Efecto de los ángulos cenitales solares en diferentes latitudes sobre los índices de vegetación de cultivos estimados
Autores: Valencia-Ortiz, Milton; Sangjan, Worasit; Selvaraj, Michael Gomez; McGee, Rebecca J.; Sankaran, Sindhuja
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Efecto de los ángulos cenitales solares en diferentes latitudes sobre los índices de vegetación de cultivos estimados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Normalización
Reflectancia solar anisotrópica
Aplicaciones de fenotipado basado en campo
UAV
índices de vegetación
ángulos cenitales solares
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La normalización de la reflectancia solar anisotrópica es un factor esencial que debe considerarse para las aplicaciones de fenotipado basadas en el campo, para garantizar la fiabilidad, consistencia e interpretabilidad de los datos multiespectrales en series temporales adquiridos mediante un vehículo aéreo no tripulado (VANT). Se han desarrollado diferentes modelos para caracterizar la función de distribución de reflectancia bidireccional. Sin embargo, la variación sustancial en los ensayos de mejoramiento de cultivos, en términos de configuración de la estructura de la vegetación, crea desafíos para tales enfoques de modelado. Este estudio evaluó la variación en los índices de vegetación estándar y su relación con los datos de referencia en el suelo (rasgos de cultivo medidos como rendimiento de semillas/granos) en múltiples ensayos de mejoramiento de cultivos en función de los ángulos cenitales solares (SZA). Se adquirieron imágenes multiespectrales basadas en VANT y se utilizaron para extraer índices de vegetación a diferentes SZA en dos latitudes diferentes. Los materiales de mejoramiento de guisante y garbanzo se evaluaron en una zona de alta latitud (46 grados 3639.92 N), mientras que las líneas de arroz se evaluaron en una zona de baja latitud (3 grados 2942.43 N). En general, varios de los datos de índices de vegetación se vieron afectados por SZA (por ejemplo, índice de vegetación de diferencia normalizada, índice de vegetación de diferencia normalizada verde, índice de diferencia normalizada del borde rojo, etc.) en ambas latitudes. Sin embargo, el índice de relación simple (SR) mostró menos variabilidad a través de SZA en ambas zonas de latitud entre estos índices. Además, fue interesante notar que la correlación entre los índices de vegetación y los datos de referencia en el suelo se mantuvo estable a través de SZA en ambas zonas de latitud. En resumen, se encontró que el SR tenía un efecto mínimo de reflectancia anisotrópica en ambas zonas, y los otros índices de vegetación pueden utilizarse para evaluar diferencias relativas en el rendimiento de los cultivos, aunque los datos absolutos se verían afectados por SZA.
Descripción
La normalización de la reflectancia solar anisotrópica es un factor esencial que debe considerarse para las aplicaciones de fenotipado basadas en el campo, para garantizar la fiabilidad, consistencia e interpretabilidad de los datos multiespectrales en series temporales adquiridos mediante un vehículo aéreo no tripulado (VANT). Se han desarrollado diferentes modelos para caracterizar la función de distribución de reflectancia bidireccional. Sin embargo, la variación sustancial en los ensayos de mejoramiento de cultivos, en términos de configuración de la estructura de la vegetación, crea desafíos para tales enfoques de modelado. Este estudio evaluó la variación en los índices de vegetación estándar y su relación con los datos de referencia en el suelo (rasgos de cultivo medidos como rendimiento de semillas/granos) en múltiples ensayos de mejoramiento de cultivos en función de los ángulos cenitales solares (SZA). Se adquirieron imágenes multiespectrales basadas en VANT y se utilizaron para extraer índices de vegetación a diferentes SZA en dos latitudes diferentes. Los materiales de mejoramiento de guisante y garbanzo se evaluaron en una zona de alta latitud (46 grados 3639.92 N), mientras que las líneas de arroz se evaluaron en una zona de baja latitud (3 grados 2942.43 N). En general, varios de los datos de índices de vegetación se vieron afectados por SZA (por ejemplo, índice de vegetación de diferencia normalizada, índice de vegetación de diferencia normalizada verde, índice de diferencia normalizada del borde rojo, etc.) en ambas latitudes. Sin embargo, el índice de relación simple (SR) mostró menos variabilidad a través de SZA en ambas zonas de latitud entre estos índices. Además, fue interesante notar que la correlación entre los índices de vegetación y los datos de referencia en el suelo se mantuvo estable a través de SZA en ambas zonas de latitud. En resumen, se encontró que el SR tenía un efecto mínimo de reflectancia anisotrópica en ambas zonas, y los otros índices de vegetación pueden utilizarse para evaluar diferencias relativas en el rendimiento de los cultivos, aunque los datos absolutos se verían afectados por SZA.