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无人机将是植物育种学家的下一个目标

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2018-03-19
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摘要 : 应用无人机来完成这项事情可以或许或者大大减少评估新作物所需的工时。

植物育种学家每次会莳植数千个潜力品种;直到现在,对植物关键特性的观察都是人工完成的。在一项新的研究中,在对潜力品种的测试里,无人驾驶翱翔器,或无人驾驶飞机,可成功地用来远程评估和预测大豆成熟时间。应用无人机来完成这项事情可以或许或者大大减少评估新作物所需的工时。

无人机将是植物育种学家的下一个目标

  当植物育种学家开拓新的作物品种时,他们会莳植很多植物,而且他们都需要反复检查。

  “农民可以或许或者会有100英亩地盘,只莳植一个大豆品种,而植物育种学家可以或许或者会在10英亩地盘上莳植1万种埋伏品种。农民可以或许或者快速地确定田地里的单一大豆品种什么时候才能收割。但是,在秋天,植物育种学家必须反复走过实验田,以确定每种埋伏作物的成熟时间,” 伊利诺伊大学大豆育种家布瑞恩 迪尔思说明说。

  “我们每三天都必须结束检查,”硕士生内森 施米茨补充道。“在一年中的收获时令里,这要花费我们大量的时间。而且田地里有时候很热,有时候又很泥泞。”

  为了简化事情,一个跨学科的研究团队,包括植物育种学家,计算机科学家,工程师和地理信息专家都转向无人驾驶翱翔器——俗称无人机领域的研究。

  “当无人机可以或许或者为我们所用,我们将研究如何才能将这项新技能应用到育种领域。这是首次测验测验,我们试图把复杂的事情简单化,”迪尔斯说。

  其中一个目标是,应用装载在无人机上的摄像头,和复杂的数据和成像分析技能,预测蚕豆的成熟时间。“我们应用多光谱成像技能,”施米茨说明说。“我们在程序中建立一个方程式,以便得到反射在植物上的光频变革。颜色的变革就是我们如何将成熟与不成熟植物区分开的依据。”

  研究职员开拓了一种算法,将无人机得到的图像与用传统方法(经过进程田间研究)衡量的蚕豆成熟度数据结束比拟。我们用无人机结束的成熟度预测非常接近我们田间研究的记录,迪尔斯指出。

  经过进程模型做出的预测准确率达到93%,但是,迪尔斯说,如果没有无人机自己固有的局限性,他们可以或许或者会做的更好。比喻,无人机只能在阳光明媚和风力较小的日子里翱翔。

  对于它们在提高农业领域的效率和准确率方面,无人机得到了越来越多的认可,尤其是2016年8月新的FAA(联邦航空局)规则生效后,本研究是首批应用无人机优化育种实践的研究。迪尔斯指出,该应用对于大型育种企业非常实用,它们每年要测试数十万个埋伏品种。如果应用这项技能,可以或许或者让植物育种学家节俭时间和精力,新品种就可以或许或者被更快地开拓出来供农民应用,这是一个受欢迎的改进。

  论文,“基于无人机平台,提升大豆估产方法和植物成熟度预测的开拓方法”已经发表在《环境遥感》期刊上。除迪尔斯和施米茨,Neil Yu, Liujun Li, Lei Tian, 和 Jonathan Greenberg也是该论文的配合作者,他们都来自伊利诺伊大学。

来源:中国科技网


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