北京理加联合科技有限公司

LICA United Technology Limited

服务热线: 13910499761 010-51292601
企业邮箱
应用支持 Application Support
News 应用支持

Resonon | Pika L高光谱成像在亚热带阔叶森林单木分割和树种分类上的应用

日期: 2022-11-14
浏览次数: 21

Resonon | Pika L高光谱成像在亚热带阔叶森林单木分割和树种分类上的应用

了解亚热带森林树种的准确信息对于森林可持续管理、生态系统服务评估、生物多样性监测以及生态环境保护至关重要。因此,亟待快速有效的方法对单个树种进行分类。传统的树种地面调查费事、费力、成本高,难以大面积实施。而遥感可以获取较大区域的特征信息。许多遥感数据,如超高分辨率RGB、机载高光谱和雷达数据,已广泛应用于单木分割和树种分类。然而以往都是利用其中一种或两种类型的数据进行研究,综合这三种遥感数据进行树种分类的研究十分有限。

基于此,为填补研究空白, 研究者们于2019年8月在中国南方深圳的亚热带阔叶林聚龙山公园(114°23′28′′E,22°43′50′′N)基于UAV LiDAR,高光谱(Resonon Pika L高光谱成像仪)、超高分辨率RGB数据以及地面数据进行单个树种的分类。作者首次开发了watershed-spectral-textural-controlled normalized cut(WST-Ncut)算法进行单木分割。然后整合UAV LiDAR(提取结构特征),高光谱(提取光谱特征)和超高分辨率RGB数据(提取纹理特征)进行分类。最后通过总体精度(OA)和kappa系数(k)评估分类精度。主要研究目标为:(1)评估所提出的WST-Ncut算法在亚热带阔叶森林进行单木分割的准确性;(2)与单独使用这些数据相比,评估UAV LiDAR,高光谱和超高分辨率RGB数据相融合进行亚热带阔叶树种分类的有效性和改进以及(3)探索单木分割的准确性和树种数量对树种分类精度的影响。

Resonon | Pika L高光谱成像在亚热带阔叶森林单木分割和树种分类上的应用

研究区位置

【结果】

Resonon | Pika L高光谱成像在亚热带阔叶森林单木分割和树种分类上的应用

18个树种在383-1020 nm波长下的反射率平均值和±标准差。

Resonon | Pika L高光谱成像在亚热带阔叶森林单木分割和树种分类上的应用

18个树种在383-1020 nm波长下的平均光谱反射率。

Resonon | Pika L高光谱成像在亚热带阔叶森林单木分割和树种分类上的应用

Resonon | Pika L高光谱成像在亚热带阔叶森林单木分割和树种分类上的应用

七种特征组合得到的树种分布图。

Resonon | Pika L高光谱成像在亚热带阔叶森林单木分割和树种分类上的应用

使用所有特征时获得的总体分类精度与树种数量之间的关系。

【结论】

在本研究中,作者利用UAV LiDAR,高光谱和超高分辨率RGB数据在亚热带阔叶森林树木尺度上进行18个树种的分类。作者首次提出了watershed-spectral-textural-controlled normalized cut(WST-Ncut)算法来描述单木。结果表明,WST-Ncut算法适合描述亚热带阔叶森林单木(Recall=0.95,Precision=0.86,F-score=0.90),可以减少过度分割。LiDAR获取的垂直结构特征,高光谱获取的光谱特征以及超高分辨率RGB数据获取的纹理特征在树种分类上相互补充。分类结果表明这三个数据集相结合可以有效区分18个树种,获得最高的分类精度(总体精度=91.8%,Kappa=0.910),比单独利用光谱特征,结构特征和纹理特征分别高10.2%,13.6%和19.0%。此外,结果表明,单木分割越好,树种分类越准确,树种数量增加将会导致分类精度下降。

请点击下方链接,阅读原文:

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NjE1ODg2NA==&mid=2650315595&idx=2&sn=c98d2f21c5bbfe81d3573db211efe0dd&chksm=bee1b7b489963ea2eb088d8c5fc454d5a17ae87f0b0fd75fb0c4cd9f87d1cfdcdf3d5ac57b9c&token=971777346&lang=zh_CN#rd


