基于流形学习的阔叶树叶面积指数的研究

薛联凤，云挺，罗毅，姚志安

(南京林业大学 信息学院，南京 210037)

摘要：叶面积指数(LAI)是一个量化植物绿色指数的重要参数之一。精确测量叶面积指数对研究生态系统的功能结构特性具有重要的意义。植物生存环境影响植物叶子的形态，叶舒展、卷曲、病虫害引起缺损等几何形态的变化，对于测量带来很大不便。本论文鉴于在传统的叶面积指数的测量方法存在许多弊端，借助于流形学习方法，将三维数据降为二维数据，在二维空间进行数据的精确测量，得到相当准确的叶面积指数，从而获得植物精确的参数有了一定科学依据。

关键词：叶面积指数；流形学习；降维

中图分类号：S 718.4；TP 301.6

文献标识码：A

文章编号：1001-005X(2015)02-0075-06

Abstract：Leaf area index(LAI)is one of the important parameters for green rating.The precise measurement of LAI has great significance to study the functional structure characteristics of ecosystems.The living environment can affect the form of leafs and the leaf stretch，curly，plant diseases and insect pests also cause the change of leaf form，which is not convenient to the measurement of leafs.In this paper，in consideration of the drawbacks of traditional measurement methods of leaf area index，the mani-fold learning method was used to reduce the three-dimensional data to two-dimensional data and realize precise measurement.In this way，a fairly accurate LAI can be obtained，which provides scientific basis for the accurate measurement of the parameter.

Keywords：leaf area index；mani-fold learning；dimension reduction

收稿日期：2014-10-20

基金项目：国家自然科学基金(31300472)；江苏省自然科学基金(BK2012418)；2014江苏省社会发展项目基金资助(SBE2014070966)

作者简介：第一薛联凤，硕士，副教授。研究方向：图像处理。E-mail：285201972@qq.com

Study of Broad-leaved Trees LAI Based on Mani-fold Learning

Xue Lianfeng，Yun Ting，Luo Yi，Yao Zhian

(College of Informaiton，Nanjing Forestry University，Nanjing 210037)

引文格式：薛联凤，云挺，罗毅，等.基于流形学习的阔叶树叶面积指数的研究[J].森林工程，2015，31(2)：75-80.

目前，人们对地球居住的生存环境的优良指数要求越来越高，在有限地球绿化面积范围内提高优化指数，对于植物种植种类，以及植物性能改变，都会直接影响人类的生存优良指数[1-4]。其中叶面积指数(LAI)是研究植物的林分重要参数，是描述森林冠层结构特征的重要因子之一，是植物冠层空隙的动态、平衡的认识和掌握的重要指标。叶面积指数在植物生长模型、气候模型、能量平衡模型和冠层反射模型等都有着重要作用，叶面积指数控制着植被冠层的多种生物物理和生理过程[5-9]。……