{rfName}

Llicència i ús

Licencia
Icono OpenAccess

Citacions

Altmetrics

Grant support

This work was supported by the Spanish projects "HolisticWheat" (PID2022-138307OB-C21) , Ministerio de Ciencia e Innovacion, Spain and "DENSIPLANT" from the CERCA Center Agrotecnio, Generalitat de Catalunya, Spain J.J.-B. was supported by INVESTIGO 2022 program from Plan de Recuperacion, Transformacion y Resiliencia (NextGenerationEU) . Currently J.J.-B. is recipient of a FPI doctoral fellowship PREP2022000560 funded by MICIU/AEI/10.13039/501100011033 and FSE+. C.S.C. held a Maria Zambrano's fellowship from the University of Lleida funded by Spanish Ministry of Universities and the European Social Fundand currently is contracted by the project PID2021127415OB-I00 funded by AEI (State Research Agency of Spain) . S.C.K. is supported by the Ramon y Cajal RYC-2019-027818-I research fellowship from the Ministerio de Ciencia e Innovacion, MINECO, Spain. We also acknowledge the support from the Institut de Recerca de l'Aigua and the Universitat de Barcelona.

Anàlisi d'autories institucional

Gracia-Romero, AdrianAutor o coautorLopes, Marta Da SilvaAutor o coautor

Compartir

22 d’abril de 2025
Publicacions
>
Article

Winter wheat plant density determination: Robust predictions across varied agronomic conditions using multiscale RGB imaging

Publicat a:Smart Agricultural Technology. 11 100921- - 2025-08-01 11(), DOI: 10.1016/j.atech.2025.100921

Autors: Jauregui-Beso, Jara; Gracia-Romero, Adrian; Carrera, Constanza S; Lopes, Marta da Silva; Araus, Jose Luis; Kefauver, Shawn Carlisle

Afiliacions

Cultius Extensius Sostenibles. Producció Vegetal - Autor o coautor
IRTA Inst Food & Agr Res & Technol, Sustainable Field Crops Program, Lleida 25198, Spain - Autor o coautor
Univ Barcelona, Fac Biol, Plant Physiol Sect, Integrat Crop Ecophysiol Grp,AGROTECNIO CERCA Ctr, Ave Diagonal 643, Barcelona 08028, Spain - Autor o coautor
Univ Lleida, Dept Crop & Forest Sci, AGROTECNIO CERCA Ctr, Ave Rovira Roure 191, Lleida 25198, Spain - Autor o coautor

Resum

Cereal plant density is a crucial agronomic factor affecting resource management and yield. This study automated wheat density estimation using multiscale imaging from ground and Unmanned Aerial Vehicles (UAV) at 15, 30, and 50m Conducted over two agronomic seasons (2022 and 2023) with different water profiles, it analyzed three wheat genotypes (cv. Bologna, Hondia, and Marcopolo) sown at five densities ranging from 35 to 560 seeds m-2. Images collected through RGB sensors across Haun's developmental stages 2.6-12.2 provided data for calculating 15 Vegetation Indexes (VIs), which, along with their Principal Components (PCs), were used as inputs for Ridge and Principal Component Regression (PCR) models. Training was conducted on the 2022 datasets using 4-fold, 10-repeated cross-validation to determine the most predictive growth stages, with Haun stages 5.3 to 7.3 yielding the best results, irrespective of resolution. Testing on 2023 datasets showed that Ridge models consistently outperformed PCR, especially for medium to high-density ranges (140-560 seeds m-2), though they underperformed at lower densities, leading to their exclusion from the testing data. The top-performing Ridge model, trained on Haun stages 7.1-7.3 at 50 m (1.18 cm pixel-1), achieved Mean Absolute Percentage Error (MAPE) 17.91% - 28.54% (0.9-0.68 R2) values across various test sets, with stable performance throughout resolutions and stages (4.4-4.8). These findings show robust prediction capabilities across a broader developmental range and from the lowest resolution recorded, especially when vegetation coverage is abundant. The study highlights the practicality of high-throughput RGB imaging for scalable, flexible and affordable plant density estimation.

Paraules clau

Absolute error maeArea indexLeaf chlorophyll contentMachine learningMultiscale imagingPlant densityPopulation-densityRegressioRgb vegetation indicesSeeding densitySeedling emergenceSpring wheatTriticum-aestivumUavWheaYield components

Indicis de qualitat

Impacte bibliomètric. Anàlisi de la contribució i canal de difusió

El treball ha estat publicat a la revista Smart Agricultural Technology a causa de la seva progressió i el bon impacte que ha aconseguit en els últims anys, segons l'agència WoS (JCR), s'ha convertit en una referència en el seu camp. A l'any de publicació del treball, 2025, es trobava a la posició 4/20, aconseguint així situar-se com a revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoria Agricultural Engineering.

Impacte i visibilitat social

Des de la dimensió d'influència o adopció social, i prenent com a base les mètriques associades a les mencions i interaccions proporcionades per agències especialitzades en el càlcul de les denominades "Mètriques Alternatives o Socials", podem destacar a data 2025-08-04:

  • L'ús d'aquesta aportació en marcadors, bifurcacions de codi, afegits a llistes de favorits per a una lectura recurrent, així com visualitzacions generals, indica que algú està fent servir la publicació com a base del seu treball actual. Això pot ser un indicador destacat de futures cites més formals i acadèmiques. Aquesta afirmació està avalada pel resultat de l'indicador "Capture", que aporta un total de: 3 (PlumX).

És fonamental presentar evidències que recolzin l'alineació plena amb els principis i directrius institucionals sobre Ciència Oberta i la Conservació i Difusió del Patrimoni Intel·lectual. Un clar exemple d'això és:

  • El treball s'ha enviat a una revista la política editorial de la qual permet la publicació en obert Open Access.
  • Assignació d'un Handle/URN com a identificador dins del Dipòsit en el Repositori Institucional: http://hdl.handle.net/20.500.12327/3817