Ανίχνευση του στρες στις τομάτες που προκαλείται από την ασθένεια του περονόσπορου στην Καλιφόρνια, Η.Π.A..
Από RemoteSensing Wiki
Ανίχνευση του στρες στις τομάτες που προκαλείται από την ασθένεια του περονόσπορου στην Καλιφόρνια, Η.Π.Α., με χρήση υπερφασματικής τηλεπισκόπησης.
Πρωτότυπος τίτλος: Detection of stress in tomatoes induced by late blight disease in California, USA, using hyperspectral remote sensing.
Συγγραφείς: Minghua Zhang∗, Zhihao Qin, Xue Liu, Susan L. Ustin
Δημοσιεύθηκε: Sciencedirect.com
Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου: [1]
Θέμα και πεδίο μελέτης
Στη δημοσίευση αναγνωρίζεται η μεγάλη σημασία της έγκαιρης ανίχνευσης των ασθενειών στις καλλιέργειες με στόχο τη διαχείριση τους με ακρίβεια. Πιο συγκεκριμένα, η ασθένεια του περονόσπορου χρησιμοποιήθηκε ως πλαίσιο για την ανάδειξη της δυνατότητας εφαρμογής της υπερφασματικής τηλεπισκόπησης για την παρακολούθηση ασθενειών στον αγρό και για την ανάπτυξη μεθοδολογίας για το σκοπό αυτό. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε σε καλλιέργειες τομάτας στην κοιλάδα του Σαλίνας προς το τέλος του καλοκαιρινής περιόδου του 2018.
Μεθοδολογία
Η τηλεπισκόπηση χρησιμοποιείται για τη συλλογή της φασματικής σκέδασης του θόλου των φυτών σε μια προσβεβλήμενη καλλιέργεια τομάτας. Βασίζεται στο γεγονός ότι η μόλυνση προκαλεί μείωση της χλωροφύλλης και αλλάζει την εσωτερική δομή του φυτού με αποτέλεσμα την αλλαγή της φασματικής ανάκλασης του.
Συλλογή δεδομένων
Χρησιμοποιήθηκε ο αερομεταφερόμενος οπτικός αισθητήρας ΑVIRIS που παρέχει 224 συνεχόμενα φασματικά κανάλια από 400 έως 2500 nm. Για την ανάλυση της εικόνας χρησιμοποιήθηκαν οι αλγόριθμοι MNF και SAM για να γίνει η διάκριση των προσβεβλημένων εικονοστοιχείων από τα υγιή. Επίσης χρησιμοποιήθηκε ο φασματομετρητής GER-2600 για τη μέτρηση της φασματικής σκέδασης του θόλου της καλλιέργειας, ένα μέτρο πάνω από το θόλο υπό γωνία (FOV) 23°.
Αποτελέσματα
• Η φασματική σκέδαση των δειγμάτων του αγρού έδειξε ότι το μήκος κύματος του εγγύς υπέρυθρου (0.7–1.3 nm) ήταν το πιο αξιόπιστο σε σχέση με το μήκος κύματος του ορατού φωτός για τη διάκριση των προσβεβλημένων φυτών από τα υγιή και ελαφρά προσβεβλημένα. • Μετά τη χρήση του MNF 28 κανάλια προσδιορίστηκαν ότι ήταν πολύτιμα για τον διαχωρισμό των υγιών φυτών από τα άρρωστα . • Η ταξινόμηση των φασμάτων των τηλεπισκοπικών απεικονίσεων με την τεχνική της φασματικής γωνίας (SAM) μετά από την προεπεξεργασία τους με τον αλγόριθμο MNF έδειξε ότι μπορεί να γίνει διαχωρισμός των προσβεβλημένων φυτών από περονόσπορο από τα υγιή φυτά και τα ελαφρά προσβεβλημένα. • Υψηλές συσχετίσεις μεταξύ των υγιών φυτών και των ελαφρώς προσβεβλημένων καθώς και μεταξύ των προσβεβλημένων και των βαριά προσβεβλημένων, υποδεικνύουν δυσκολία στο διαχώρισμο των κατηγοριών. • Η φασματική κατανομή στη περιοχή του ορατού φωτός και του εγγύς υπέρυθρου στο πεδίο ήταν παρόμοια με αυτή της εικόνας.
