Comparando imágenes multiespectrales e hiperespectrales de aeronaves no tripuladas para el monitoreo de floraciones algales nocivas en estanques artificiales utilizados para la acuicultura
Autores: Olivetti, Diogo; Cicerelli, Rejane; Martinez, Jean-Michel; Almeida, Tati; Casari, Raphael; Borges, Henrique; Roig, Henrique
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Comparando imágenes multiespectrales e hiperespectrales de aeronaves no tripuladas para el monitoreo de floraciones algales nocivas en estanques artificiales utilizados para la acuicultura
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Potencial
Vehículo aéreo no tripulado
Clorofila-a
Cianobacterias
Plataformas hiperespectrales
Plataformas multiespectrales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo tuvo como objetivo evaluar el potencial de plataformas de vehículos aéreos no tripulados (VANT) multi e hiperespectrales para estimar la clorofila-a (Chl-a) y las cianobacterias en estanques experimentales de peces en Brasil. Además de las resoluciones espectrales, las plataformas probadas difieren en precio, carga útil, sistema de imagen y procesamiento. Se realizaron encuestas aéreas hiperespectrales utilizando un sistema de barrido por empuje con una cámara Headwall Nano-Hyperspec de 276 bandas a bordo de un VANT DJI Matrice 600. Se realizaron encuestas aéreas multispectrales utilizando una cámara Parrot Sequoia de 4 bandas con obturador global a bordo de un VANT DJI Phantom 4. Las mediciones de calidad del agua se adquirieron utilizando un fluorómetro portátil y análisis de laboratorio. La concentración varió de 14.3 a 290.7 ug/L y de 0 a 112.5 ug/L para Chl-a y cianobacterias, respectivamente. Se probaron cuarenta y un modelos de recuperación bioóptica de Chl-a y cianobacterias. La imagen hiperespectral del VANT logró evaluaciones robustas de Chl-a y cianobacterias, con valores de RMSE de 32.8 y 12.1 ug/L, respectivamente. Las imágenes multispectrales lograron la recuperación de Chl-a y cianobacterias con valores de RMSE de 47.6 y 35.1 ug/L, respectivamente, mapeando de manera eficiente las amplias clases de concentración de Chl-a. Las plataformas hiperespectrales son ideales para el monitoreo robusto de Chl-a y CyanoHABs; sin embargo, la plataforma integrada tiene un alto costo. Las plataformas multispectrales más accesibles pueden representar un compromiso entre la eficiencia de mapeo y los costos de implementación, siempre que las cámaras multispectrales ofrezcan bandas espectrales estrechas en los rangos de 660-690 nm y 700-730 nm para Chl-a y en los rangos espectrales de 600-625 nm y 700-730 nm para cianobacterias.
Descripción
Este trabajo tuvo como objetivo evaluar el potencial de plataformas de vehículos aéreos no tripulados (VANT) multi e hiperespectrales para estimar la clorofila-a (Chl-a) y las cianobacterias en estanques experimentales de peces en Brasil. Además de las resoluciones espectrales, las plataformas probadas difieren en precio, carga útil, sistema de imagen y procesamiento. Se realizaron encuestas aéreas hiperespectrales utilizando un sistema de barrido por empuje con una cámara Headwall Nano-Hyperspec de 276 bandas a bordo de un VANT DJI Matrice 600. Se realizaron encuestas aéreas multispectrales utilizando una cámara Parrot Sequoia de 4 bandas con obturador global a bordo de un VANT DJI Phantom 4. Las mediciones de calidad del agua se adquirieron utilizando un fluorómetro portátil y análisis de laboratorio. La concentración varió de 14.3 a 290.7 ug/L y de 0 a 112.5 ug/L para Chl-a y cianobacterias, respectivamente. Se probaron cuarenta y un modelos de recuperación bioóptica de Chl-a y cianobacterias. La imagen hiperespectral del VANT logró evaluaciones robustas de Chl-a y cianobacterias, con valores de RMSE de 32.8 y 12.1 ug/L, respectivamente. Las imágenes multispectrales lograron la recuperación de Chl-a y cianobacterias con valores de RMSE de 47.6 y 35.1 ug/L, respectivamente, mapeando de manera eficiente las amplias clases de concentración de Chl-a. Las plataformas hiperespectrales son ideales para el monitoreo robusto de Chl-a y CyanoHABs; sin embargo, la plataforma integrada tiene un alto costo. Las plataformas multispectrales más accesibles pueden representar un compromiso entre la eficiencia de mapeo y los costos de implementación, siempre que las cámaras multispectrales ofrezcan bandas espectrales estrechas en los rangos de 660-690 nm y 700-730 nm para Chl-a y en los rangos espectrales de 600-625 nm y 700-730 nm para cianobacterias.