Detección de área de infestación de gusano bolsa en plantación de palma de aceite basada en teledetección UAV utilizando enfoque de aprendizaje automático
Autores: Johari, Siti Nurul Afiah Mohd; Khairunniza-Bejo, Siti; Shariff, Abdul Rashid Mohamed; Husin, Nur Azuan; Masri, Mohamed Mazmira Mohd; Kamarudin, Noorhazwani
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Debido a su rápida tasa de reproducción y breve ciclo de vida, la plaga de la palma aceitera más conocida (Lepidoptera: Psychidae), también conocida como oruga procesionaria, puede propagarse a proporciones epidémicas. El brote puede reducir significativamente el rendimiento de la palma aceitera al provocar pérdidas de cosechas del 40% y defoliación de hojas del 10% al 13%. Se realizó un censo manual para contar el número de plagas y determinar la categoría de infestación; sin embargo, al cubrir un área grande, suele llevar más tiempo y trabajo. Por lo tanto, este estudio utilizó vehículos aéreos no tripulados (UAVs) como una manera rápida de detectar los niveles de severidad de infestación en plantaciones de palma aceitera, incluyendo infestaciones sanas (cero), bajas, moderadas y severas utilizando el DJI Inspire 2 con cámara multiespectral Micasense Altum-PT a una altitud de 70 m sobre el suelo. Se crearon tres combinaciones a partir de los índices de vegetación más significativos: NDVI y NDRE, NDVI y GNDVI, y NDRE y GNDVI. Según los resultados, la mejor combinación para clasificar los niveles sanos y bajos fue encontrada en NDVI y GNDVI, con un puntaje F1 del 100%. Además, la combinación de NDVI y NDRE resultó ser la mejor combinación para clasificar los niveles moderados y severos. El índice de vegetación más importante que pudo detectar cada nivel de infestación fue el NDVI. Además, el KNN Ponderado se convirtió en el mejor modelo que constantemente dio el mejor rendimiento al clasificar todos los niveles de infestación (puntaje F1 > 99.70%) en todas las combinaciones. La técnica sugerida es crucial para la detección temprana de los niveles de severidad y ahorra tiempo en la preparación y operación de las medidas de control.
Descripción
Debido a su rápida tasa de reproducción y breve ciclo de vida, la plaga de la palma aceitera más conocida (Lepidoptera: Psychidae), también conocida como oruga procesionaria, puede propagarse a proporciones epidémicas. El brote puede reducir significativamente el rendimiento de la palma aceitera al provocar pérdidas de cosechas del 40% y defoliación de hojas del 10% al 13%. Se realizó un censo manual para contar el número de plagas y determinar la categoría de infestación; sin embargo, al cubrir un área grande, suele llevar más tiempo y trabajo. Por lo tanto, este estudio utilizó vehículos aéreos no tripulados (UAVs) como una manera rápida de detectar los niveles de severidad de infestación en plantaciones de palma aceitera, incluyendo infestaciones sanas (cero), bajas, moderadas y severas utilizando el DJI Inspire 2 con cámara multiespectral Micasense Altum-PT a una altitud de 70 m sobre el suelo. Se crearon tres combinaciones a partir de los índices de vegetación más significativos: NDVI y NDRE, NDVI y GNDVI, y NDRE y GNDVI. Según los resultados, la mejor combinación para clasificar los niveles sanos y bajos fue encontrada en NDVI y GNDVI, con un puntaje F1 del 100%. Además, la combinación de NDVI y NDRE resultó ser la mejor combinación para clasificar los niveles moderados y severos. El índice de vegetación más importante que pudo detectar cada nivel de infestación fue el NDVI. Además, el KNN Ponderado se convirtió en el mejor modelo que constantemente dio el mejor rendimiento al clasificar todos los niveles de infestación (puntaje F1 > 99.70%) en todas las combinaciones. La técnica sugerida es crucial para la detección temprana de los niveles de severidad y ahorra tiempo en la preparación y operación de las medidas de control.