无人机图像分析结果与讨论

格氏电池

1：OBIA程序提供的杂草地图信息

与传统的基于像素的方法相比，OBIA程序的一个优点是它能够计算从图像分析和分类得出的多个数据和统计数据。此外，此信息可以以多种文件格式导出，例如矢量，图像，ASCII，表格等。本研究中开发的算法可以根据其在分段层次结构中的位置，在多个级别计算和导出信息，如上所述下面。

整个字段：上部分段级别。

作物田的全球信息，包括田间维度，作物行数，作物行方向，平均作物行间隔，无杂草面积和每个杂草覆盖类别的总面积，在较高的分割级别计算。如果需要，还生成具有字段限制的矢量shapefile和网格化杂草地图的地理参考图像文件，以及中间分类输出的其他图像文件。表1给出了实验场计算的全球数据。实验田占地1.4公顷，有142个作物行，长约140米，平均相距0.70米。没有杂草的面积为23％，杂草覆盖率低（<5％的杂草）的面积为47％，这表明在该领域减少除草剂应用或其他杂草操作的可能性很高。

全球特征	值
现场功能
面积（m 2）	14000
周长（m）	480
最大长度（m）	140
最小长度（m）	100
田间中心的纬度坐标（°）	40.320 N.
场中心的Lon坐标（°）	3.477 W
裁剪行功能
行数（n）	142
平行行方向（°）	32
最大行长（m）	140
最小行长（m）	140
行间平均距离（m）	0.70
杂草地图功能
网格单元数（n）	19,880
没有杂草的网格单元（n）	4,572
带杂草的网格单元（n）	15308
没有杂草的网格单位面积（m 2，％）	3,258（23％）
带杂草的网格单位面积（m 2，％）	10,742（77％）
杂草覆盖率低（<5％）的区域（m 2，％）	6,618（47％）
中度杂草覆盖面积（5-20​​％）（m 2，％）	3,230（23％）
杂草覆盖率高（> 20％）的区域（m 2，％）	894（7％）

表1. 根据上部分段级别的OBIA程序计算的整个实验场的全局信息。

裁剪行结构：中间分段级别。

关于每个行间单位的详细信息，包括识别号（自动分配），极端行的地理坐标，长度和宽度，无杂草面积百分比，以及所考虑的每种杂草覆盖范围的百分比，是在中间细分水平上产生的。表2中给出了为实验场计算的作物行数据的示例。在所示的行中，在第141行的100％网格单元中发现了杂草，其具有10％的杂草侵扰。相比之下，第1行仅有3％的杂草侵扰，其中57％的网格单元没有杂草。

	坐标
	开始			结束			尺寸（m）			＃杂草出没的网格单位
行ID	纬度（40°N）	Lon（3°W）		纬度（40°N）	Lon（3°W）		长度	宽度		无杂草	低	中等	高	总
1	19'13.17“	28'38.93“		19'17.00“	28'35.72“		140	0.70		57	46	7	0	3
2	19'13.15“	28'38.90“		19'16.97“	28'35.69“		140	0.70		29	50	14	7	6
3	19'13.14“	28'38.86“		19'16.95“	28'35.65“		140	0.68		21	39	29	11	8
...。	...。	...。		...。	...。		...。	...。		...。	...。	...。	...。	...。
141	19'11.55“	28'35.29“		19'15.43“	28'32.03“		140	0.75		0	43	53	4	10
142	19'11.54“	28'35.26“		19'15.45“	28'32.06“		140	0.69		50	27	15	8	6

表2. 在中间分段级别由OBIA过程计算的实验场的行间信息。

网格单元中的杂草侵扰：较低的分割水平。

每个网格单元的详细信息，包括标识号，地理坐标，尺寸，作物行内的相对位置，作物行的开始和结束距离，杂草覆盖百分比和杂草覆盖类别，均在较低的分割中生成水平。表3给出了在实验场的每个网格单元中计算的数据列表。在所示的网格单元中，最高的杂草覆盖率是在网格单元3（22％）中测量的，位于距离第1行开始的两米处。相比之下，网格单元1没有杂草。

	坐标			尺寸（m）			排在行中				杂草报道
网格ID	纬度（40°N）	Lon（3°W）		长度	宽度		行ID	起始距离（m）	距离结束（m）		杂草的百分比	杂草类
1	19'13.17“	28'38.93“		1	0.70		1	0	140		0	无杂草
2	19'13.20“	28'38.90“		1	0.70		1	1	139		3	低
3	19'13.23“	28'38.87“		1	0.70		1	2	138		22	高
...。	...。	...。		...。	...。		...。	...。	...。		...。	...。
19879	19'15.40“	28'32.05“		1	0.69		140	139	1		7	中等
19880	19'11.54“	28'35.26“		1	0.69		140	140	0		4	低

表3. 在较低分段级别由OBIA过程计算的实验字段的网格信息。

OBIA程序生成了一个地理参考杂草图，可以将其转换为处方除草剂应用图，然后可以转移到嵌入了实际应用特定场地杂草控制策略技术的机器上。表1，表2和表3提供的信息可用于决策系统，以计算田间除草剂需求或其他杂草操作，以优化除草机械路径规划和提前估算杂草管理操作的总成本[ 三十]。此外，在杂草种群动态和杂草 - 作物相互作用（例如，作物产量损失）的研究中，对同一田地内杂草的丰度和分布进行多时相分析非常有用。

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