Seasonal compatibility of RGB and multispectral vegetation indices in Amazon Cacao
Charlyngton da Silva e Silva · Luiz Antônio Soares Cardoso · Ronilson de Souza Santos 等 5 人
评估RGB与多光谱植被指数在亚马逊可可园的季节性兼容性，以低成本监测替代多光谱传感器。
无人机RGB与多光谱传感器采集1431个样点，用相关、回归和地统计分析四季数据。
GNDVI兼容性最佳（R²=59.3%），时空稳定性最高，5月表现最优，可保留59%多光谱信息。
可探索RGB代理指数在其他热带作物和不同冠层结构下的普适性，并优化低成本管理分区方法。
以低成本RGB替代多光谱监测亚马逊可可，数据扎实、结论明确，对精准农业降本有参考价值，但属细分作物研究，公共影响有限。
摘要 可可种植中的精准农业受到多光谱传感器成本的制约，限制了小农户的可及性。本研究评估了RGB衍生的可见光反射率与多光谱植被指数（NDVI、GNDVI、NDRE）之间的季节性兼容性，以建立一种面向东亚马逊可可种植园的低成本监测方法。我们使用无人机搭载的RGB和多光谱传感器，在四个季节时段（2025年2月、5月、8月和11月）从一片0.9公顷商业可可种植园的1，431个随机采样点采集了光谱数据。采用Pearson相关分析和线性回归模型评估平均可见光反射率[（R + G + B）/3]与多光谱指数之间的关系。地统计学分析刻画了各季节的空间依赖结构。GNDVI在所有季节均表现出最优兼容性（平均R² = 59.3%；范围：52.5–62.9%），较NDRE（44.2%）和NDVI（40.8%）高出15–19个百分点。GNDVI的时间稳定性（SD = 4.7个百分点）是NDRE（14.1个百分点）和NDVI（12.7个百分点）的2.9倍。最高兼容性出现在5月（R² = 62.9%），即湿季向干季过渡期。转换方程（GNDVI = 0.509–0.000012 × 可见光反射率；RMSE = 0.077）可实现可靠估算，保留了59%的多光谱信息。所有时期均确认存在强空间依赖性（Co/(Co + C) < 10%），其中8月提供了最优结构（变程 = 11.4 m），适合用于管理分区划分。GNDVI是可可监测中最可靠的RGB替代指标，通过可负担的技术使精准农业更广泛可及，同时全年保持稳健的空间和时间性能。