News / 相关新闻 More
2025 - 06 - 24
研究背景牛奶作为一种富含蛋白质、钙和多种维生素的基础性食品,在日常饮食中占据着举足轻重的地位,是儿童成长、老年人骨骼健康以及全民营养均衡的重要保障。然而,在庞大的消费市场需求下,部分不法商家为追逐利润,采取掺水稀释、以低价牛奶冒充高价值山羊奶或绵羊奶等方式牟利。这类掺假行为不仅损害了消费者的知情权和选择权,还可能引发营养成分失衡、食品过敏等健康风险,更破坏了乳制品市场的公平秩序和行业声誉。如何高效、可靠地识别这类掺假行为,成为保障乳品质量安全、提升消费者信任度和推动行业健康发展的关键课题。一、技术需求与挑战传统实验室检测方法虽具备较高准确度,但存在样品制备复杂、检测周期长、现场应用受限等不足。鉴于牛奶及不同动物奶品成分相近,快速、灵敏且无损的检测手段迫在眉睫。二、仪器与方法概述本研究采用 LabSpec 4 Standard-Res 便携式地物光谱仪,结合主成分分析(PCA)、偏最小二乘判...
2025 - 03 - 06
研究背景水分是限制植物生长的关键因素,特别是在全球气候变化的背景下,干旱半干旱地区的生态水文过程和植被水分利用策略受到显著影响。煤矿开采,尤其是露天矿,对环境破坏严重。黑岱沟露天煤矿位于黄土高原生态脆弱区,矿区的生态修复已成为重点工作。排土场的植被恢复对于合理利用水土资源和促进煤矿可持续发展至关重要。目前,矿区生态修复中的水问题研究主要集中在土壤水文效应、物理性质和坡面侵蚀等方面,但对植物水源及其利用机制的定量研究较少。利用稳定同位素技术,可以高效分析植物的水源,并通过多源混合模型量化各水源的贡献率。例如,深根植物通常利用深层土壤水,而浅根植物则更多依赖浅层水分。由于煤矿开采扰动了土壤结构,植物的水源利用方式与自然状态下有所不同。此外,雨季的不同月份中,植物水源及其利用机制也存在差异。  因此,本研究以黑岱沟露天矿排土场为例,分析蒙古松、柠条和紫花苜蓿在雨季的水分来源及...
2025 - 03 - 06
点击蓝字,关注我们健康的水环境对可持续的城市发展至关重要。然而,随着城市化的快速推进和人口增长,工业废水和生活污水造成了严重的水污染,危及人类健康和水生生态系统。传统的水质监测方法成本高昂且劳动密集。近年来,MODIS、Landsat 和 Sentinel 等卫星图像技术取得了进展,提供了广泛且具成本效益的监测手段,但由于空间和光谱分辨率的限制,在监测总磷 (TP) 和化学需氧量 (CODMn) 等非光学活性参数时仍面临挑战。机载高光谱成像仪通过提供高分辨率图像,弥补了卫星与地面监测之间的不足,成为一种有效的解决方案。无人机获取的高光谱图像能够捕捉到详细的光谱数据,从而改善非光学活性水质参数的反演。尽管具备优势,但仍面临诸如水质样本有限和光谱特征复杂等挑战。有效的光谱预处理和特征选择对于提高高光谱图像水质反演的准确性和效率至关重要。分数阶导数 (FOD) 和离散小波变换 (DWT) 等技术...
2024 - 12 - 02
森林约占全球土壤碳库的70%,是调节大气CO2浓度的关键因素。湿地作为陆地和水生系统的过渡区,通常地下水位接近地表。全球变暖导致北方低地森林被湿地取代,造成景观破碎化,并可能改变碳通量。土壤CO2通量占大气碳的20-38%,其主要来源是土壤呼吸,包括自养和异养呼吸。异养呼吸受温度、湿度和溶解有机物(DOM)影响。低分子量化合物(LMW)更易降解,促进微生物活动和土壤呼吸。解冻期雨雪事件可将DOM输送至湿地,影响土壤CO2通量。本研究假设,解冻期森林湿地集水区的土壤CO2通量受DOM运动的影响,目标是分析CO2通量变化,确定DOM的影响, 并探索微生物在其中的作用。图们江位于中国、朝鲜和俄罗斯的交界处,最终流入日本海,地处中高纬度地区,范围为北纬41.99°到44.51°(图1(a))。布尔哈通河是图们江的重要支流,其上游流域面积为1560平方公里。该流域以山地...
关闭窗口】【打印
Copyright ©2018-2023 北京理加联合科技有限公司
犀牛云提供企业云服务

北京理加联合科技有限公司

地址:北京市海淀区安宁庄东路18号光华创业园5号楼(生产研发)
          光华创业园科研楼四层
电话:13910499761 13910124070  010-51292601
传真:010-82899770-8014
邮箱:info@li-ca.com
邮编:100085

 



 


 


  • 您的姓名:
  • *
  • 公司名称:
  • *
  • 地址:
  • *
  • 电话:
  • *
  • 传真:
  • *
  • 电子邮箱:
  • *
  • 邮政编码:
  • *
  • 留言主题:
  • *
  • 详细说明:
  • *
在线留言
关注我们
  • 官方微信
  • 官方手机端
友情链接:
X
1

QQ设置

3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

5

电话号码管理

  • 010-51292601
6

二维码管理

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

展开