用无人机在MAGIC大米种群中进行特征预测的现象学分析,使用不同的移植协议
Shoji Taniguchi1, Toshihiro Sakamoto2, Haruki Nakamura3
1Research Center for Agricultural Information Technology, National Agricultural and Food Research Organization (NARO), Tokyo, Japan.
Frontiers in artificial intelligence
|February 7, 2025
概括
无人驾驶飞行器 (UAV) 的数据,包括树冠高度 (CH) 和叶绿素指数绿色 (CIg),可以有效预测米的生长特征. 在不同的水类型和种植方法中,CH是稳健的,而CIg则补充了CH用于预测子重量.
科学领域:
- 农业科学 农业科学
- 遥感 遥感 遥感 遥感
- 植物表型化 植物表型化
背景情况:
- 无人驾驶飞行器 (UAV) 为作物监测提供有价值的时间序列RGB和多光谱数据.
- 之前的研究表明,来自无人机RGB数据的树冠高度 (CH) 预测了米的特征,例如天到头 (DTH),高峰长度 (CL) 和地面干燥重量 (ADW).
- 对不同种群和种植方法的CH的适用性,以及植物指数如绿色叶绿素指数 (CIg) 对于表型预测的实用性,需要进一步研究.
研究的目的:
- 评估CH和CIg参数的稳定性,以预测不同种群和种植方案的表型.
- 确定CIg是否可以作为CH无法很好地捕捉的特征的补充预测器.
主要方法:
- 从无人机图像中获得的时间序列CH和CIg数据的分析.
- 修改后勤和双重后勤模型的应用,从CH和CIg数据中提取单个参数.
- 在不同种植条件下,对包括DTH,CL,ADW,茎和叶子重量 (SLW) 和子重量 (PW) 在内的特征的预测性能进行评估.
主要成果:
- CH参数有效地预测了DTH,CL,ADW和SLW在常规和延迟种植协议下的新种群中.
- CIg参数在预测DTH和SLW方面表现出有效性,并且对于预测PW也很有用.
- 虽然预测准确性随着不同的种植协议而下降,但使用父品种的校准方法减轻了这种下降.
结论:
- CH参数在预测关键米生长特征 (DTH,CL,ADW,SLW) 方面表现出强度,不管米种群和种植方法的变化如何.
- CIg参数是CH的一个有价值的补充,特别是在增强恐慌重量 (PW) 的预测准确性方面.
- 来自无人机的CH和CIg数据为全面的米表型化提供了强大的,非破坏性的方法.
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