Traktörde farklı yönlendirme sistemleriyle yapılan ekime ait bitki dağılım düzgünlüğünün belirlenmesi ve spektral analize dayalı bitki konumunun tespiti
Determination of plant distribution uniformity of sowing with different guidance systems in tractor and spectral analysis based plant location detection
Yazar: NURETTİN KAYAHAN
Danışman: PROF. DR. CEVAT AYDIN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışmada operatör, GPS ve otomatik kontrollü yönlendirme olmak üzere 3 farklı yöntemle ekim yapılmıştır. Her bitkiye gerekli optimum besin alanları voronoi poligonları kullanılarak değerlendirilmiştir. Yaşam alanlarının elde edilmesinde voronoi poligonları kullanılmıştır. CORS-RTK GPS ile alınan bitki koordinatları CBS programına yüklenip her bitkiye ait voronoi poligonu elde edilmiştir. Yaşam alanlarının kıyaslanması poligon alan ve çevre değerlerinden elde edilen şekil katsayıları kullanılarak yapılmıştır. Operatör kontrollü yönlendirme uygulamasında şekil katsayısı 0,731 GPS kontrollü yönlendirme uygulamasında 0,746 ve otomatik kontrollü yönlendirme uygulamasında 0,715 olarak bulunmuştur. Operatör kontrollü yönlendirme uygulaması ile kıyaslandığında GPS kontrollü yönlendirme uygulamasında % 2 pozitif yönde iyileşme, otomatik kontrollü yönlendirme uygulamasında % 2 negatif yönde azalma olduğu görülmüştür. Uygulamalar arasındaki farklılığın istatistiksel olarak önemsiz olduğu saptanmıştır (P>0,05).  Çalışmada aynı zamanda spektral analiz ve GPS' e dayalı bitki yeri tespiti yapılmıştır. Hava platformu ile multispektral kamera kullanılarak parsellerden alınan resimlere spektral analiz yapılmış ve görüntü işleme kullanılarak bitki yerleri tespit edilmiştir. Yer kontrol noktaları kullanılarak resimler georeferanslandırılmıştır. Tespit edilen bitki koordinatları ile gerçek bitki koordinatları kullanılarak ortalama kareler hatası hesaplanmış ve arasındaki mesafeler belirlenmiştir. Gerçek bitkiler ile tespit edilen bitkiler arasında ortalama 87,99 mm fark bulunmuştur.

Abstract:
In this study, sowing was carried out with 3 different methods: operator, GPS and automatic controlled guidance. The optimum nutrient areas required for each plant were evaluated using voronoi polygons. Voronoi polygons were used to obtain nutrient areas. The plant coordinates taken with CORS-RTK GPS were loaded into the CBS program and the voronoi polygon for each plant was obtained. Comparison of nutrient areas was made using shape coefficients obtained from polygon area and perimeter values. The shape coefficient was 0,731 in the operator controlled guidance application and 0,746 in the GPS controlled guidance application and 0,715 in the automatic controlled guidance application. Compared to the operator controlled guidance application, it was observed that there was a 2% positive improvement in the GPS controlled guidance application and a 2% negative decrease in the automatic controlled guidance application. As a result of the statistical analysis, it was determined that the difference between the applications was insignificant (P>0,05). In the study, plant location detection based on spectral analysis and GPS was also performed. Spectral analysis was performed on the pictures taken from the parcels using aerial platform and a multispectral camera and plant locations were determined using image processing. Pictures are georeferenced using ground control points. The mean squares error was calculated by using the plant coordinates and the actual plant coordinates and the distances between them were determined. An average of 87,99 mm difference was found between real plants and detected plants.