Abstract
Yield prediction is critical for planning agricultural production. In this study, wheat yield was predicted using climate, soil and satellite-based vegetation indices for the Konya Plain covering 2012–2023. Random forest, XGBoost, support vector regression and multilayer perceptron models were compared. XGBoost gave the best result with a coefficient of determination of 0.89 and a root mean square error of 212 kg/ha. SHAP analysis revealed that April–May precipitation and NDVI values were the most decisive variables for yield.
Buğday Verim Tahmininde Makine Öğrenmesi Yöntemlerinin Karşılaştırılması: Konya Ovası Örneği
Tarımsal üretimin planlanmasında verim tahmini kritik öneme sahiptir. Bu çalışmada Konya Ovası'na ait 2012–2023 yıllarını kapsayan iklim, toprak ve uydu tabanlı bitki örtüsü indeksleri kullanılarak buğday verimi tahmin edilmiştir. Rastgele orman, XGBoost, destek vektör regresyonu ve çok katmanlı algılayıcı modelleri karşılaştırılmıştır. XGBoost modeli 0,89 belirlilik katsayısı ve 212 kg/ha kök ortalama kare hata ile en başarılı sonucu vermiştir. SHAP analizi, Nisan–Mayıs aylarındaki yağış miktarı ile NDVI değerlerinin verim üzerinde en belirleyici değişkenler olduğunu ortaya koymuştur.
Full Text
Declarations
- Ethics Approval
- Bu çalışma etik kurul onayı gerektirmemektedir.
- Conflict of Interest
- Yazarlar herhangi bir çıkar çatışması olmadığını beyan eder.
References 6
- Breiman, L. (2001). Random forests. Machine Learning, 45(1), 5–32. https://doi.org/10.1023/A:1010933404324
- Chen, T., & Guestrin, C. (2016). XGBoost: A scalable tree boosting system. In Proceedings of the 22nd ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining (pp. 785–794). https://doi.org/10.1145/2939672.2939785
- Cortes, C., & Vapnik, V. (1995). Support-vector networks. Machine Learning, 20(3), 273–297. https://doi.org/10.1007/BF00994018
- Pedregosa, F., Varoquaux, G., Gramfort, A., Michel, V., Thirion, B., Grisel, O., et al. (2011). Scikit-learn: Machine learning in Python. Journal of Machine Learning Research, 12, 2825–2830.
- Hastie, T., Tibshirani, R., & Friedman, J. (2009). The elements of statistical learning (2nd ed.). Springer. https://doi.org/10.1007/978-0-387-84858-7
- Lundberg, S. M., & Lee, S.-I. (2017). A unified approach to interpreting model predictions. Advances in Neural Information Processing Systems, 30.
How to Cite
License
© 2024 Zeynep Aydoğdu, Fatma Nur Kılıç. This article is distributed under the terms of the CC BY 4.0 license, which permits unrestricted use, distribution and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. License text