Using Machine Learning for Estimating Rice Chlorophyll Content from In Situ Hyperspectral Data
Notice bibliographique
Résumé
Chlorophyll is an essential pigment for photosynthesis in crops, and leaf chlorophyll content can be used as an indicator for crop growth status and help guide nitrogen fertilizer applications. Estimating crop chlorophyll content plays an important role in precision agriculture. In this study, a variable, rate of change in reflectance between wavelengths ‘a’ and ‘b’ (RCRWa-b), derived from in situ hyperspectral remote sensing data combined with four advanced machine learning techniques, Gaussian process regression (GPR), random forest regression (RFR), support vector regression (SVR), and gradient boosting regression tree (GBRT), were used to estimate the chlorophyll content (measured by a portable soil–plant analysis development meter) of rice. The performances of the four machine learning models were assessed and compared using root mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE), and coefficient of determination (R2). The results revealed that four features of RCRWa-b, RCRW551.0–565.6, RCRW739.5–743.5, RCRW684.4–687.1 and RCRW667.9–672.0, were effective in estimating the chlorophyll content of rice, and the RFR model generated the highest prediction accuracy (training set: RMSE = 1.54, MAE =1.23 and R2 = 0.95; validation set: RMSE = 2.64, MAE = 1.99 and R2 = 0.80). The GPR model was found to have the strongest generalization (training set: RMSE = 2.83, MAE = 2.16 and R2 = 0.77; validation set: RMSE = 2.97, MAE = 2.30 and R2 = 0.76). We conclude that RCRWa-b is a useful variable to estimate chlorophyll content of rice, and RFR and GPR are powerful machine learning algorithms for estimating the chlorophyll content of rice.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».