Данные UAV-съёмки и машинное обучение: движущееся слияние для предиктивного анализа качественного урожая сахарного тростника

UAV imagery data and machine learning: A driving merger for predictive analysis of qualitative yield in sugarcane
Marcelo Rodrigues Barbosa Júnior, Bruno Rafael de Almeida Moreira, Rouverson Pereira da Silva, Luciano Shozo Shiratsuchi, Romário Porto de Oliveira
2023-01-26

аналитическая чистота (Purity)дерево решений (DT)дни степени роста (GDD)машинное обучениемножественная линейная регрессия (MLR)предиктивный анализслучайный лес (RF)спектральные диапазоныкачество урожая сахарного тростникаметод опорных векторов (SVM)изображения БПЛАиндексы растительностипрогноз °Brix
Мы собирали данные беспилотной авиационной съёмки (UAV) одновременно с определением °Brix и аналитической чистоты (Purity) сокового образца в рутинной лаборатории. Затем мы протестировали набор алгоритмов машинного обучения (ML) — множественную линейную регрессию (MLR), случайный лес (RF), дерево решений (DT) и метод опорных векторов (SVM) — на предмет адекватности и сложности при прогнозировании °Brix и Purity на основе отдельных спектральных полос, вегетационных индексов (VIs) и накопленных температур (growing degree days, GDD). Мы получили свидетельства существования биофизических функций, точно предсказывающих °Brix и Purity, обеспечивая по меньшей мере примерно 80% адекватности моделям. Следовательно, наше исследование представляет прогресс в оценке и мониторинге сахарного тростника в промышленном масштабе. Наши результаты могут предоставить заинтересованным сторонам возможности для разработки предписывающих стратегий уборки урожая и ресурсосберегающих высокоэффективных производственных линий для побочных продуктов.
1
Биофизические функции, выведенные из данных, точно прогнозируют °Brix и чистоту, достигая по крайней мере 80% адекватности моделирования.
2
Были протестированы несколько алгоритмов машинного обучения (MLR, RF, DT, SVM) для оценки адекватности и сложности при прогнозировании °Brix и чистоты на основе данных с БПЛА.
3
Подход обеспечивает оценку и мониторинг сахарного тростника в промышленных масштабах, помогая принимать предписывающие решения по уборке и повышать ресурсную эффективность производства.
4
Данные БПЛА в сочетании с машинным обучением позволяют прогнозировать °Brix и аналитическую чистоту сока сахарного тростника, используя спектральные полосы, вегетационные индексы и градусо-дни роста.

Данные дистанционного зондирования с БПЛА для сахарного тростника (одиночные спектральные полосы и вегетационные индексы) в сочетании с накопленными градусо-днями роста

Прогнозная моделирование качественных показателей урожайности (°Brix и аналитическая чистота сока сахарного тростника) с помощью методов машинного обучения (MLR, RF, DT, SVM) на основе спектральных полос БПЛА, вегетационных индексов и градусо-дней

Publication Details
Publication Date
2023-01-26
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
14
Access Type
Author Information
Authors
Marcelo Rodrigues Barbosa Júnior
Bruno Rafael de Almeida Moreira
Rouverson Pereira da Silva
Luciano Shozo Shiratsuchi
Romário Porto de Oliveira
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%