより検出された風向と風速を示す上空風検出値（上空風ベクトル）と、上記第１風補正値又は第２風補正値を合成することにより、圃場Ｈに吹く風の風向と風速（地上風ベクトル）を検出する。
【0155】
それから、補正部２１ｈは、上述のように検出した圃場Ｈに吹く風の風向と風速を示す風検出値を、当該検出時に基づいたロータ２０ｄの回転数及びマルチコプタ２の高度、並びに当該検出時のマルチコプタ２の位置情報を含む飛行情報と関連付けて記憶部２１ａに記憶させる。上記以外の第２実施形態の各部の動作は、第１実施形態の各部の動作と同様である。
【0156】
他の例として、マルチコプタ２に風向風速計を搭載せず、ソフトウェアプログラム又はＩＣなどから成る風検出部を、制御装置２１に設けてもよい。この場合、制御装置２１に設けた風検出部は、圃場Ｈの上空でのマルチコプタ２のホバリング時に、マルチコプタ２に搭載された慣性計測装置２２ｂにより計測された機体２０ａの姿勢（傾斜角と傾斜方位）に基づいて、圃場Ｈの上空に吹く風を検出する。
【0157】
詳しくは、一般に、マルチコプタ２は上空でのホバリング時に、風上に正対するように、機体２０ａを傾けて定位置を保っている。そして、ホバリング時のマルチコプタ２の機体２０ａの傾きの大きさ（傾斜角）は、上空に吹く風の風速に依存し、機体２０ａの傾斜方向は、上空に吹く風の風向に依存する。このため、上記制御装置２１に設けた風検出部は、慣性計測装置２２ｂにより計測された機体２０ａの傾斜方向から、上空の風向を検出する。また、当該風検出部は、慣性計測装置２２ｂにより計測された機体２０ａの傾斜角を、予め導出されたマルチコプタ２の傾斜角と風速の関係式に当てはめることで、上空の風速を検出する。
【0158】
水位検出部２９ｇは、例えば機体２０ａの所定位置に取り付けられたレーザレーダなどから成る。この場合、圃場Ｈの所定位置の水面には、反射部材を設ける。なお、反射部材を水面に浮かぶ浮きに設け、当該浮きにアンカ（錘）を連結して、当該浮きと反射部材の圃場Ｈ内での移動を制限するのが好ましい。水位検出部２９ｇの投光部から圃場Ｈの水面に向かって測定光（レーザ光）を投光し、当該測定光の反射部材での反射光を水位検出部２９ｇの受光部で受光する。水位検出部２９ｇは、測定光を投光してから、反射部材での反射光を受光するまで時間に基づいて、反射部材までの距離を測定する（ＴＯＦ（Time Of Flight）方式）。そして、水位検出部２９ｇは、反射部材までの距離と、予め記憶された圃場Ｈの基準面（例えば土壌面）までの距離とに基づいて、圃場Ｈの所定位置の水位を検出する。
【0159】
また、水位検出部２９ｇをグリーンレーザスキャナなどで構成してもよい。グリーンレーザスキャナは、投光部から測定光として緑色レーザ光を投光する。当該緑色レーザ光は、水面と水面以外の物体で反射するとともに、水を透過して水底で反射する。グリーンレーザスキャナは、測定光を投光してから、当該測定光の水面での反射光を受光部で受光するまでの時間と、当該測定光の水底での反射光を受光部で受光するまでの時間との差に基づいて、水深を検出することが可能である。このようなグリーンレーザスキャナで構成された水位検出部２９ｇは、圃場Ｈの所定位置の水位を検出する。
【0160】
また、他の例として、第１実施形態の水位検出部３ｇと同様に、撮像装置２８などにより撮像した画像データから圃場Ｈの水位を検出するソフトウェアプログラムから成る水位検出部を、制御装置２１に設けてもよい。
補正部２１ｈは、水位検出部２９ｇにより検出された圃場Ｈの所定位置の水位を、風検出部２９ｄにより検出された圃場Ｈの風検出値（風情報）に基づいて補正し、当該補正後の所定位置の水位を記憶部２１ａに記憶させる。また、補正部２１ｈは、水位を補正する際に用いた関連情報（水位検出値、補正値、風情報、及び位置情報など）を、補正後の水位と関連付けて、水位情報として記憶部２１ａに記憶させる。制御装置２１は、記憶部２１ａに記憶された水位情報を、通信装置２３などにより支援装置３に付与する。
補正部２１ｈは、水位検出部２９ｇにより検出された圃場Ｈの所定位置の水位を、風検出部２９ｄにより検出された圃場Ｈの風検出値（風情報）に基づいて補正し、当該補正後の所定位置の水位を記憶部２１ａに記憶させる。また、補正部２１ｈは、水位を補正する際に用いた関連情報（水位検出値、補正値、風情報、及び位置情報など）を、補正後の水位と関連付けて、水位情報として記憶部２１ａに記憶させる。制御装置２１は、記憶部２１ａに記憶された水位情報を、通信装置２３などにより支援装置３に付与する。
【0161】
この後、支援装置３の決定部３ｉが、マルチコプタ２から取得した水位情報に含まれる補正後の所定位置の水位に基づいて、所定位置の水位及び圃場Ｈの全体水位を決定する。また、推定部３ｊが、他の所定位置の水位を推定する。さらに、支援装置３において、第１実施形態と同様に、圃場Ｈの水位に基づいて圃場Ｈに対する給排水の要否が判断され、当該判断結果に応じて水管理装置１が圃場Ｈに対して給水又は排水を行う。また、支援装置３において、水位検出計画が見直され、必要に応じて水位検出部２９ｇによる水位の検出頻度及び検出位置などが変更され、マルチコプタ２の飛行計画及び圃場管理計画に含まれるその他の計画も変更される。
【0162】
＜他の複数の圃場への適用例＞
図１６は、他の複数の圃場Ｈの平面図である。
前述した実施形態の圃場管理システム７は、図１６に示すような複数の圃場Ｈにも適用可能である。図１６に示す複数の圃場Ｈには、水管理装置１のような、自動で給排水を行う装置（又は自動給水栓）が設けられていない。複数の圃場Ｈの周辺には、各圃場Ｈに対して配水するための配水路２０１～２０３が設けられている。配水路２０１～２０７の上方は開放されていて、配水路２０１～２０７における水の流れが上方から視認可能になっている。図１６に矢印で示すように、各配水路２０１～２０７には水が流れる。
図１６は、他の複数の圃場Ｈの平面図である。
前述した実施形態の圃場管理システム７は、図１６に示すような複数の圃場Ｈにも適用可能である。図１６に示す複数の圃場Ｈには、水管理装置１のような、自動で給排水を行う装置（又は自動給水栓）が設けられていない。複数の圃場Ｈの周辺には、各圃場Ｈに対して配水するための配水路２０１～２０３が設けられている。配水路２０１～２０７の上方は開放されていて、配水路２０１～２０７における水の流れが上方から視認可能になっている。図１６に矢印で示すように、各配水路２０１～２０７には水が流れる。
【0163】
