用无人机衍生的多谱指数和机器学习回归预测欧洲春的现象相
Stuart Krause1,2, Tanja Sanders3
1Thünen Institute of Forest Ecosystems, Alfred-Möller-Str. 1, Haus 41/42, 16225, Eberswalde, Germany.
Scientific reports
|July 9, 2024
概括
这项研究表明,无人机上的低成本RGB传感器可以使用绿色染色坐标 (GCC) 和机器学习准确预测森林现象学. 这推动了气候变化影响研究,使可靠的,高分辨率的现象学绘图成为可能.
科学领域:
- 生态生态学 生态生态学
- 遥感 遥感 遥感 遥感
- 林业林业 林业 林业 林业
背景情况:
- 气候变化影响森林动态,需要准确的现象学事件数据.
- 地球观测 (EO) 数据提供了森林现象学的大规模绘图,但地面真实性仍然是一个挑战.
- 了解现象时间对于评估气候变化风险至关重要,例如早期叶子发作.
研究的目的:
- 探索预测欧洲 (Fagus sylvatica) 的高分辨率现象相数据的可行性.
- 为了利用无人驾驶飞行器 (UAV) 基于多谱指数和机器学习的现象预测.
- 为了确定最佳的传感器,植被指数,训练数据和机器学习模型,以准确地绘制现象地图.
主要方法:
- 采用了基于无人机的多谱指数和机器学习模型的全面特征选择过程.
- 利用绿色色色坐标 (GCC) 和通用添加模型 (GAM) 促进现象相预测.
- 从校准的视频频段获得GCC训练数据,并使用未校准的RGB传感器数据进行预测.
主要成果:
- 该GCC/GAM增强模型在未见数据集 (RMSE <0.5) 上预测现象学阶段方面取得了高准确性.
- 展示了常见无人机上装的传感器的潜在互操作性,特别是低成本的RGB传感器.
- 由于过度和,鉴定了近红外频段指数的限制.
结论:
- 基于无人机的多谱指数和机器学习,特别是GCC和GAM提升,对于高分辨率的森林现象学预测是有效的.
- 低成本的RGB传感器为获取现象学数据提供了一个可行的替代方案,提高了可访问性.
- 未来的研究应该专注于将模型与已确定的现象学阶段 (如ICP森林冲洗阶段) 结合起来.
相关概念视频
Light Acquisition
8.4K
In order to produce glucose, plants need to capture sufficient light energy. Many modern plants have evolved leaves specialized for light acquisition. Leaves can be only millimeters in width or tens of meters wide, depending on the environment. Due to competition for sunlight, evolution has driven the evolution of increasingly larger leaves and taller plants, to avoid shading by their neighbors with contaminant elaboration of root architecture and mechanisms to transport water and nutrients.
8.4K
Biological Clocks and Seasonal Responses
34.6K
The circadian—or biological—clock is an intrinsic, timekeeping, molecular mechanism that allows plants to coordinate physiological activities over 24-hour cycles called circadian rhythms. Photoperiodism is a collective term for the biological responses of plants to variations in the relative lengths of dark and light periods. The period of light-exposure is called the photoperiod.
34.6K


