Влияние высоты съемки и зенитного угла солнца на вегетационные индексы пшеницы по данным БПЛА
Автор: Аюржанаев А.А., Ильин Ю.М., Содномов Б.В., Жарникова М.А., Алымбаева Ж.Б.
Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau
Рубрика: Агрономия
Статья в выпуске: 5, 2024 года.
Бесплатный доступ
Цель исследования - оценка влияния высоты съемки и зенитного угла Солнца на цветные и спектральные вегетационные индексы (ВИ) пшеницы, полученные по данным съемки с БПЛА в условиях засушливого климата Забайкалья. Задачи: выполнить разновысотную аэрофотосъемку экспериментального поля при различных положениях Солнца; рассчитать ВИ и провести сравнительный статистический анализ полученных данных. Исследование проведено на учебно-мелиоративном полигоне Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова в пригороде г. Улан-Удэ 12 августа 2023 г. Экспериментальное поле площадью 600 м2 засеяно пшеницей сорта Селенга, выведенного для засушливых условий Республики Бурятия. Поле разделено на 4 полосы с различными уровнями полива и богарным вариантом. Каждая полоса представлена 3 опытами NPK в трехкратной повторности. Оценка зависимостей проводилась в пределах одного варианта, разделенного на 20 одинаковых сегментов с целью соблюдения однородности выборки. Съемка участка экспериментального поля проведена на высотах от 40 до 200 м при зенитных углах Солнца от 36,5 до 74,5° с помощью БПЛА, оснащенных RGB- и мультспектральной камерами. Рассчитаны цветные и спектральные ВИ. Группы цветных ВИ ExG-ExGR-GLI и ExR-NDI-VARI и спектральных ВИ NDVI-RVI и SAVI-DVI являются взаимно заменяемыми вследствие их высокой парной корреляции (более 0,99). Результаты теста Уилкоксона в основном показали сходство средних значений ВИ GLI, ExG, ExGR, а также NDVI и SAVI в период с 14:10 до 17:30, который является оптимальным для съемки. Средние значения ВИ уменьшаются с высотой и достоверно различаются, поэтому высота съемки должна учитываться при контроле состояния культур. Необходимо развитие научных основ беспилотного сельскохозяйственного мониторинга в различных климатических условиях.
Вегетационные индексы, бпла, пшеница, высота съемки, зенитный угол солнца
Короткий адрес: https://sciup.org/140306115
IDR: 140306115 | DOI: 10.36718/1819-4036-2024-5-12-18
Список литературы Влияние высоты съемки и зенитного угла солнца на вегетационные индексы пшеницы по данным БПЛА
- Катаев М.Ю. Анализ практических возможностей применения беспилотных летательных аппаратов в сельском хозяйстве // Вестник КрасГАУ. 2023. № 1 (190). С. 54-62. DOI: 10.36718/1819-4036-2023-1-54-62 EDN: EEAPOS
- Определение высоты растений сельскохозяйственных культур на основе измерений беспилотных воздушных судов / Н.О. Мальчиков [и др.] // Вестник КрасГАУ. 2020. № 12 (165). С. 46-53. DOI: 10.36718/1819-4036-2020-12-46-53 EDN: UIIIDO
- Predicting grain yield in rice using multi-temporal vegetation indices from UAV-based multispectral and digital imagery / X. Zhou [et al.] // ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. 2017. V.130. P. 246-255.
- Novel algorithms for remote estimation of vegetation fraction / A.A. Gitelson [et al.] // Remote Sens. Environ. 2002. V. 80. P. 76-87. DOI: 10.1016/S0034-4257(01)00289-9 EDN: LPNLYZ
- Корреляционные зависимости между вегетационными индексами, урожаем зерна и оптическими характеристиками листьев пшеницы при разном содержании в почве азота и густоте посева / В.П. Якушев [и др.] // Сельскохозяйственная биология. 2022. Т. 57, № 1. С. 98-112. DOI: 10.15389/agrobiology.2022.1.98rus EDN: DESZTX
- Illumination Geometry and Flying Height Influence Surface Reflectance and NDVI Derived from Multispectral UAS Imagery / D. Stow [et al.] // Drones. 2019. V. 3, P. 55. DOI: 10.3390/drones3030055
- Quantifying Efficacy and Limits of Unmanned Aerial Vehicle (UAV) Technology for Weed Seedling Detection as Affected by Sensor Resolution / J.M. Pena [et al.] // Sensors. 2015. V.15. P. 5609-5626. 10.3390/ s150305609. DOI: 10.3390/s150305609
