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: 213

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
2026 - 08 - 24
小麦蛋白质含量直接影响面粉的加工品质与经济价值。传统凯氏定氮法虽准确,但耗时且会破坏样品,难以满足快速检测需求。近红外高光谱成像为蛋白质无损估算提供了新方法,但海量波段也带来了较高的数据处理和设备成本。因此,如何筛选少量关键波长,在简化模型与硬件的同时保持估算精度,成为推动该技术实际应用的关键。针对这一问题,印度科学与创新研究院与澳大利亚皇家墨尔本理工大学联合团队利用高光谱成像技术,结合混合波长筛选与光谱分箱方法,从147个波长中锁定6个关键波长,实现了小麦蛋白质含量的准确估算,相关成果发表于《Food Chemistry》。 图1.实验流程:数据处理、光谱预处理、波长选择、光谱分箱及模型构建。实验设计研究团队采集了2021至2022年度印度5个小麦主产区的621份样本,蛋白含量覆盖9.5%至17.25%的宽幅范围。采用Resonon Pika NIR-320高光谱成像仪获取光谱数据,每份...
2026 - 08 - 24
研究背景多年冻土区CH₄排放是全球变暖的重要潜在正反馈,但已有研究和模型大多以CH₄通量与温度呈单调响应为基本假设,对CH₄产生/氧化过程可能存在的非线性阈值特征、以及升温—降温季节间水热条件的不对称性关注较少。这提示相同温度在升温相与降温相可能对应不同的通量状态(即“滞后效应”),但这一现象在水文异质性较强的森林—湿地过渡带此前尚缺乏长期原位证据的检验。为此,哈尔滨师范大学臧淑英老师团队依托中国东北大兴安岭北极镇,开展两年高频监测,系统检验CH₄通量的相位依赖性温度阈值及其水文—微生物调控机制,成果发表于《Journal of Forestry Research》。图1.研究区域、样地位置和实验装置。研究方法研究区位于中国东北大兴安岭北极镇,地处欧亚多年冻土带南缘,多年冻土退化剧烈;设置三个关键采样期:活动层融化初期(5 月初)、生长旺季(7 月中旬)、土壤冻结前期(10 月末)。每个生...
2026 - 08 - 17
研究背景生物多样性如何影响入侵,是生态学的核心议题。经典理论认为物种丰富的群落更能抵御外来入侵,但这一认知几乎全部建立在生长季活体植物的研究之上,对植物衰老后凋落物产生的持续影响关注较少。凋落物分解既能释放氮、磷等养分,促进入侵植物生长,也可能携带真菌病原菌,对入侵植物形成生物抑制。这两种相反作用如何共同影响植物入侵,以及本地植物与入侵植物之间的系统发育亲缘关系是否会改变其作用方向,仍有待深入研究。基于此,兰州大学吴纪华老师团队研究以3种入侵菊科植物和12种本土植物凋落物为对象,通过设置不同凋落物多样性、亲缘关系及杀菌处理开展温室实验。结果表明,近缘凋落物主要通过病原菌溢出抑制入侵植物,远缘凋落物则通过养分富集促进其生长,为揭示植物亲缘关系调控多样性—可入侵性关系提供了数据支撑。成果发表于《New Phytologist》。图1.概念图展示了凋落物多样性与入侵性之间潜在机制的关系。研究方法...
2026 - 08 - 17
研究背景萱草(Hemerocallis citrina Baroni),俗称黄花菜,是我国重要的药食两用植物,富含蛋白质、多糖、黄酮和酚类物质,具有抗氧化、抗抑郁和免疫调节等生物活性。我国萱草种植面积居世界前列,其干鲜产品具有较高的食用和经济价值。传统生产中,常通过施用有机肥及氮、磷肥改善土壤养分状况,以促进萱草生长和品质形成。然而,盲目施肥可能产生负面影响,且土壤中的部分碳、氮、磷养分需经微生物矿化和酶促转化后才能被植物有效利用。因此,厘清土壤养分及微生物特征与萱草品质之间的关系,对高品质萱草生产具有重要意义。基于此,山西农业大学毕如田老师团队以大同萱草及其种植土壤为研究对象,分析土壤碳、氮、磷及微生物特征与萱草食用品质的关系,并结合高光谱技术构建土壤参数监测与品质预测模型,为萱草品质早期预测和高品质生产提供数据支撑。相关成果发表于《Applied Food Research》。图1.采...
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