تقسيم مكونات سحابة نقاط الشجرة الفردية باستخدام التعلم العميق المستند إلى الخصائص الهندسية الأسبقية

GAN Ruilin ,  

YANG Jian ,  

LUO Binhan ,  

SHI Shuo ,  

DU Lin ,  

WU Zhongliang ,  

WANG Sihao ,  

WANG Ao ,  

摘要

يُعتبر التمييز الفعّال بين البنية الخشبية وأجزاء الأوراق للأشجار أساسًا هامًا لتقدير دقيق لمعاملاتها الهيكلية الرئيسية والانعكاس الدقيق للكتلة الحيوية. يوفر الليدار دعمًا تقنيًا جديدًا للتقدير غير التدميري لمعاملات هيكل الأشجار والكتلة الحيوية فوق الأرض. ومع ذلك، تعاني خوارزميات تقسيم مكونات الشجرة الفردية الحالية من قدرة تعميم محدودة لأنواع الأشجار المختلفة وضعف في تقسيم الفروع الصغيرة. لذلك، قامت هذه الورقة ببناء مجموعة بيانات واسعة النطاق تشمل 713 شجرة فردية بأنواع غنية، كما تم إدخال شبكة تعلم عميق عالية الأداء Point Transformer-V3 للحصول على نتائج تقسيم موثوقة. بالإضافة إلى ذلك، تم تحسين أداء تقسيم الشبكة العميقة على سحابة نقاط الشجرة الفردية من خلال بناء خصائص هندسية أسبقية (مؤشرات التباين البارز، مؤشرات المكونات الرئيسية، ومؤشرات التعامد)، وتمت مقارنة الأداء مع عدة خوارزميات تعلم عميق رائدة حالية. أظهرت النتائج البحثية أن شبكة Point Transformer-V3 التي تم إدخال الخصائص الهندسية الأسبقية بها حققت دقة شاملة (OA)، ودقة متوسطة (mAcc)، ومتوسط تداخل الاتحاد (mIoU) بلغوا 0.946 و0.872 و0.806 على التوالي في تقسيم مكونات الشجرة الفردية المتعددة الأنواع؛ حتى الفروع الدقيقة ضمن الأغطية الشجرية الصغيرة قُدرت إلى حد معين، وأظهرت الشبكة تكيّفًا عاليًا عبر أنواع أشجار مختلفة ذات اختلافات هيكلية هندسية كبيرة. أخيرًا، أظهرت تجارب الإزالة أن إدخال الخصائص الهندسية الأسبقية للشجرة الفردية أثناء التدريب يُعزز فعالية التقسيم الشبكي بشكل جيد. لذلك، يمكن أن تُعزز الطريقة المبنية في هذه الورقة استخدام التعلم العميق في تقسيم مكونات الشجرة الفردية، وتوفر دعمًا تقنيًا لتقدير دقيق لمعاملات هيكل الشجرة.

关键词

مكونات الشجرة الفردية;سحابة نقاط الليدار;التقسيم الدلالي;الخصائص الهندسية الأسبقية;التعلم العميق;فصل الخشب والأوراق;استخراج الفروع;آلية الاهتمام التسلسلي

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website