詳しくは、複数の配水路２０１～２０７のうち、第１配水路２０１から第２配水路２０２及び第５配水路２０５に水が流れる。第２配水路２０２から第３配水路２０３及び第４配水路２０４に水が流れる。第５配水路２０５から第６配水路２０６及び第７配水路２０７に水が流れる。第２配水路２０２は、第５配水路２０５より上流に設けられている。第３配水路２０３は、第４配水路２０４より上流に設けられている。第６配水路２０６は、第７配水路２０７より上流に設けられている。
【0164】
配水路２０１～２０７同士の接続箇所には、手動で開閉させる配水栓２１１～２１６が設けられている。配水栓２１１と配水栓２１４が開放されることで、水が第１配水路２０１から第２配水路２０２と第５配水路２０５に流れる。そして、配水栓２１２と配水栓２１３が開放されることで、水が第２配水路２０２から第３配水路２０３と第４配水路２０４に流れて、上流側の圃場群Ｈａ、Ｈｂに属する各圃場Ｈに水が供給される。また、配水栓２１５と配水栓２１６が開放されることで、水が第５配水路２０５から第６配水路２０６と第７配水路２０７に流れて、下流側の圃場群Ｈｃ、Ｈｄに属する各圃場Ｈに水が供給される。図１６では、矩形状で示す部分が圃場Ｈであり、便宜上、一部の圃場Ｈにのみ符号を付している。
【0165】
配水栓２１２、２１３、２１５、２１６が閉塞されることで、水が配水路２０２、２０５から配水路２０３、２０４、２０６、２０７に流れなくなり、圃場群Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃ、Ｈｄに属する各圃場Ｈに水が供給されなくなる。また、配水栓２１１、２１４が閉塞されても、圃場群Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃ、Ｈｄに属する各圃場Ｈに水が供給されなくなる。
配水路２０１～２０７及び圃場群Ｈａ～Ｈｄの上空でマルチコプタ２を飛行させて、撮像装置２８により空撮する。そして、撮像装置２８の画像データが支援装置３の取得部３ｅにより取得されると、計画作成部３ｆが、当該画像データに基づいて水位検出計画を変更する。
配水路２０１～２０７及び圃場群Ｈａ～Ｈｄの上空でマルチコプタ２を飛行させて、撮像装置２８により空撮する。そして、撮像装置２８の画像データが支援装置３の取得部３ｅにより取得されると、計画作成部３ｆが、当該画像データに基づいて水位検出計画を変更する。
【0166】
具体的には、例えば計画作成部３ｆは、撮像装置２８の画像データを画像解析して、各配水路２０１～２０７に水が流れているか否かという配水状態を検出する。次に、計画作成部３ｆは、各配水路２０１～２０７の配水状態に基づいて、圃場群Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃ、Ｈｄに給水されているか否かという給水状態を検出する。
そして、計画作成部３ｆは、給水されていない圃場群に属する圃場Ｈの水位の検出頻度を低く（検出周期を長く）設定し、給水されている圃場群に属する圃場Ｈの水位の検出頻度を高く（検出周期を短く）設定する。この場合、その後計画作成部３ｆは、各圃場Ｈにおいて、水位検出部などによる水位検出値（補正前又は補正後の水位）と、当該圃場Ｈの前回の水位検出値との差（水位変動値）が所定の閾値以上であれば、水位の検出頻度を高く変更する。また、計画作成部３ｆは、各圃場Ｈにおいて、水位検出部などによる水位検出値と、当該圃場Ｈの前回の水位検出値との差が所定の閾値未満であれば、水位の検出頻度を低く変更する。圃場Ｈの水位の検出は、前述した水位検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇの少なくとも一方を用いて行えばよい。
そして、計画作成部３ｆは、給水されていない圃場群に属する圃場Ｈの水位の検出頻度を低く（検出周期を長く）設定し、給水されている圃場群に属する圃場Ｈの水位の検出頻度を高く（検出周期を短く）設定する。この場合、その後計画作成部３ｆは、各圃場Ｈにおいて、水位検出部などによる水位検出値（補正前又は補正後の水位）と、当該圃場Ｈの前回の水位検出値との差（水位変動値）が所定の閾値以上であれば、水位の検出頻度を高く変更する。また、計画作成部３ｆは、各圃場Ｈにおいて、水位検出部などによる水位検出値と、当該圃場Ｈの前回の水位検出値との差が所定の閾値未満であれば、水位の検出頻度を低く変更する。圃場Ｈの水位の検出は、前述した水位検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇの少なくとも一方を用いて行えばよい。
【0167】
また、計画作成部３ｆは、給水されている圃場群において、最も上流側に位置する圃場Ｈの水位だけを検出するように、水位の検出位置を設定してもよい。この場合、その後計画作成部３ｆは、最も上流側に位置する圃場Ｈの水位検出値と、当該圃場Ｈの前回の水位検出値との差が所定の閾値以上であれば、同一圃場群に属する他の圃場Ｈの水位も検出するように、水位の検出位置を変更する。さらにその後、計画作成部３ｆは、同一圃場群に属する各圃場Ｈにおいて、水位検出部などによる水位検出値と、当該圃場Ｈの前回の水位検出値との差が所定の閾値未満であれば、当該圃場Ｈの水位を検出しないように、水位の検出位置を変更する。
【0168】
上記のような水位検出計画の作成又は変更に伴って、計画作成部３ｆは、マルチコプタ２の飛行計画（飛行ルート及び飛行スケジュール）を作成又は変更し、マルチコプタ２の飛行を制限する。なお、同一のマルチコプタ２を用いて配水路２０１～２０７の監視と圃場Ｈの監視（水位検出などのため）とを行ってもよいし、又は配水路２０１～２０７の監視と圃場Ｈの監視とを別々のマルチコプタを用いて行ってもよい。
図１６に示す例では、配水路の配水状態に基づいて、圃場Ｈの水位の検出頻度又は検出位置を変更しているが、圃場Ｈから水が排出される排水路の水が流れる状態に基づいて、計画作成部３ｆが圃場Ｈの水位の検出頻度又は検出位置を変更してもよい。
図１６に示す例では、配水路の配水状態に基づいて、圃場Ｈの水位の検出頻度又は検出位置を変更しているが、圃場Ｈから水が排出される排水路の水が流れる状態に基づいて、計画作成部３ｆが圃場Ｈの水位の検出頻度又は検出位置を変更してもよい。
【0169】
＜その他の実施形態＞
以上の実施形態では、支援装置３又はマルチコプタ２に水位検出部３ｇ、２９ｇを設けたが、図１７に示すように、圃場Ｈに水位検出部として水位センサ４９ｇを設けてもよい。図１７に示す水位センサ４９ｇは、圃場Ｈの所定位置に設置され、当該所定位置の水位を検出する。図１７では、水位センサ４９ｇを１つだけ示しているが、水位センサ４９ｇは圃場Ｈの水位を検出する所定位置の数に応じて、適宜数設置される。
