低成本作物估产方法

消费者级无人机RGB图像结合集成学习，为蚕豆生物量与产量估算提供了经济有效的方案，无需昂贵传感器即可实现较高精度。

Ji, Yishan · Rong, Liu · 肖永贵 · Yuxing, Cui · 陈震 · 宗绪晓 · 杨涛

Precision Agriculture 2023

参数信息

产量估算R²

0.854

生物量估算R²

0.683

株高估算R²

0.84

产量估算RMSE

0.390 t ha⁻¹

生物量估算RMSE

0.568 t ha⁻¹

株高估算RMSE

63.6 mm

技术优势

成本大幅降低

采用消费者级相机获取RGB图像，无需多光谱或高光谱传感器，即可实现较高精度的估算。

产量估算精度高

集成学习模型在灌浆中期对产量的估算R²达0.854，优于五种基学习器。

株高反演可靠

从无人机RGB图像提取的株高与地面实测高度强相关，R²=0.84，RMSE=63.6mm，可替代人工测量。

应用场景

• 精准农业：提供低成本作物监测数据，支撑变量施肥等精准管理决策。
• 作物表型组学：高通量获取株高和生物量，用于品种筛选和表型分析。
• 无人机遥感：仅用RGB影像即可实现定量反演，降低遥感硬件门槛。
• 农业估产：在灌浆中期即可预估产量，为收获与销售提供依据。