Physics-constrained deep learning for biophysical parameter retrieval from Sentinel-2 images: Inversion of the PROSAIL model

遥感 叶面积指数 反演(地质) 计算机科学 辐射传输 大气辐射传输码 背景(考古学) 环境科学 人工神经网络 人工智能 地理 地质学 生物 考古 古生物学 物理 构造盆地 量子力学 生态学
作者
Yoël Zérah,Silvia Valero,Jordi Inglada
出处
期刊:Remote Sensing of Environment [Elsevier BV]
卷期号:312: 114309-114309 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.rse.2024.114309
摘要

In this era of global warming, the regular and accurate mapping of vegetation conditions is essential for monitoring ecosystems, climate sustainability and biodiversity. In this context, this work proposes a physics-guided data-driven methodology to invert radiative transfer models (RTM) for the retrieval of vegetation biophysical variables. A hybrid paradigm is proposed by incorporating the physical model to be inverted into the design of a neural network architecture, which is trained by exploiting unlabeled satellite images. In this study, we show how the proposed strategy allows the simultaneous probabilistic inversion of all input PROSAIL model parameters by exploiting Sentinel-2 images. The interest of the proposed self-supervised learning strategy is corroborated by showing the limitations of existing simulation-trained machine learning algorithms. Results are assessed on leaf area index (LAI) and canopy chlorophyll content (CCC) in-situ measurements collected on four different field campaigns over three European tests sites. Prediction accuracies are compared with performances reached by the well-established Biophysical Processor (BP) of the Sentinel Application Platform (SNAP). Obtained overall accuracies corroborate that the proposed methodology achieves performances equivalent to or better than the state-of-the-art methods.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
慕青应助调皮的酬海采纳,获得50
3秒前
Eric完成签到,获得积分10
5秒前
zhuxd完成签到 ,获得积分10
6秒前
初见完成签到 ,获得积分10
11秒前
李雅琳完成签到 ,获得积分10
12秒前
gxzsdf完成签到 ,获得积分10
19秒前
拉长的秋白完成签到 ,获得积分10
20秒前
飞矢不动完成签到,获得积分10
26秒前
zhaoyang完成签到 ,获得积分10
31秒前
solution完成签到 ,获得积分10
31秒前
CNS发布了新的文献求助10
32秒前
大方幼荷应助369ninja采纳,获得10
34秒前
机智的孤兰完成签到 ,获得积分10
41秒前
Copyright应助369ninja采纳,获得10
42秒前
明朗完成签到 ,获得积分0
42秒前
yjy完成签到,获得积分10
42秒前
sissiarno应助369ninja采纳,获得30
50秒前
51秒前
zhangfuchao完成签到,获得积分10
52秒前
zozox完成签到 ,获得积分10
54秒前
张少伟发布了新的文献求助10
58秒前
cdercder应助369ninja采纳,获得10
58秒前
kanong完成签到,获得积分0
59秒前
1分钟前
如意语山完成签到 ,获得积分10
1分钟前
timeless完成签到 ,获得积分10
1分钟前
烟花应助张少伟采纳,获得10
1分钟前
cdercder应助369ninja采纳,获得10
1分钟前
qinxy完成签到,获得积分10
1分钟前
会赢完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Robin完成签到 ,获得积分10
1分钟前
CNS完成签到,获得积分10
1分钟前
cdercder应助369ninja采纳,获得10
1分钟前
cdercder应助369ninja采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
lingduyu发布了新的文献求助10
1分钟前
Allen完成签到,获得积分10
1分钟前
糖宝完成签到 ,获得积分0
1分钟前
张正友完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7126355
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8777179
关于积分的说明 18553808
捐赠科研通 6705802
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3150285
关于科研通互助平台的介绍 2272309
邀请新用户注册赠送积分活动 2124672