以上の実施形態では、支援装置３又はマルチコプタ２に水位検出部３ｇ、２９ｇを設けたが、図１７に示すように、圃場Ｈに水位検出部として水位センサ４９ｇを設けてもよい。図１７に示す水位センサ４９ｇは、圃場Ｈの所定位置に設置され、当該所定位置の水位を検出する。図１７では、水位センサ４９ｇを１つだけ示しているが、水位センサ４９ｇは圃場Ｈの水位を検出する所定位置の数に応じて、適宜数設置される。
【0170】
図１７に示す例では、水位センサ４９ｇは、圃場Ｈの所定位置の水位検出値を有線又は無線で水管理装置１１に送信する。水管理装置１は、水位センサ４９ｇから水位検出値を受信すると、当該水位検出値と、当該水位検出値が検出された位置（予め記憶された水位センサ４９ｇの設置位置）を示す位置情報とを関連付けて、支援装置３又はマルチコプタ２に送信する。支援装置３又はマルチコプタ２では、水管理装置１から受信した水位検出値を、補正部３ｈ、２１ｈが圃場Ｈの風情報に基づいて補正する。なお、水位検出値を補正する補正部を、水管理装置１に設けてもよい。
【0171】
また、水位センサ４９ｇ以外にも、圃場Ｈの気温、湿度、風状態、又はその他の所定現象を検出する各種センサなどの検出部を有するセンサユニットを、圃場Ｈの所定位置に設置して、当該センサユニットの各検出部の検出結果を有線又は無線で水管理装置１に送信してもよい。この場合、水管理装置１から検出装置５０又は監視カメラ８０を省略してもよい。
【0172】
また、水位検出部３ｇ、２９ｇの少なくとも一方と、水位センサ４９ｇとを併用してもよい。この場合、マルチコプタ２を飛行させることにより水位検出部３ｇ、２９ｇが検出可能な圃場Ｈの第１水位（撮像装置２８の画像データに基づく水位検出部３ｇの水位検出値又は水位検出部２９ｇの水位検出値）と、マルチコプタ２を飛行させなくても水位検出部３ｇ、４９ｇが検出可能な圃場Ｈの第２水位（監視カメラ８０の画像データに基づく水位検出部３ｇの水位検出値又は水位センサ４９ｇの水位検出値）とを、計画作成部３ｆが比較してもよい。そして、計画作成部３ｆが、当該比較結果に基づいて、計画作成部３ｆが水位の検出頻度又は検出位置などを変更し、さらにマルチコプタ２の飛行計画を変更してもよい。
【0173】
また、他の例として、水位検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇのうちの少なくともいずれか２つを用い、そのうち一方の水位検出部の水位検出値を優先値とし、他方の水位検出部の水位検出値をバックアップ値としてもよい。また、マルチコプタ２に水位検出部２９ｇと、撮像装置２８により空撮された画像データに基づいて圃場Ｈの水位を検出する水位検出部とを、両方とも設けてもよい。
【0174】
また、圃場Ｈ（水管理装置１）に風検出部５０ｄを設けるとともに、マルチコプタ２に風検出部２９ｄを設け、両方の風検出部５０ｄ、２９ｄが検出した風向又は風速などに基づいて、支援装置３の制御部３ａが圃場Ｈの風の状態（風向又は風速）を決定してもよい。そして、補正部３ｈ、２１ｈが、決定された風の状態に基づいて、水位検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇにより検出された圃場Ｈの水位を補正してもよい。
【0175】
また、他の例として、風検出部５０ｄ、２９ｄを両方とも用い、そのうち一方の風検出部の風検出値を優先値とし、他の風検出部の風検出値をバックアップ値としてもよい。
また、支援装置３から取得部３ｅ、計画作成部３ｆ、水位検出部３ｇ、補正部３ｈ、決定部３ｉ、推定部３ｊ、又は制御部３ａを省略し、これらと同一機能を有する取得部、計画作成部、水位検出部、補正部、決定部、推定部、又は制御部を、水管理装置１若しくはマルチコプタ２に設けてもよい。この場合、マルチコプタ２と水管理装置１とを通信させたり、マルチコプタ２又は水管理装置１で補正後の圃場Ｈの水位に基づいて、圃場Ｈの給排水の要否を判断したりして、圃場管理システム７から支援装置３を省略してもよい。
また、支援装置３から取得部３ｅ、計画作成部３ｆ、水位検出部３ｇ、補正部３ｈ、決定部３ｉ、推定部３ｊ、又は制御部３ａを省略し、これらと同一機能を有する取得部、計画作成部、水位検出部、補正部、決定部、推定部、又は制御部を、水管理装置１若しくはマルチコプタ２に設けてもよい。この場合、マルチコプタ２と水管理装置１とを通信させたり、マルチコプタ２又は水管理装置１で補正後の圃場Ｈの水位に基づいて、圃場Ｈの給排水の要否を判断したりして、圃場管理システム７から支援装置３を省略してもよい。
【0176】
また、支援装置３を設けずに、取得部３ｅ、計画作成部３ｆ、水位検出部３ｇ、補正部３ｈ、決定部３ｉ、推定部３ｊ、又は制御部３ａと同一機能を有するアプリケーションプログラムをクラウド上に設けてもよい。
また、監視カメラ８０の画像データに基づいて水位検出部３ｇで圃場Ｈの水位を検出したり、圃場Ｈに設置された水位センサ４９ｇで圃場Ｈの水位を検出したりする場合は、圃場管理システム７からマルチコプタ２を省略してもよい。
また、監視カメラ８０の画像データに基づいて水位検出部３ｇで圃場Ｈの水位を検出したり、圃場Ｈに設置された水位センサ４９ｇで圃場Ｈの水位を検出したりする場合は、圃場管理システム７からマルチコプタ２を省略してもよい。
【0177】
また、マルチコプタ２に代えて、圃場Ｈの水面、水中、若しくは水底を移動可能な小型のロボット、又は圃場Ｈの周囲に設けられた複数の水管理装置１若しくは柵に渡って設置されたワイヤロープ若しくはレールに沿って移動可能な機械などの移動体に、水位センサ若しくはレーザスキャナのような水位検出部、又は監視カメラのような監視部などを設けて、圃場Ｈの所定位置の水位を検出してもよい。この場合、移動体に測位装置などの位置検出部を設けたり、水管理装置１の監視カメラ８０で撮像した画像データに基づいて移動体の位置を検出したりすればよい。また、移動体の水位検出部で検出された水位或いは移動体のカメラで撮像した画像データを、水管理装置１又は支援装置３に送信可能な通信部を移動体に設ければよい。
【0178】
また、圃場管理システム７により管理する圃場Ｈの給水栓又は排水栓を、農作業者が手動で開閉する場合は、支援装置３から農作業が保有する端末装置４に、給水指令又は排水指令を送信すればよい。
