Feasibility Study of Sugarcane Yield Prediction Using NDVI, CIred edge Indices Associated with Volume of Digital Surface Model (DSM)
Main Article Content
Abstract
The objective of this study was to investigate the feasibility of predicting sugarcane yield in the field using some vegetation indices including NDVI and CIred edge associated with volume of digital surface model (DSM). In this study, 30 samples were used, consisting of 30 varieties of 1 replicates from the same plot. Therefore, there are only 1 sample in each sample. Each sample is 6 × 8 square meters. The images of sugarcane field were captured using a multispectral camera, covering 5 wavebands i.e. Red, Green, Blue, NIR and Red Edge, installed on an unmanned aerial vehicle. The sugarcane was then harvested and weighed to determine the yield. Images from each wavelength were analyzed by Pix4D Mapper software and calculated for vegetation indices (NDVI and CIred edge) and the volume of DSM. Correlations between the three indices and actual sugarcane yield were observed. The results showed that the NDVI, CIred edge and volume of DSM with correlated with actual yield at the correlation coefficient (r) of 0.77, 0.78 and 0.87, respectively, and the Root Mean Square Error (RMSE) of 3.18, 3.11 and 2.46, ton/rai, respectively and the Root Mean Square Error of Cross Validation (RMSECV) of 3.37, 3.32 and 2.61, ton/rai respectively, The tolerances are quite high due to the harvesting of photos near the harvest. Photo analysis does not cut out non-cane pixel parts. Therefore, the error is quite high. suggesting a feasibility to predict the cane yield Further study is necessary to improve the prediction accuracy.
Article Details
References
กิตติศักดิ์ พลอยพานิชเจริญ. 2553. การวิเคราะห์ระบบการวัด (MSA) ประมวลผลด้วย Minitab 15 (ฉบับปรับปรุง)
จนิษฐ์ ประเสริฐบูรณะกูล, วิลาสลักษณ์ วงศ์เยาว์ฟ้า, สุกิจ วิเศษสินธุ์ และ บ.ESRI จำกัด. ม.ป.ป. การวิเคราะห์พื้นที่น้ำท่วมด้วย LIDAR : ข้อมูลความสูงภูมิประเทศเชิงเลขความละเอียดสูง. แหล่งข้อมูล http://www.lddservice.org/services/PDF/Flood_LIDAR.pdf. ค้นเมื่อ 19 มิถุนายน 2561.
บริษัท จีไอเอส จำกัด.Pix4D คู่มือการใช้งาน ภาษาไทย. ม.ป.ป.. แหล่งข้อมูล http://cste.sut.ac.th/miscste/company/manual/Pix4DThaiUsermanual.pdf. ค้นเมื่อ 6 มิถุนายน 2561.
ศิวา แก้วปลั่ง. 2561. การประเมินการใช้ภาพถ่ายทางอากาศจากอากาศยานไร้คนขับสำหรับการประมาณค่าชีวมวลเหนือพื้นดินของต้นหม่อน. แก่นเกษตร 46 ฉบับพิเศษ 1: 381-387.
ศูนย์วิจัยกสิกรไทย. โดรนเพื่อการเกษตร...กำลังมาแรงเพื่อสร้างทางเลือกใหม่ในยุคเกษตร 4.0. 2560. แหล่งข้อมูล http://www.newsdatatoday.com/images/News/OO1-5-18/8699.pdf. ค้นเมื่อ 6 มิถุนายน 2561.
สุทิน ชนะบุญ. 2560. สถิติและการวิเคราะห์ข้อมูลในงานวิจัยเบื้องต้น. สำนักงานสาธารณสุขจังหวัดขอนแก่น.
สำนักงานคณะกรรมการอ้อยและน้ำตาลทราย. รายงานพื้นที่ปลูกอ้อยปีการผลิต 2559/60. 2560. แหล่งข้อมูล http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:. ค้นเมื่อ 12 มิถุนายน 2561.
สำนักงานคณะกรรมการอ้อยและน้ำตาลทราย. การจัดทำประมาณการรายได้ การกำหนดและการชำระราคาอ้อยและค่าผลิตน้ำตาลทราย และอัตราของผลตอบแทนระหว่างชาวไร่อ้อยและโรงงาน. 2561. แหล่งข้อมูลhttp://www.ratchakitcha.soc.go.th/DATA/PDF/2561/E/008/2.PDF.http://www.ocsb.go.th/upload/journal/fileupl oad/923-9999.pdf. ค้นเมื่อ 15 มิถุนายน 2561.
สำนักวิจัยและพัฒนาการเกษตรเขตที่ 5. สถานการณ์การผลิตอ้อย. 2560. แหล่งข้อมูล http://www.doa.go.th/oard5/images/pdf/03KM/KM60/05.pdf. ค้นเมื่อ 3 มิถุนายน 2561.Brown and French. ม.ป.ป. . The long wavelengthforms of chlorophyll a. Biophysical Journal. 539-550.
Chea, Saengprachathanarug, Wongphati, Posom and Taira. 2018. Feasibiltiy Study of Evaluation Brix of Sugarcane Using Multispectral Camera Mounted on Unmanned Aerial Vehicle น. 173-184 ใน: The 11th Thai Society of Agricultural Engineering International Conference, 26-27 April 2018
Ivan, Hrvoje, Dijana, Elvis and Krunoslav. 2015. Quality assessment of high density digital surface model over different land cover classes. Periodicum Biologorum. Vol. 117. 459-470
Micasence.MicaSence RedEdgeTM 3 Multispectral Camera User Manual.2015.Available :https://support.micasense.com/hc/en-us/articles/215261448-RedEdge-User-Manual-PDF-Download-. Accessed May. 20, 2018.
Morel, Todoroff, Begue, Bury, Martine and Petit. 2014. Toward a Satellite-Based System of Sugarcane Yield Estimation and Forecasting in Smallholder Farming Conditions: A Case Study on Reunion Island. Journal of remote sensing.
Oliveira, Gomes and Santana. 2016. Estimating foliar nitrogen in Eucalyptus using vegetation indexes. Journal of Scientia Agricola. Pix4D. Pix4Dmapper, Photogrammetry software for professional drone-based mapping purely from images. Versions 4.0. 2018. Available: https://pix4d.com/product /pix4dmapper-photogrammetry-software/. Accessed Fed. 10, 2018.
Rahman and Robson. 2016. A Novel Approach for Sugarcane Yield Prediction Using Landsat Time Series Imagery: A Case Study on Bundaberg Region. Journal of remote sensing.Roberts, Roth and Perroy.Hyperspectral Vegetation Indices.2016. Available: https://www.researchgate.net/publication/288952459_Hyperspectral_Vegetation_Indices?enrichId =rgreq-42caa379a2743f8ad0a3eb7ff17f003b-