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La altitud de vuelo y el ángulo del sensor afectan las evaluaciones de altura de las plantas de algodón del sistema aéreo no tripulado

Autores: Adedeji, Oluwatola; Abdalla, Alwaseela; Ghimire, Bishnu; Ritchie, Glen; Guo, Wenxuan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

La altitud de vuelo y el ángulo del sensor afectan las evaluaciones de altura de las plantas de algodón del sistema aéreo no tripulado


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Altura de la planta
Sistema aéreo no tripulado
Altitud de vuelo
ángulo de la cámara
Algodón
Estimación de biomasa

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La altura de la planta es un rasgo biofísico crítico que indica las condiciones de crecimiento y desarrollo de la planta y es valioso para la estimación de biomasa y la predicción del rendimiento de cultivos. Este estudio examinó los efectos de la altitud de vuelo y el ángulo de la cámara en la cuantificación de la altura de la planta de algodón utilizando imágenes de sistemas aéreos no tripulados (UAS). Este estudio se llevó a cabo en un campo con un sistema de riego subterráneo en Lubbock, Texas, entre 2022 y 2023. Se recopilaron imágenes utilizando los DJI Phantom 4 RTK a dos altitudes (40 m y 80 m) y tres ángulos de sensor (45 grados, 60 grados y 90 grados) en diferentes etapas de crecimiento. Las imágenes resultantes representaron seis escenarios de altitudes de UAS y ángulos de cámara. La altura de la planta derivada se calculó posteriormente como la diferencia vertical entre la región apical de la planta y la elevación del suelo. La regresión lineal comparó las alturas derivadas de UAS con mediciones manuales de 96 parcelas. Las altitudes más bajas (40 m) superaron a las altitudes más altas (80 m) en todas las fechas. Para la temporada temprana (4 de julio de 2023), la altitud de 40 m tuvo r2 = 0.82-0.86 y RMSE = 2.02-2.16 cm en comparación con 80 m (r2 = 0.66-0.68, RMSE = 7.52-8.76 cm). Los ángulos oblicuos (45 grados) produjeron una mayor precisión que las imágenes en nadir (90 grados), especialmente en los resultados de la temporada tardía (24 de octubre de 2022) (r2 = 0.96, RMSE = 2.95 cm frente a r2 = 0.92, RMSE = 3.54 cm). Estos hallazgos guían los parámetros óptimos de UAS para la medición de la altura de la planta.

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