また、人工知能（ＡＩ）を用いて、圃場Ｈの風の状態に応じた水位の変動傾向を判断して、圃場Ｈの水位を検出したりしてもよい。具体的には、例えば、作物Ｕの生育に要する所定期間に水位検出計画に基づいて、風検出部５０ｄ、２９ｄなどにより圃場Ｈの風向又は風速などを検出し、水位検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇと補正部３ｈ、２１ｈなどにより圃場Ｈの水位（補正前と補正後の水位）を検出し、当該風検出値と水位検出値とを関連付けて支援装置３又はクラウド上に設けたデータベースに記憶させる。そして、支援装置３又はクラウド上に設けた人工知能により、データベースから風検出値と水位検出値を読み出して、深層学習を実行し、圃場Ｈに吹く風に応じた水位の変動傾向を学習済みモデルとして構築する。その後、制御部３ａが、学習済みモデルと、風検出部５０ｄ、２９ｄなどで検出された風検出値と、水位検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇなどで検出された水位検出値とに基づいて、風の影響を受けていない場合の圃場Ｈの所定位置の水位又は全体の水位を検出する。
また、人工知能（ＡＩ）を用いて、圃場Ｈの風の状態に応じた水位の変動傾向を判断して、圃場Ｈの水位を検出したりしてもよい。具体的には、例えば、作物Ｕの生育に要する所定期間に水位検出計画に基づいて、風検出部５０ｄ、２９ｄなどにより圃場Ｈの風向又は風速などを検出し、水位検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇと補正部３ｈ、２１ｈなどにより圃場Ｈの水位（補正前と補正後の水位）を検出し、当該風検出値と水位検出値とを関連付けて支援装置３又はクラウド上に設けたデータベースに記憶させる。そして、支援装置３又はクラウド上に設けた人工知能により、データベースから風検出値と水位検出値を読み出して、深層学習を実行し、圃場Ｈに吹く風に応じた水位の変動傾向を学習済みモデルとして構築する。その後、制御部３ａが、学習済みモデルと、風検出部５０ｄ、２９ｄなどで検出された風検出値と、水位検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇなどで検出された水位検出値とに基づいて、風の影響を受けていない場合の圃場Ｈの所定位置の水位又は全体の水位を検出する。
【0179】
また、人工知能を用いて、圃場情報の変化に応じて、圃場Ｈの水位などの所定現象の検出計画を変更してもよい。具体的には、例えば、作物Ｕの生育に要する所定期間に水位検出計画に基づいて、支援装置３の取得部３ｅにより圃場Ｈの外形、大気、給排水、又は作物Ｕなどの状態を示す圃場情報を取得し、水位検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇなどにより圃場Ｈの水位（補正前又は補正後の水位）を検出して、当該圃場情報と水位検出値とを関連付けて支援装置３のデータベースに記憶させる。そして、支援装置３に設けた人工知能により、データベースから圃場情報と水位検出値とを読み出して、深層学習を実行し、圃場情報に応じた水位の変動傾向を学習済みモデルとして構築する。その後、制御部３ａが、学習済みモデルと、取得部３ｅにより取得された圃場情報と、水位検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇなどで検出された水位検出値とに基づいて、圃場Ｈの水位の検出頻度又は検出位置などを変更する。
【0180】
さらに、以上の実施形態では、圃場Ｈに吹く風の状態に基づいて圃場Ｈの水位を補正した例を示したが、本発明は、圃場の水位以外の気温、湿度、又は水温などのような、風の影響を受けて変動する所定現象の検出結果を、圃場の風向、風速、又は風量などを示す風情報に基づいて補正してもよい。また、圃場Ｈの水位以外の所定現象の検出頻度、検出位置、又は検出手順などの検出計画を、圃場情報、水位情報、又は風情報などに基づいて変更してもよい。また、本発明は、圃場Ｈの水管理だけでなく、圃場Ｈに肥料又は薬剤を散布するなどの他の農作業を行うタイミングを所定現象の検出結果などに基づいて設定して、作物Ｕ又は土壌などを管理する場合にも適用可能である。
【0181】
＜本実施形態の構成と効果＞
本実施形態の圃場管理システム７は、以下の構成を有し、効果を奏する。
＜所定現象の検出結果の補正に関して＞
本実施形態の圃場管理システム７は、圃場Ｈに吹く風の状態を検出する第１検出部（風検出部）５０ｄ、２９ｄと、圃場Ｈの風以外の所定現象の状態を検出する第２検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇ（水位検出部３ｇ、２９ｇ、水位センサ４９ｇ）と、第１検出部５０ｄ、２９ｄの検出結果に基づいて、第２検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇの検出結果を補正する補正部３ｈ、２１ｈとを備える。これにより、圃場Ｈに風が吹いても、圃場Ｈの所定現象の状態の検出精度を向上させ、当該検出結果に基づいて圃場Ｈを適切に管理することができる。
本実施形態の圃場管理システム７は、以下の構成を有し、効果を奏する。
＜所定現象の検出結果の補正に関して＞
本実施形態の圃場管理システム７は、圃場Ｈに吹く風の状態を検出する第１検出部（風検出部）５０ｄ、２９ｄと、圃場Ｈの風以外の所定現象の状態を検出する第２検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇ（水位検出部３ｇ、２９ｇ、水位センサ４９ｇ）と、第１検出部５０ｄ、２９ｄの検出結果に基づいて、第２検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇの検出結果を補正する補正部３ｈ、２１ｈとを備える。これにより、圃場Ｈに風が吹いても、圃場Ｈの所定現象の状態の検出精度を向上させ、当該検出結果に基づいて圃場Ｈを適切に管理することができる。
【0182】
また、本実施形態の圃場管理システム７は、圃場Ｈに設置された水管理装置１であって、補正部３ｈ、２１ｈにより補正された後の第２検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇの検出結果に基づいて、圃場Ｈに対して水を供給する給水動作又は前記圃場から水を排出する排水動作を実行する水管理装置１を備える。これにより、風の影響を受けていない圃場Ｈの所定現象の状態の精度良い検出結果に基づいて、水管理装置１で圃場Ｈに対して給水又は排水をすることができ、圃場Ｈの水管理を適切に行うことが可能となる。
【0183】
また、本実施形態では、第１検出部５０ｄ、２９ｄは、圃場Ｈに吹く風の風向又は風速を検出し、第２検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇは、圃場Ｈの水位を検出し、補正部３ｈ、２１ｈは、第１検出部５０ｄ、２９ｄにより検出された風向又は風速に基づいて、第２検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇにより検出された水位を補正する。これにより、圃場Ｈに吹く風の風向又は風速の影響を受けずに、圃場Ｈの水位を精度良く検出することができ、圃場Ｈを適切に管理することが可能となる。
