İnsansız Hava Aracı Üzerinde Taşınan Farklı Algılayıcılar ve Yersel Hiperspektral Veriler İle Yazlık Ekmeklik Buğdayın Verim ve Kalite Parametrelerinin Tahmini


Sönmez N. K. (Yürütücü), Sönmez S., Akar T., Demir N.

TÜBİTAK Projesi, 2018 - 2019

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Mayıs 2018
  • Bitiş Tarihi: Aralık 2019

Proje Özeti

Uzaktan algılama teknikleri, gerek el spektroradyometreleri kullanılarak yersel hiperspektral uygulamalar ile tarla düzeyinde, gerekse farklı platformlar kullanılarak havadan veya uzaydan geniş alanlarda bitkilerin gelişme durumlarının izlenmesine olanak tanımaktadır. Bu çalışmada, deneme materyali olarak yazlık ekmeklik buğday kullanılmış ve verim esaslı optimum azot miktarı farklı büyüme ve gelişme dönemlerinde uygulanarak, bitkinin gelişim periyodu boyunca verdiği spektral tepkiler farklı uzaktan algılama teknikleri ile ölçülmüştür. Özellikle ekmeklik buğdayın zadoks büyüme dönemleri boyunca verim esaslı yapılan optimum N uygulaması ile söz konusu uygulamanın bitki büyüme ve gelişimi üzerine etkilerinin farklı spektral algılayıcılar ile eş zamanlı olarak izlenmesi bu çalışmanın en önemli hedefini oluşturmaktadır. Bu çalışmada, spektroradyometrik ölçümler ile elektromanyetik spektrumun 330-1075 nm dalga boyu aralığında algılama yapan spektroradyometre cihazından, insansız hava aracına (İHA) monte edilen ve spektrumun görünür, kırmızı ve yakın kızılötesi bölgelerini ayrı ayrı alabilen kameralardan bitkiye ait spektral veriler temin edilmiştir. Çalışmada, gerek yersel ölçümlerle ve gerekse insansız hava aracından elde edilen spektral veri setlerinden çeşitli bitki indeksleri hesaplanmıştır. Ayrıca, hava aracından elde edilen multispektral görüntülerde kontrollü sınıflandırma teknikleri uygulanarak buğday bitkisinin farklı fizyolojik dönemlerindeki spektral karakteristikler ortaya konulmuştur. Çalışmanın bir diğer aşamasında ise deneme alanında farklı dönemlerde 3 boyutlu nokta bulutu elde edilmiş, bu noktalar interpolasyonla ürün yüzey modeline dönüştürülerek buğday bitkisinin bitki yüksekliği tahminleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın tüm aşamalarında bitki örnekleri alınmış ve bu örneklerde laboratuvar analizleri ile buğday bitkisinin farklı gelişim dönemindeki bitki besin maddesi içerikleri ortaya konulmuştur. Çalışma sonunda ise her bir deneme konusu için verim değerleri belirlenmiştir. Çalışma sonucunda elde edilen tüm veri arasındaki ilişkiler istatistiksel olarak sorgulanmıştır. Gerek ilk yılda ve gerekse ikinci yılda yapılan değerlendirmeler neticesinde, buğday bitkisinin verim değerleri ile yansıma değerleri arasında istatistiksel olarak önemli ilişkiler belirlenmiştir. Özellikle buğday bitkisinin verim tahmininde, nisan ayının daha belirleyici olduğu, yapılacak çalışmalarda bu dönemin tercih edilmesinin uygun olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca İHA verilerinin yüzey modeli enterpolasyon işlemi ile hesaplanan tahmini bitki yükseklik değerleri ile gerçek yükseklik değerleri arasında çok yüksek korelasyonlar tespit edilmiş olup, çalışmada bitki biyokütlesinin tahmininde uzaktan algılama verilerinin son derece başarılı olduğu ispatlanmıştır.