برآورد كسر پوشش گياهي چغندرقند با استفاده از تصويربرداري پهپادي و روش‏هاي جداسازي تصوير

كسر پوشش گياهي يكي از مهم‌ترين معيارهاي بررسي رشد و عملكرد گياه بوده و يكي از داده‌هاي ورودي اكثر مدل‌هاي گياهي به شمار مي‌رود. كسر پوشش گياهي سهولت بيش‌تري براي اندازه‌گيري نسبت به ساير روش‌ها كه وابسته به بازديد ميداني يا پردازش تصاوير در خارج از محدوده طيفي مرئي ‏هستند، دارد.‏ در اين مطالعه، از تصاوير پهپادي مزرعه چغندرقند در فصل زراعي 1395-1394 و در چهار تاريخ از اواخر ارديبهشت تا اوايل تير در پژوهشگاه علوم گياهي Lindau سوئيس استفاده شد. ابتدا عملكرد تركيب شش شاخص گياهي در تركيب با سه گونه الگوريتم آستانه‌گذاري مختلف براي جداسازي پيكسل‏هاي پوشش گياهي چغندرقند از ساير پيكسل‏هاي پس‏زمينه تصوير، مورد ارزيابي قرار گرفت. سپس از ميان 18 روش مورد بررسي، 6 روش برتر براي مقايسه با مقادير واقعي زميني در 30 ناحيه مختلف مزرعه و در چهار تاريخ از ابتداي چهار برگي شدن تا انتهاي شش برگي شدن مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج نشان داد سه شاخص ExG، GLI و RGBVI و دو الگوريتم آستانه‌گذاري Otsu و Ridler-Calvard بهترين عملكرد را در جداسازي پوشش گياهي داشتند. آماره‌هاي ارزيابي NRMSE و R2 براي روش ExG Otsu به‌عنوان دقيق‏ترين روش، به‏ترتيب 5.13 درصد و 0.96 به‌دست آمد. هم‌چنين روش RGBVI RC با مقادير NRMSE و R2 به‌ترتيب، برابر با  8.18 درصد و 0.87 كم‌ترين دقت را براي برآورد پوشش گياهي در ارزيابي اوليه نشان دادند. مقايسه شاخص‏هاي آماري نشان داد دو روش ‏ExG Otsu‏ و ‏ExG RC‏ با عملكرد يكسان، بيش‌ترين همبستگي را با واقعيت زميني داشتند. هم‌چنين ‏روش ‏GLI Otsu‏ كم‌ترين خطا را نسبت به داده‌هاي واقعيت زميني داشت.