通过高光谱视角了解森林

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通过高光谱成像进行林业管理,可为做出数据驱动决策或量身定做管理策略提供了坚实的基础。为了满足日益增长的林业产品和环境保护的需求,林业管理是十分有必要的。然而,采取人工清点和湿法实验室分析既费时又费力。 高光谱成像是获取有价值的森林概况的有力工具。先进的高光谱相机装备在机载平台上,使得快速方便地扫描感兴趣的广阔区域成为可能。以高分辨率收集的高光谱数据提供了从景观到单个树木的详细信息。

通过高光谱成像进行林业管理,可为做出数据驱动决策或量身定做管理策略提供了坚实的基础。2Excel geo是一家专门从事林业和环境监测行业的遥感公司,它阐述了一些关于高光谱林业管理的可能性。

为了满足日益增长的林业产品和环境保护的需求,林业管理是十分有必要的。然而,采取人工清点和湿法实验室分析既费时又费力。

高光谱成像是获取有价值的森林概况的有力工具。先进的高光谱相机装备在机载平台上,使得快速方便地扫描感兴趣的广阔区域成为可能。以高分辨率收集的高光谱数据提供了从景观到单个树木的详细信息。

全彩、多光谱和高光谱技术的比较,其中包括了波段数和仪器实例。

高光谱图像分析从空间和光谱方面揭示了生化和土壤成分,为获取森林信息提供了多种应用途径。

植被物种的分类

高光谱成像有助于识别景观中不同树种的位置和分布,从而为管理树木和森林提供有价值的信息。例如,具有创新的机器学习技术的高光谱图像可用于对混合林地环境中的优势树种进行分类。

Heathland 1(左)和Heathland 2(右)的机载图像的最终分类

树木健康/疾病评估

机载高光谱图像可用于评估灌木树篱环境中单个白蜡树的枯梢病(Hymenoscyphus fraxineus)。从树篱中识别出单个树冠的准确率达到89%。根据高光谱影像计算的窄带植被指数对枯梢病进行分类,总准确率达到87%。

以白蜡树枯梢病分析为实例,沿着电力线使用机载高光谱图像来定位单个树木及其种类、高度和健康情况。把这些都结合起来,就可以得到最终的风险地图。

树木分布地图

先进的高光谱相机能够在高分辨率下进行数据采集,因此能够在大的范围内识别单个的树冠。利用这一显著优势,可以从单个树冠规模的高光谱数据中得出特定的指标,以管理和监视森林环境。

来自皇家鸟类保护协会保护区的一部分带有树高的树木分布地图

此外,高质量的高光谱成像在冠层覆盖率的量化、对枯枝的识别、小范围(<5m features)的土地覆盖图(如树篱)、变化检测(例如放牧压力,树的迎风度)等方面表现出优越的性能。

高光谱成像技术能够同时实现森林定位与生物化学信息的可视化。因此,它可以为林业部门制定以数据为依据的决策或调整管理战略提供坚实的基础。高光谱成像的功能也可以扩展到农业,景观规划以及其他与农业相关的应用中。

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