Monitoring growth and ground cover of turfgrass germplasm using a UAV-mounted multispectral sensor in a ground-based system
E. M. B. M. Karunathilake · Sheikh Mansoor · Yong Suk Chung 等 4 人
用无人机多光谱监测526份草坪草种质,结合多时相性状与多准则筛选优良品系。
无人机多光谱获取GCP和NDVI,K-means聚类、Pareto筛选与加权评分
三聚类分出97份高性能种质,Pareto集14份,最终5个候选且4个稳健。
可扩展到多环境多年份验证,并将无人机表型与基因组数据结合做育种决策。
将无人机多光谱遥感与聚类、帕累托筛选结合用于草坪草种质多期评价,方法新颖、数据规模可观,对智慧育种与表型监测有参考价值。
高效选育具有持久绿色覆盖的草坪草种质,需要在多个观测时期进行评估,而非仅依据单一时间点。本研究构建了一个整合框架,用于对526份草坪草种质进行时间序列评价和多标准选择,这些种质在2021年8月至12月的一个生长季内、单一试验环境中每月监测一次。绿色覆盖百分比(GCP)量化了可见冠层覆盖度,而归一化差异植被指数(NDVI)则提供了冠层绿色度的补充光谱信息。四个多月份汇总性状——GCP曲线下面积(AUC)、后期GCP、NDVI AUC和后期NDVI——构成了一个共同性状空间,并通过互补的分析步骤加以检验:K均值聚类刻画了宽泛的时间表现分组,帕累托筛选保留了非支配权衡,先验等权综合评分对所得候选材料进行排序。三聚类方案分离出一个由97份种质组成的高表现组,全局帕累托集包含14份种质。排序确定了5份有前景的候选材料,敏感性分析表明其中4份构成稳定核心,而第5个位置取决于性状权重的适度变化。在单一生长季和环境的限制范围内,结果表明,整合多月份性状、聚类、帕累托筛选、综合排序和敏感性分析,为优先选择草坪草种质以开展进一步评价提供了一个透明的框架。