Grödreflektans och bildanalys för bestämning av biomassa i fältförsök
I traditionella fältförsök har den vanligaste metoden för att bestämma biomassa och kvävemängd varit att klippa prover i den växande grödan. Denna bestämning blir tidskrävande och på så sätt dyr, vilket gör den svår att utföra flera gånger under en växtsäsong. Efterfrågan har därför vuxit efter en t...
| Autor principal: | |
|---|---|
| Formato: | Second cycle, A1E |
| Lenguaje: | Inglés sueco |
| Publicado: |
2011
|
| Materias: | |
| Acceso en línea: | https://stud.epsilon.slu.se/2404/ |
| Sumario: | I traditionella fältförsök har den vanligaste metoden för att bestämma biomassa och
kvävemängd varit att klippa prover i den växande grödan. Denna bestämning blir
tidskrävande och på så sätt dyr, vilket gör den svår att utföra flera gånger under en
växtsäsong. Efterfrågan har därför vuxit efter en tillförlitlig metod som är effektiv och som
därmed gör det möjligt att mäta med tätare intervaller, men som ändå inte är oskäligt dyr.
Detta examensarbete har inriktat sig till att undersöka om grödors reflektans som mäts med
en hyperspektral sensor kan vara användbar för att bestämma biomassa, kvävemängd och
kvävehalt och på så vis vara användbar i försöksverksamheten. Dessutom har metoden
bildanalys jämförts med sensormätningar.
Försöket startade 2010-04-16 och pågick med löpande mätningar till 2010-06-30 i sju
jordbearbetningsförsök. För att mäta reflektansen har Yara’s handburna sensor använts,
vilken mäter grödreflektansen mellan 400 och 1000 nm. Fyra mätningar gjordes i varje ruta
vid flera tillfällen under våren och försommaren. Fram till och med att grödan slöt sig
fotograferades även varje ruta vid samma tillfälle som reflektansmätningarna. Detta utfördes
genom att fyra fotografier togs i varje försöksruta med en digitalkamera på stativ, vilket gav
en yta på 0,22 m2/foto. Bilderna analyserades sedan digitalt för att ge den andel som grödan
täckte av marken. Vid varje tillfälle bestämdes även biomassan genom att klippa en
kvadratmeter och sedan väga denna efter torkning. För att korrelera reflektansen till
biomassa, kvävemängd och kvävehalt användes följande vegetationsindex; NDVI, OSAVI,
GNDVI, NIR/Red, NIR/Green, REIP, TrVI, TCARI och TC/OS. Dessutom testades
parametrarnas samband med reflektansen för våglängderna, 780 nm, 850 nm och 780-670
nm.
Resultaten visade på goda korrelationer mellan biomassan och flera av indexen. Även
kvävemängden visade god korrelation till indexen. Mellan kvävehalten och indexen var det
däremot svårt att hitta någon hög korrelation. De fyra indexen som generellt sett gav högst
korrelation var NDVI, NIR/Green, 780 nm och 780-670 nm. NIR/Green var det index som
visade allra högst korrelation till parametrarna och kom därför att användas vid bestämning
av ledskillnader i försöken. Bildanalysen gav god korrelation till både NDVI och NIR/Green.
Problem som kunde ses med biomassabestämning genom grödreflektans var att skörderester
kunde ge upphov till en högre reflektans vid tidiga mätningar. En annan brist var att det var
svårt att finna en god korrelation med kvävehalten. För övrigt fungerade metoden mycket
tillfredställande och kan definitivt vara ett hjälpmedel för biomassabestämning, men kanske
framförallt bidra med en förklaring till utvecklingen mellan leden i fältförsök. |
|---|