【0184】
また、本実施形態では、第２検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇは、圃場Ｈに１か所以上設定された所定位置の水位を検出し、補正部３ｈ、２１ｈは、第２検出部により検出された所定位置の水位を、当該所定位置と第１検出部５０ｄ、２９ｄにより検出された風向又は風速とに基づいて補正し、圃場管理システム７は、補正部３ｈ、２１ｈにより補正された後の水位に基づいて圃場Ｈの水位を決定する決定部３ｉを備える。これにより、圃場Ｈの水位の検出精度をより向上させて、圃場Ｈをより適切に管理することができる。
【0185】
また、本実施形態の圃場管理システム７は、圃場Ｈの周辺を移動することで、第２検出部３ｇ、２９ｇによる所定手順での圃場Ｈの水位の検出を可能にする移動体（マルチコプタ）２を備える。
上記により、水位センサなどの電気的な水位検出手段を圃場Ｈに設置しなくても、第２検出部３ｇ、２９ｇと補正部３ｈ、２１ｈにより圃場Ｈの水位を精度良く検出することができる。加えて、電気的な水位検出手段と、当該水位検出手段に対して電力や信号を入出力するための電気配線とを圃場Ｈに設置するのにかかるコストを削減することができる。特に、多数の圃場Ｈを管理する場合には、各圃場Ｈの周辺に移動体２を移動させることで、第２検出部３ｇ、２９ｇと補正部３ｈ、２１ｈにより各圃場Ｈの水位を検出することができるので、従来用いていた多数の電気的な水位検出手段とこれの電気配線を省いて、多額のコストを削減し、当該水位検出手段の調整にかかる手間をなくすことが可能となる。さらに、電気的な水位検出手段と電気配線と移動体２とを圃場Ｈに常時設置しなくても、第２検出部３ｇ、２９ｇと補正部３ｈ、２１ｈにより圃場Ｈの水位を検出することができるので、圃場Ｈで農作業を行う際に、水位検出手段と電気配線と移動体２とが邪魔になるのを防ぐことが可能となる。一方、水位センサ４９ｇを圃場Ｈに設置し、水位センサ４９ｇと第２検出部３ｇ、２９ｇとを併用する場合には、当該検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇと補正部３ｈ、２１ｈにより異なる複数の態様で圃場Ｈの水位を精度良く検出することができる。加えて、一方の検出態様で不具合が生じても、他方の検出態様で圃場Ｈの水位を確実に検出することができる。
上記により、水位センサなどの電気的な水位検出手段を圃場Ｈに設置しなくても、第２検出部３ｇ、２９ｇと補正部３ｈ、２１ｈにより圃場Ｈの水位を精度良く検出することができる。加えて、電気的な水位検出手段と、当該水位検出手段に対して電力や信号を入出力するための電気配線とを圃場Ｈに設置するのにかかるコストを削減することができる。特に、多数の圃場Ｈを管理する場合には、各圃場Ｈの周辺に移動体２を移動させることで、第２検出部３ｇ、２９ｇと補正部３ｈ、２１ｈにより各圃場Ｈの水位を検出することができるので、従来用いていた多数の電気的な水位検出手段とこれの電気配線を省いて、多額のコストを削減し、当該水位検出手段の調整にかかる手間をなくすことが可能となる。さらに、電気的な水位検出手段と電気配線と移動体２とを圃場Ｈに常時設置しなくても、第２検出部３ｇ、２９ｇと補正部３ｈ、２１ｈにより圃場Ｈの水位を検出することができるので、圃場Ｈで農作業を行う際に、水位検出手段と電気配線と移動体２とが邪魔になるのを防ぐことが可能となる。一方、水位センサ４９ｇを圃場Ｈに設置し、水位センサ４９ｇと第２検出部３ｇ、２９ｇとを併用する場合には、当該検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇと補正部３ｈ、２１ｈにより異なる複数の態様で圃場Ｈの水位を精度良く検出することができる。加えて、一方の検出態様で不具合が生じても、他方の検出態様で圃場Ｈの水位を確実に検出することができる。
【0186】
また、本実施形態では、移動体２は、圃場Ｈの上空を飛行可能な飛行体（マルチコプタ）２から成り、圃場管理システム７は、飛行体２又は圃場Ｈに設けられて当該圃場Ｈを監視する監視部２８、８０（撮像装置２８、監視カメラ８０）を備え、第２検出部３ｇは、監視部２８、８０の監視結果に基づいて、圃場Ｈに１か所以上設定された所定位置の水位を検出する。
【0187】
上記により、飛行体２に設けた監視部２８の監視結果に基づいて、第２検出部３ｇと補正部３ｈにより圃場Ｈの所定位置の水位を検出する場合には、飛行体２を圃場Ｈの上空の任意の位置に飛行させて、圃場Ｈの所定位置の水位を間接的に精度良く検出することができる。また、圃場Ｈに設けた監視部８０の監視結果に基づいて、第２検出部３ｇと補正部３ｈにより圃場Ｈの所定位置の水位を検出する場合には、飛行体２を飛行させずに、圃場Ｈの所定位置の水位を間接的に精度良く検出して、飛行体２及びこれの飛行にかかるコストと手間を削減することができる。また、圃場Ｈに設置した水管理装置１に監視部８０を設けた場合には、水管理装置１の電源装置４１から監視部８０に電力を容易に供給して、監視部８０を保護することができる。さらに、飛行体２と圃場Ｈに設けた監視部２８、８０の監視結果に基づいて、第２検出部３ｇと補正部３ｈにより圃場Ｈの所定位置の水位を検出する場合には、異なる複数の態様で圃場Ｈの水位を精度良く検出することができる。加えて、一方の検出態様で不具合が生じても、他方の検出態様で圃場Ｈの水位を確実に検出することができる。
【0188】
また、本実施形態では、移動体２は、圃場Ｈの上空を飛行可能な飛行体２から成り、第２検出部２９ｇ、４９ｇは、飛行体２又は圃場Ｈに設けられて当該圃場Ｈに１か所以上設定された所定位置の水位を検出する。
上記により、飛行体２に設けた第２検出部２９ｇ（レーザレーダ又はグリーンレーザスキャナ）と補正部２１ｈにより圃場Ｈの所定位置の水位を検出する場合には、飛行体２を圃場Ｈの上空の任意の位置に飛行させて、圃場Ｈの所定位置の水位を間接的又は直接的に精度良く検出することができる。また、圃場Ｈの所定位置に設けた第２検出部４９ｇ（水位センサ）と補正部３ｈにより所定位置の水位を検出する場合には、飛行体２を飛行させずに、圃場Ｈの所定位置の水位を直接的に精度良く検出して、飛行体２及びこれの飛行にかかるコストと手間を削減することができる。さらに、飛行体２と圃場Ｈにそれぞれ設けた第２検出部２９ｇ、４９ｇと補正部２１ｈ、３ｈにより圃場Ｈの所定位置の水位を検出する場合には、異なる複数の態様で圃場Ｈの水位を精度良く検出することができる。加えて、一方の検出態様で不具合が生じても、他方の検出態様で圃場Ｈの水位を確実に検出することができる。
