無(wú)人機應用對于大型育種企業(yè)非常實(shí)用，它們每年要測試數十萬(wàn)個(gè)潛在品種。如果利用這項技術(shù)，能夠讓植物育種學(xué)家節省時(shí)間和精力，新品種就可以被更快地開(kāi)發(fā)出來(lái)供農民使用，這是一個(gè)受歡迎的改進(jìn)。

　　研究人員開(kāi)發(fā)了一種算法，將無(wú)人機獲取的圖像與用傳統方法(通過(guò)田間研究)衡量的蠶豆成熟度數據進(jìn)行對比。我們用無(wú)人機進(jìn)行的成熟度預測非常接近我們田間研究的記錄，迪爾斯指出。

　　通過(guò)模型做出的預測準確率達到93%，但是，迪爾斯說(shuō)，如果沒(méi)有無(wú)人機自身固有的局限性，他們可能會(huì )做的更好。例如，無(wú)人機只能在陽(yáng)光明媚和風(fēng)力較小的日子里飛行。

　　對于它們在提高農業(yè)領(lǐng)域的效率和準確率方面，無(wú)人機得到了越來(lái)越多的認可，尤其是2016年8月新的FAA(聯(lián)邦航空局)規則生效后，本研究是首批利用無(wú)人機優(yōu)化育種實(shí)踐的研究。迪爾斯指出，該應用對于大型育種企業(yè)非常實(shí)用，它們每年要測試數十萬(wàn)個(gè)潛在品種。如果利用這項技術(shù)，能夠讓植物育種學(xué)家節省時(shí)間和精力，新品種就可以被更快地開(kāi)發(fā)出來(lái)供農民使用，這是一個(gè)受歡迎的改進(jìn)。

　　論文，“基于無(wú)人機平臺，提升大豆估產(chǎn)方法和植物成熟度預測的開(kāi)發(fā)方法”已經(jīng)發(fā)表在《環(huán)境遙感》期刊上。除了迪爾斯和施米茨，NeilYu,LiujunLi,LeiTian,和JonathanGreenberg也是該論文的共同作者，他們都來(lái)自伊利諾伊大學(xué)。

　　植物育種學(xué)家每次會(huì )栽培數千個(gè)潛力品種；直到現在，對植物關(guān)鍵特征的觀(guān)察都是人工完成的。在一項新的研究中，在對潛力品種的測試里，無(wú)人駕駛飛行器，或無(wú)人駕駛飛機，可成功地用來(lái)遠程評估和預測大豆成熟時(shí)間。使用無(wú)人機來(lái)完成這項工作可以大大減少評估新作物所需的工時(shí)。

　　“農民可能會(huì )有100英畝土地，只種植一個(gè)大豆品種，而植物育種學(xué)家可能會(huì )在10英畝土地上種植1萬(wàn)種潛在品種。農民可以快速地確定田地里的單一大豆品種什么時(shí)候才能收割。但是，在秋天，植物育種學(xué)家必須反復走過(guò)實(shí)驗田，以確定每種潛在作物的成熟時(shí)間，”伊利諾伊大學(xué)大豆育種家布瑞恩迪爾思解釋說(shuō)。

　　“我們每三天都必須進(jìn)行檢查，”碩士生內森施米茨補充道。“在一年中的收獲季節里，這要花費我們大量的時(shí)間。而且田地里有時(shí)候很熱，有時(shí)候又很泥濘。”

　　為了簡(jiǎn)化工作，一個(gè)跨學(xué)科的研究團隊，包括植物育種學(xué)家，計算機科學(xué)家，工程師和地理信息專(zhuān)家都轉向無(wú)人駕駛飛行器——俗稱(chēng)無(wú)人機領(lǐng)域的研究。

　　“當無(wú)人機能夠為我們所用，我們將研究如何才能將這項新技術(shù)應用到育種領(lǐng)域。這是首次嘗試，我們試圖把復雜的事情簡(jiǎn)單化，”迪爾斯說(shuō)。

　　其中一個(gè)目標是，利用裝載在無(wú)人機上的攝像頭，以及復雜的數據和成像分析技術(shù)，預測蠶豆的成熟時(shí)間。“我們利用多光譜成像技術(shù)，”施米茨解釋說(shuō)。“我們在程序中建立一個(gè)方程式，以便獲取反射在植物上的光頻變化。顏色的變化就是我們如何將成熟與不成熟植物區分開(kāi)的依據。”