陶海玉，张爱武，庞海洋，康孝岩

智能手机原位牧草生物量估算

陶海玉，张爱武，庞海洋，康孝岩

首都师范大学地理环境研究与教育中心/首都师范大学三维信息获取与应用教育部重点实验室，北京 100048

【】生物量是草地生态系统物质和能量基础，是最基本的生态参量。以往基于卫星和航空遥感定量反演草地生物量过于专业化，难以在牧民间推广。因此，本文提出一种用手机近距离拍摄的真彩色图像估算牧草生物量方法，构建牧草生物量估算模型，为牧民方便、快捷、无损地掌握牧场牧草长势提供理论依据和技术支撑。首先，利用手机超高分辨率真彩色图像，分别基于植被指数、纹理特征以及联合植被指数和纹理特征构建牧草生物量估算特征集合。其次，为防止过多的特征提取带来维度灾难，提出一种XGBoost与序列前向选择相结合的特征选择算法（XGB-SFS），进行特征筛选及最优子集构建。最后，使用随机森林回归和留一法交叉验证对比不同特征集合构建模型的生物量估算效果，分析不同类型特征及XGB-SFS算法在牧草地上生物量（Above Ground Biomass，AGB）估算中的作用。（1）对比单类型特征构建的模型，基于空间纹理特征的估算模型（2=0.76）要优于基于光谱植被指数估算模型（2=0.73），表明纹理特征在超高分辨率牧草AGB估算中具有一定作用；（2）对比特征选择后的模型，联合空谱多类型特征构建模型优于任何一种单类型特征模型（2=0.83，=127.57 g·m-2，=81.25 g·m-2），表明使用多类型特征构建模型，可一定程度上提高牧草AGB估算精度。……