上記により、飛行体２に設けた第２検出部２９ｇ（レーザレーダ又はグリーンレーザスキャナ）と補正部２１ｈにより圃場Ｈの所定位置の水位を検出する場合には、飛行体２を圃場Ｈの上空の任意の位置に飛行させて、圃場Ｈの所定位置の水位を間接的又は直接的に精度良く検出することができる。また、圃場Ｈの所定位置に設けた第２検出部４９ｇ（水位センサ）と補正部３ｈにより所定位置の水位を検出する場合には、飛行体２を飛行させずに、圃場Ｈの所定位置の水位を直接的に精度良く検出して、飛行体２及びこれの飛行にかかるコストと手間を削減することができる。さらに、飛行体２と圃場Ｈにそれぞれ設けた第２検出部２９ｇ、４９ｇと補正部２１ｈ、３ｈにより圃場Ｈの所定位置の水位を検出する場合には、異なる複数の態様で圃場Ｈの水位を精度良く検出することができる。加えて、一方の検出態様で不具合が生じても、他方の検出態様で圃場Ｈの水位を確実に検出することができる。
【0189】
また、本実施形態では、飛行体２が圃場Ｈの上空を飛行することにより、第２検出部３ｇ、２９ｇが所定手順で検出可能な圃場Ｈの第１水位と、飛行体２が圃場Ｈの上空を飛行しなくても、第２検出部３ｇ、４９ｇが別の所定手順で検出可能な圃場Ｈの第２水位のうち、少なくとも一方の水位、或いは第１水位と第２水位とに基づいて決定された水位を、補正部３ｈ、２１ｈが補正する。これにより、第２検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇと補正部３ｈ、２１ｈにより異なる複数の態様で圃場Ｈの水位を一層精度良く検出することができる。また、一方の検出態様で不具合が生じても、他方の検出態様で圃場Ｈの水位を確実に検出することができる。
【0190】
また、本実施形態の圃場管理システム７は、第２検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇにより検出された後に補正部３ｈ、２１ｈにより補正された圃場Ｈの水位に基づいて、第２検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇによる水位の検出頻度又は検出位置を変更し、当該変更に応じて飛行体２の飛行を制限可能な変更部（計画作成部）３ｆを備える。これにより、圃場Ｈの水位を効率良く検出することができるとともに、飛行体２を効率良く飛行させることができる。即ち、圃場Ｈの水位の無駄な検出と、飛行体２の無駄な飛行とを抑制することができる。
【0191】
また、本実施形態では、補正部３ｈ、２１ｈは、飛行体２の飛行状態に応じた所定の水位補正値に基づいて、第２検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇにより検出された水位を補正する。これにより、飛行体２が圃場Ｈの上空を飛行することによって生じる風（自然風ではなく、マルチコプタ２のブレード２０ｅの回転により生じる旋回風）の影響を受けずに、圃場Ｈの水位を精度良く検出することができる。
【0192】
また、本実施形態では、第１検出部２９ｄは、飛行体２に設けられ、補正部２１ｈは、飛行体２の飛行状態に応じた所定の風補正値に基づいて、第１検出部２９ｄにより検出された圃場Ｈの風の風向又は風速を補正する。これにより、飛行体２が圃場Ｈの上空を飛行することによって生じる風の影響を受けずに、圃場Ｈに吹く風の風向又は風速を精度良く検出することができる。そして、その風向又は風速の精度の良い検出結果に基づいて、補正部２１ｈ、３ｈが第２検出部２９ｇ、３ｇ、４９ｇで検出された水位を補正することで、圃場Ｈの水位を一層精度良く検出することができる。
【0193】
さらに、本実施形態では、圃場Ｈに設置された水管理装置１及び飛行体２と通信可能な支援装置３を備え、支援装置３は、第２検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇにより検出された後に補正部３ｈ、２１ｈにより補正された水位に基づいて、水管理装置１に給水指令又は排水指令を送信し、水管理装置１は、支援装置３から受信した給水指令又は排水指令に基づいて、圃場Ｈに対して給水又は排水を行う。これにより、水管理装置１と飛行体２と支援装置３とを連携させて、圃場Ｈの水位の検出精度を向上させ、圃場Ｈの水管理を適切に行うことができる。
【0194】
＜所定現象の検出計画の変更に関して＞
本実施形態の圃場管理システム７は、圃場Ｈの状態を示す圃場情報を取得する取得部３ｅと、圃場Ｈの圃場情報に含まれない所定現象の状態を検出する検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇ（水位検出部３ｇ、２９ｇ、水位センサ４９ｇ）と、検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇによる所定現象の検出計画を圃場情報に基づいて変更する変更部（計画作成部）３ｆとを備える。これにより、圃場Ｈの状態に応じて、圃場の所定現象の検出計画が変更されるので、当該所定現象の状態の検出精度の低下と無駄な検出を抑制して、当該所定現象の状態の検出効率を向上させ、圃場Ｈを適切に管理することができる。
本実施形態の圃場管理システム７は、圃場Ｈの状態を示す圃場情報を取得する取得部３ｅと、圃場Ｈの圃場情報に含まれない所定現象の状態を検出する検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇ（水位検出部３ｇ、２９ｇ、水位センサ４９ｇ）と、検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇによる所定現象の検出計画を圃場情報に基づいて変更する変更部（計画作成部）３ｆとを備える。これにより、圃場Ｈの状態に応じて、圃場の所定現象の検出計画が変更されるので、当該所定現象の状態の検出精度の低下と無駄な検出を抑制して、当該所定現象の状態の検出効率を向上させ、圃場Ｈを適切に管理することができる。
【0195】
また、本実施形態では、変更部３ｆは、圃場情報に基づいて検出計画に含まれる所定現象の検出頻度又は検出位置を変更する。これにより、圃場Ｈの状態に応じて、圃場の所定現象の検出頻度又は検出位置が変更されるので、当該所定現象の状態の検出精度の低下と無駄な検出を抑制して、当該所定現象の状態の検出効率を向上させ、圃場Ｈを適切に管理することができる。
【0196】
