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Comparación de la Detección de Pilas de Compostaje al Aire Libre Utilizando Imágenes de Vehículos Aéreos No Tripulados y Varias Técnicas de Aprendizaje Automático

Autores: Song, Bonggeun; Park, Kyunghun

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Comparación de la Detección de Pilas de Compostaje al Aire Libre Utilizando Imágenes de Vehículos Aéreos No Tripulados y Varias Técnicas de Aprendizaje Automático


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Montones de compostaje al aire libre
Calidad del agua
Corea del Sur
Técnicas de aprendizaje automático
Vehículo aéreo no tripulado
Precisión

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Dado que los montones de compostaje al aire libre (OCP) contienen grandes cantidades de nitrógeno y fósforo, actúan como un importante contaminante que deteriora la calidad del agua, como la eutrofización y las algas verdes, cuando los OCP entran en el río durante las lluvias. En Corea del Sur, los OCP se utilizan con frecuencia, pero hay una limitación en que se consume mucha mano de obra y presupuesto para investigar la situación actual, por lo que es necesario investigar los OCP de manera eficiente. Este estudio comparó la precisión de varias técnicas de aprendizaje automático para la detección y gestión eficiente de los montones de compostaje al aire libre (OCP), una fuente de contaminación difusa en áreas agrícolas de Corea del Sur, utilizando imágenes de vehículos aéreos no tripulados (UAV). Se tomaron imágenes RGB, multiespectrales e infrarrojas térmicas en agosto y octubre de 2019. Además, se consideraron índices de vegetación (NDVI, NDRE, ENDVI y GNDVI) y temperatura superficial. Se implementaron cuatro técnicas de aprendizaje automático, incluyendo máquina de soporte vectorial (SVM), árbol de decisión (DT), bosque aleatorio (RF) y k-NN, y se identificó la técnica de aprendizaje automático con la mayor precisión ajustando varias variables. La precisión de todas las técnicas de aprendizaje automático fue muy alta, alcanzando valores de hasta 0.96. En particular, la precisión del método RF con el número de estimadores establecido en 10 fue la más alta, alcanzando 0.989 en agosto y 0.987 en octubre. El método propuesto permite predecir la ubicación y el área de los OCP en grandes regiones, evitando así la necesidad de mediciones de campo de OCP. Por lo tanto, nuestros hallazgos proporcionan datos muy útiles para la mejora de las estrategias de gestión de OCP y la calidad del agua.

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