Китайские исследователи разработали метод, который позволяет оценивать зрелость кукурузы с помощью беспилотника с мультиспектральной камерой. Технология отбирает из всех данных только самые важные, что сокращает число анализируемых параметров более чем на 75% без потери точности. Результаты полевого исследования опубликованы по итогам испытаний 2025 года в провинции Шаньдун.
В ходе эксперимента учёные собрали данные с 42 опытных участков, где выращивали два сорта кукурузы – обычный и скороспелый. Для калибровки модели они разработали собственный «индекс зрелости кроны» (CMI) от 0 до 100. Его рассчитывали на основе полевых измерений: содержания хлорофилла в листьях, площади листовой поверхности и влажности зерна. Этот индекс стал эталоном, с которым сравнивали оценки, полученные с дрона.
Беспилотник совершал облёты полей на высоте 20 метров в ясную погоду. Камера дрона фиксировала данные в четырёх спектральных диапазонах, на основе которых формировали набор из 47 признаков: 15 вегетационных индексов и 32 показателя текстуры листового полога. Затем специальный алгоритм машинного обучения проанализировал все признаки и отобрал 10 наиболее информативных для определения степени зрелости.
Модель, работающая всего с 10 отобранными признаками, показала коэффициент детерминации R² на уровне 0,77. Это означает, что она объясняет 77% изменчивости в данных о зрелости кукурузы. Точность оказалась даже незначительно выше, чем у более сложной модели, которая использовала все 47 признаков. Выяснилось, что девять из десяти самых полезных параметров – это вегетационные индексы, связанные с отражательной способностью листьев, и лишь один – показатель текстуры.
Авторы подчёркивают, что полученные результаты пока предварительные. Исследование проводилось на одной площадке, в течение одного сезона и только с двумя сортами кукурузы. Чтобы подтвердить универсальность метода, необходимы дальнейшие испытания в разных агроклиматических условиях и на других сортах культуры. Заявленный показатель точности R² 0,77 является верхней границей диапазона, полученного в ходе более строгой перекрёстной проверки.