また、本実施形態の圃場管理システム７は、圃場Ｈに設置された水管理装置１であって、検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇの検出結果に基づいて、圃場Ｈに対して水を供給する給水動作又は圃場Ｈから水を排出する排水動作を実行する水管理装置１を備える。これにより、精度の低下が抑制されて効率良く検出された圃場Ｈの所定現象の状態の検出結果に基づいて、水管理装置１で圃場Ｈに対して給水又は排水をすることができ、圃場Ｈの水管理を適切に行うことが可能となる。
【0197】
また、本実施形態では、圃場情報には、圃場Ｈの外形、大気、給排水、又は作物Ｕの状態を示す情報が含まれている。これにより、圃場Ｈの外形、大気、給排水、又は作物Ｕの状態の変化に応じて、圃場の所定現象の検出計画が変更されるので、当該所定現象の状態の検出精度の低下と無駄な検出を抑制して、当該所定現象の状態の検出効率を向上させることができる。
【0198】
また、本実施形態では、検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇは、圃場Ｈの水位を検出し、変更部３ｆは、圃場情報に基づいて圃場Ｈの水位変動の傾向と大きさを判断し、当該判断結果に応じて検出計画に含まれる検出部による水位の検出頻度又は検出位置を変更する。これにより、圃場Ｈの水位変動の傾向と大きさに応じて、圃場の水位の検出頻度又は検出位置が変更されるので、当該水位の検出精度の低下と無駄な検出を抑制して、当該水位の検出効率をより向上させることができる。
また、本実施形態の圃場管理システム７は、圃場Ｈの周辺を移動することで、検出部３ｇ、２９ｇによる所定手順での圃場Ｈの水位の検出を可能にする移動体（マルチコプタ）２を備える。
また、本実施形態の圃場管理システム７は、圃場Ｈの周辺を移動することで、検出部３ｇ、２９ｇによる所定手順での圃場Ｈの水位の検出を可能にする移動体（マルチコプタ）２を備える。
【0199】
上記により、水位センサなどの電気的な水位検出手段を圃場Ｈに設置しなくても、検出部３ｇ、２９ｇにより圃場Ｈの水位を検出することができ、当該水位の検出計画を変更部３ｆにより変更して、当該水位の検出精度と検出効率を向上させることが可能となる。加えて、電気的な水位検出手段と、当該水位検出手段に対して電力や信号を入出力するための電気配線とを圃場Ｈに設置するのにかかるコストを削減することができる。特に、多数の圃場Ｈを管理する場合には、各圃場Ｈの周辺に移動体２を移動させることで、検出部３ｇ、２９ｇにより各圃場Ｈの水位を検出することができるので、従来用いていた多数の電気的な水位検出手段とこれの電気配線を省いて、多額のコストを削減し、当該水位検出手段の調整にかかる手間をなくすことが可能となる。さらに、電気的な水位検出手段と電気配線と移動体２とを圃場Ｈに常時設置しなくても、検出部３ｇ、２９ｇにより圃場Ｈの水位を検出することができるので、圃場Ｈで農作業を行う際に、水位検出手段と電気配線と移動体２とが邪魔になるのを防ぐことが可能となる。一方、水位センサ４９ｇを圃場Ｈに設置して、水位センサ４９ｇと検出部３ｇ、２９ｇとを併用する場合には、当該検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇにより異なる複数の態様で圃場Ｈの水位を検出することができ、当該水位の検出計画を変更部３ｆにより変更して、圃場Ｈの水位の検出精度と検出効率を向上させることが可能となる。加えて、一方の検出態様で不具合が生じても、他方の検出態様で圃場Ｈの水位を確実に検出することができる。
【0200】
また、本実施形態では、移動体２は、圃場Ｈの上空を飛行可能な飛行体（マルチコプタ）２から成り、圃場管理システム７は、飛行体２又は圃場Ｈに設けられて圃場Ｈを監視する監視部２８、８０（撮像装置２８、監視カメラ８０）を備え、検出部３ｇは、監視部２８、８０の監視結果に基づいて、圃場Ｈに１か所以上設定された所定位置の水位を検出し、変更部３ｆは、圃場情報と検出部３ｇの検出結果とに基づいて、検出計画に含まれる検出部３ｇによる水位の検出頻度又は検出位置を変更する。
【0201】
上記により、飛行体２に設けた監視部２８の監視結果に基づいて、検出部３ｇにより圃場Ｈの所定位置の水位を検出する場合には、飛行体２を圃場Ｈの上空の任意の位置に飛行させて、圃場Ｈの所定位置の水位を間接的に検出することができ、当該水位の検出計画を変更部３ｆにより変更して、当該水位の検出精度と検出効率を向上させることが可能となる。また、圃場Ｈに設けた監視部８０の監視結果に基づいて、検出部３ｇにより圃場Ｈの所定位置の水位を検出する場合には、飛行体２を飛行させずに、圃場Ｈの所定位置の水位を間接的に検出して、飛行体２及びこれの飛行にかかるコストと手間を削減することができ、当該水位の検出計画を変更部３ｆにより変更して、当該水位の検出精度と検出効率を向上させることが可能となる。また、圃場Ｈに設置した水管理装置１に監視部８０を設けた場合には、水管理装置１の電源装置４１から監視部８０に電力を容易に供給して、監視部８０を保護することができる。さらに、飛行体２と圃場Ｈにそれぞれ設けた監視部２８、８０の監視結果に基づいて、検出部３ｇにより圃場Ｈの所定位置の水位を検出する場合には、異なる複数の態様で圃場Ｈの水位を検出することができ、当該水位の検出計画を変更部３ｆにより変更して、当該水位の検出精度と検出効率を向上させることが可能となる。加えて、一方の検出態様で不具合が生じても、他方の検出態様で圃場Ｈの水位を確実に検出することができる。
【0202】
また、本実施形態では、移動体２は、圃場Ｈの上空を飛行可能な飛行体２から成り、検出部２９ｇ、４９ｇは、飛行体２又は圃場Ｈに設けられて圃場Ｈに１か所以上設定された所定位置の水位を検出し、変更部３ｆは、圃場情報と検出部の検出結果とに基づいて、検出計画に含まれる検出部２９ｇ、４９ｇによる水位の検出頻度又は検出位置を変更する。
上記により、飛行体２に設けた検出部２９ｇ（レーザレーダ又はグリーンレーザスキャナ）により圃場Ｈの所定位置の水位を検出する場合には、飛行体２を圃場Ｈの上空の任意の位置に飛行させて、圃場Ｈの所定位置の水位を間接的又は直接的に検出することができ、当該水位の検出計画を変更部３ｆにより変更して、当該水位の検出精度と検出効率を向上させることが可能となる。また、圃場Ｈの所定位置に設けた検出部（水位センサ）４９ｇにより所定位置の水位を検出する場合には、飛行体２を飛行させずに、圃場Ｈの所定位置の水位を直接的に検出して、飛行体２及びこれの飛行にかかるコストと手間を削減することができ、当該水位の検出計画を変更部３ｆにより変更して、当該水位の検出精度と検出効率を向上させることが可能となる。さらに、飛行体２と圃場Ｈにそれぞれ設けた検出部２９ｇ、４９ｇにより圃場Ｈの所定位置の水位を検出する場合には、異なる複数の態様で圃場Ｈの水位を検出することができ、当該水位の検出計画を変更部３ｆにより変更して、当該水位の検出精度と検出効率を向上させることが可能となる。加えて、一方の検出態様で不具合が生じても、他方の検出態様で圃場Ｈの水位を確実に検出することができる。
