结合多模态数据的滨海湿地碱蓬叶面积指数无人机高光谱反演
2023-07-13何爽张森田家卢霞
何爽,张森,田家,卢霞
1.江苏海洋大学 海洋技术与测绘学院,连云港 222000;
2.南京大学 国际地球系统科学研究所,南京 210023
1 引言
碱蓬是一种滨海湿地改良土壤的重要植物(Liu 等,2020;Jia 等,2018;李从娟 等,2015),可以增加土壤肥力(Li 等,2019),具有一定药用和经济价值(Li等,2019;陈仲新 等,2016),但近年来盐沼碱蓬总面积整体呈不断下降趋势(Chen 等,2022)。叶面积指数LAI(Leaf Area Index)是碱蓬群体结构的重要量化指标,常用于模拟植被光合作用、呼吸作用与蒸腾作用等方面(Fang 等,2019;Parker,2020),对碱蓬产量的提升起到至关重要的作用,精确估算碱蓬LAI可以为判断碱蓬生长状况提供重要依据(Yan等,2019),进而为监测盐沼湿地提供有效帮助。
相较于传统植被LAI测量方法,无人机高光谱遥感技术因其快速、重复的信息捕获能力及高空间分辨率的特点,在小地块精确监测中被广泛应用。众多学者围绕无人机高光谱影像提出了植被指数法(Ma 等,2022)、红边参数法(黄敬峰 等,2006;Xie 等,2018)、改进型光谱特征参数法(高林 等,2017b)以及使用无人机高光谱影像的纹理特征(Duan 等,2019)等方法结合统计分析反演模型估计植被LAI,常用统计分析反演模型主要有线性回归、幂函数回归、指数函数回归(Yu等,2019;Sha 等,2019;吴伟斌 等,2018)。但这些模型通常无法很好表现植被指数VI(Vegetation Index)与植被LAI之间的非线性关系(谢巧云 等,2014)。
由于无人机高光谱数据一般具有多重共线性,存在数据冗余问题,机器学习算法具有较高的学习和预测能力,能够从不同角度克服变量间共线性的问题(马怡茹 等,2021;郭云开 等,2019),进而提高模型精度(谢巧云 等,2014;……
