Combination of hyperspectral and LiDAR for aboveground biomass estimation using machine learning

高光谱成像 激光雷达 均方误差 随机森林 遥感 环境科学 植被(病理学) 生物量(生态学) 决定系数 人工神经网络 计算机科学 机器学习 数学 统计 地理 生态学 生物 医学 病理
作者
Nik Ahmad Faris Nik Effendi,Nurul Ain Mohd Zaki,Zulkiflee Abd Latif,Mohd Faisal Abdul Khanan
出处
期刊:Transactions in Gis [Wiley]
卷期号:28 (6): 1750-1771 被引量:1
标识
DOI:10.1111/tgis.13214
摘要

Abstract The increase in greenhouse gases in the atmosphere is due to carbon dioxide (CO 2 ), which has affected climate change. Therefore, the forest plays an essential role in carbon storage which absorbs the CO 2 and releases oxygen (O 2 ) to stabilize the earth's ecosystem. This research aims to estimate aboveground biomass (AGB) using a combination of airborne hyperspectral and LiDAR data with field observation in a tropical forest. The objective of this study is to test the ability of vegetation indices and topographic features derived from hyperspectral and LiDAR data using machine learning for AGB estimation and to identify the best machine learning algorithms for estimating AGB in tropical forest. In this research, artificial neural network (ANN) and random forest (RF) algorithm were used to predict the AGB using different models with different combinations of variables. During model selection, the best model fit was selected by calculating statistical parameters such as the residual of the coefficient of determination ( R 2 ) and root mean square error (RMSE). Based on the statistical indicators, the most suitable model is Model 4 using anRF algorithm with mtry = p, and a combination of field observation, LiDAR, hyperspectral, vegetation indices (VIs), and topography. This model produced R 2 = 0.997 and RMSE = 30.653 kg/tree. Therefore, using a combination of field observation and remote sensing data with machine learning techniques is reliable in forest management to estimate AGB in tropical forest.

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
领导范儿应助HHZ采纳,获得10
1秒前
赘婿应助Jodie采纳,获得10
2秒前
lienafeihu完成签到 ,获得积分10
2秒前
随遇而安完成签到 ,获得积分10
3秒前
TIZI完成签到,获得积分10
5秒前
ontheway发布了新的文献求助10
6秒前
金金完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
所所应助Eason小川采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
彭于晏应助伤心猪大肠采纳,获得10
11秒前
11秒前
烟花应助无限豪英采纳,获得10
11秒前
田様应助师专第一黑奴采纳,获得10
11秒前
12秒前
烟花应助正直听白采纳,获得10
12秒前
seekingalone完成签到,获得积分10
12秒前
kakafan完成签到,获得积分10
13秒前
初心发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
dan发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
childdead完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
17秒前
HHZ发布了新的文献求助10
17秒前
bingbing完成签到,获得积分10
17秒前
1111完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
18秒前
WuYixiao1012完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
张文乐发布了新的文献求助10
19秒前
帅气西牛完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
ambernameswu发布了新的文献求助10
21秒前
Eason小川发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6516515
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8309548
关于积分的说明 17761941
捐赠科研通 5618871
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2925502
邀请新用户注册赠送积分活动 1902508
关于科研通互助平台的介绍 1763678