上記により、飛行体２に設けた検出部２９ｇ（レーザレーダ又はグリーンレーザスキャナ）により圃場Ｈの所定位置の水位を検出する場合には、飛行体２を圃場Ｈの上空の任意の位置に飛行させて、圃場Ｈの所定位置の水位を間接的又は直接的に検出することができ、当該水位の検出計画を変更部３ｆにより変更して、当該水位の検出精度と検出効率を向上させることが可能となる。また、圃場Ｈの所定位置に設けた検出部（水位センサ）４９ｇにより所定位置の水位を検出する場合には、飛行体２を飛行させずに、圃場Ｈの所定位置の水位を直接的に検出して、飛行体２及びこれの飛行にかかるコストと手間を削減することができ、当該水位の検出計画を変更部３ｆにより変更して、当該水位の検出精度と検出効率を向上させることが可能となる。さらに、飛行体２と圃場Ｈにそれぞれ設けた検出部２９ｇ、４９ｇにより圃場Ｈの所定位置の水位を検出する場合には、異なる複数の態様で圃場Ｈの水位を検出することができ、当該水位の検出計画を変更部３ｆにより変更して、当該水位の検出精度と検出効率を向上させることが可能となる。加えて、一方の検出態様で不具合が生じても、他方の検出態様で圃場Ｈの水位を確実に検出することができる。
【0203】
また、本実施形態では、変更部３ｆは、飛行体２が圃場Ｈの上空を飛行することにより、検出部３ｇ、２９ｇが検出可能な圃場Ｈの所定位置の第１水位と、飛行体２が圃場Ｈの上空を飛行しなくても、検出部３ｇ、４９ｇが検出可能な圃場Ｈの所定位置の第２水位とに基づいて、水位の検出頻度又は検出位置を変更する。これにより、検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇにより異なる複数の態様で圃場Ｈの水位を検出することができ、当該水位の検出計画を変更部３ｆにより変更して、当該水位の検出精度と検出効率を向上させることが可能となる。加えて、一方の検出態様で不具合が生じても、他方の検出態様で圃場Ｈの水位を確実に検出することができる。
【0204】
また、本実施形態では、変更部３ｆは、水位の検出頻度又は検出位置の変更に応じて、飛行体２の飛行を制限可能である。これにより、圃場Ｈの水位を精度良く且つ効率良く検出することができるとともに、飛行体２を効率良く飛行させることができる。即ち、圃場Ｈの水位の無駄な検出と、飛行体２の無駄な飛行とを抑制することができる。
また、本実施形態では、変更部３ｆは、水位の検出頻度又は検出位置の変更に応じて、飛行体２の飛行スケジュール又は飛行ルートを変更する。これにより、圃場Ｈの水位を精度良く且つ効率良く検出することができるとともに、飛行体２をより効率良く飛行させることができる。
また、本実施形態では、変更部３ｆは、水位の検出頻度又は検出位置の変更に応じて、飛行体２の飛行スケジュール又は飛行ルートを変更する。これにより、圃場Ｈの水位を精度良く且つ効率良く検出することができるとともに、飛行体２をより効率良く飛行させることができる。
【0205】
また、本実施形態の圃場管理システム７は、検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇにより検出された所定位置の水位を、圃場情報に基づいて補正する補正部３ｈ、２１ｈと、検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇにより検出された水位と補正部３ｈ、２１ｈによる補正後の水位と当該水位の検出位置を示す位置情報とを関連付けて記憶する記憶部３ｂと、検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇにより検出された一方の所定位置（基準位置Ｐｂ）の水位と記憶部３ｂに記憶された前記水位と前記位置情報とに基づいて、他方の所定位置（所定位置Ｐａ、Ｐｃ）の水位を推定する推定部３ｊと、を備える。これにより、圃場Ｈの所定位置の水位を一層精度良く且つ一層効率良く検出することができる。また、検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇにより水位を検出する圃場Ｈの一方の所定位置と、推定部３ｊにより水位を推定する他方の所定位置とを、変更部３ｆで変更することで、圃場Ｈの所定位置の水位をより一層効率良く検出することができる。
【0206】
また、本実施形態の圃場管理システム７は、圃場Ｈに設置された水管理装置１及び飛行体２と通信可能な支援装置３を備え、支援装置３は、検出部３ｇ、２９ｇ、４９ｇにより検出された水位に基づいて、水管理装置１に給水指令又は排水指令を送信し、水管理装置１は、支援装置３から受信した給水指令又は排水指令に基づいて、圃場Ｈに対して給水又は排水を行う。これにより、水管理装置１と飛行体２と支援装置３とを連携させて、圃場Ｈの水位の検出精度と検出効率とを向上させ、圃場Ｈの水管理を適切に行うことができる。
【0207】
以上、本発明について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0208】
１ 水管理装置
２ マルチコプタ（飛行体、移動体）
３ 支援装置
３ｆ 計画作成部（変更部）
３ｇ、２９ｇ 水位検出部（第２検出部）
３ｈ、２１ｈ 補正部
３ｉ 決定部
７ 水管理システム
２８ 撮像装置（監視部）
２９ｄ、５０ｄ 風検出部（第１検出部）
４９ｇ 水位センサ（水位検出部、第２検出部）
８０ 監視カメラ（監視部）
Ｈ、Ｈ１～Ｈ５ 圃場
Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ 所定位置
２ マルチコプタ（飛行体、移動体）
３ 支援装置
３ｆ 計画作成部（変更部）
３ｇ、２９ｇ 水位検出部（第２検出部）
３ｈ、２１ｈ 補正部
３ｉ 決定部
７ 水管理システム
２８ 撮像装置（監視部）
２９ｄ、５０ｄ 風検出部（第１検出部）
４９ｇ 水位センサ（水位検出部、第２検出部）
８０ 監視カメラ（監視部）
Ｈ、Ｈ１～Ｈ５ 圃場
Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ 所定位置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】