Integrando datos de satélite y UAV para predecir la madurez del maní mediante redes neuronales artificiales
Autores: Souza, Jarlyson Brunno Costa; de Almeida, Samira Luns Hatum; Freire de Oliveira, Mailson; Santos, Adão Felipe dos; Filho, Armando Lopes de Brito; Meneses, Mariana Dias; Silva, Rouverson Pereira da
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Integrando datos de satélite y UAV para predecir la madurez del maní mediante redes neuronales artificiales
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Madurez del maní
Vehículos aéreos no tripulados
Imágenes satelitales
Redes Neuronales Artificiales
Índice de Diferencia Normalizada del Borde Rojo
índices de vegetación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
El monitoreo y la determinación de la madurez del maní son fundamentales para reducir las pérdidas durante la operación de cosecha. Sin embargo, los métodos actualmente utilizados son laboriosos y subjetivos. Para resolver este problema, desarrollamos modelos para evaluar la madurez del maní utilizando imágenes de vehículos aéreos no tripulados (UAV) y satélites. Evaluamos un área de aproximadamente 8 hectáreas en la que se determinó una cuadrícula regular de 30 puntos con evaluaciones semanales a partir de los 90 días después de la siembra. Se utilizaron dos Redes Neuronales Artificiales (ANN) con Función de Base Radial (RBF) y Perceptrón Multicapa (MLP) para predecir el Índice de Madurez del Maní (PMI) con las bandas espectrales disponibles de cada sensor. Se utilizaron varios índices de vegetación como entrada a la ANN, dividiendo los datos en un 80/20 para entrenamiento y validación, respectivamente. El índice de vegetación, Índice de Diferencia Normalizada de Borde Rojo (NDRE), fue el coeficiente de determinación más preciso (R = 0.88) y el error absoluto medio más preciso (MAE = 0.06) para estimar el PMI, independientemente del tipo de ANN utilizado. El satélite con Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI) también pudo determinar el PMI con una mejor precisión (MAE = 0.05) que el NDRE. La evaluación del rendimiento indica que las redes RBF y MLP son similares en la predicción de la madurez del maní. Concluimos que las imágenes de satélite y UAV pueden predecir el índice de madurez con buena precisión y exactitud.
Descripción
El monitoreo y la determinación de la madurez del maní son fundamentales para reducir las pérdidas durante la operación de cosecha. Sin embargo, los métodos actualmente utilizados son laboriosos y subjetivos. Para resolver este problema, desarrollamos modelos para evaluar la madurez del maní utilizando imágenes de vehículos aéreos no tripulados (UAV) y satélites. Evaluamos un área de aproximadamente 8 hectáreas en la que se determinó una cuadrícula regular de 30 puntos con evaluaciones semanales a partir de los 90 días después de la siembra. Se utilizaron dos Redes Neuronales Artificiales (ANN) con Función de Base Radial (RBF) y Perceptrón Multicapa (MLP) para predecir el Índice de Madurez del Maní (PMI) con las bandas espectrales disponibles de cada sensor. Se utilizaron varios índices de vegetación como entrada a la ANN, dividiendo los datos en un 80/20 para entrenamiento y validación, respectivamente. El índice de vegetación, Índice de Diferencia Normalizada de Borde Rojo (NDRE), fue el coeficiente de determinación más preciso (R = 0.88) y el error absoluto medio más preciso (MAE = 0.06) para estimar el PMI, independientemente del tipo de ANN utilizado. El satélite con Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI) también pudo determinar el PMI con una mejor precisión (MAE = 0.05) que el NDRE. La evaluación del rendimiento indica que las redes RBF y MLP son similares en la predicción de la madurez del maní. Concluimos que las imágenes de satélite y UAV pueden predecir el índice de madurez con buena precisión y exactitud.