高時空分解能リモートセンシング画像を組み合わせたオブジェクト指向手法による沿岸塩性沼沢植生のフェノロジモニタリング

LI Jinyuan ,  

KE Yinghai ,  

MIN Yukui ,  

SHA Jinghan ,  

ZHANG Mengyao ,  

HAN Xiaoran ,  

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摘要

塩性沼沢植生のフェノロジカルモニタリングは「ブルーカーボン」生態系の炭素循環研究にとって非常に重要です。 高時空解像度の衛星リモートセンシング技術により、精密な植生のフェノロジカルモニタリングが可能となりましたが、同時に「塩胡椒ノイズ」も避けられません。 本研究は黄河口湿地を対象とし、高時空解像度のリモートセンシングデータとオブジェクト指向の手法を組み合わせて沿岸塩性沼沢植生のフェノロジカルモニタリングを行いました。ますます詳細な植生物図のためには、まず吉林1号の画像を使用して多スケールセグメンテーションを行い、塩性沼沢植生対象を抽出しました。 次に、オブジェクトを基本単位とし、時系列PlanetScope画像を使用して、S-Gフィルタリング、2重ロジスティックモデル、および動的しきい値法を使用してフェノロジカルパラメータを抽出し、成長期の開始日(SOS)、終了日(EOS)、および長さ(LOS)を取得し、時系列NDVIの適合精度、フェノロジカルパラメータの空間的異質性、およびフェノロジカムの一貫性との3つの側面から結果を評価しました。 結果は次の通りです:(1)ピクセルスケールと比較して、オブジェクトに基づく時系列NDVIの適合ルート平均二乗誤差(RMSE)、平均絶対誤差(MAE)、平均絶対パーセント誤差(MAPE)が低く、RMSE <0.05、MAPE <15%、MAE <0.035領域の面積がそれぞれ11.46%、12.93%、10.72%増加しました。このことは、オブジェクトに基づく時系列NDVIの適合度が高いことを意味します。 (2)オブジェクトとピクセルに基づくフェノロジカルパラメータの結果は空間分布的により一貫しており、両者は塩性沼沢植生のフェノロジカル空間異質性を示すことができますが、オブジェクトに基づくフェノロジカルパラメータは空間的により滑らかであり、ピクセルレベルのパラメータの小尺度での変動を効果的に緩和しました。局所フェノロジカルパラメータの空間的異質性を半分散関数を使用して量子化し、オブジェクトに基づくフェノロジカルパラメータで得られた塊金値とバイアス値が、ピクセルに基づくフェノロジカルパラメータの結果よりも明らかに低いことがわかりました。 (3)オブジェクトに基づくフェノロジカルパラメータとフェノロジカルカメラが取得したフェノロジカルパラメータは高い一貫性を有しています(SOSは一致しており、EOS、LOSは1日のみ差があります)、一方、オブジェクト内ピクセルのフェノロジカルパラメータには大きな違いがあります。 本研究は、オブジェクト指向の画像解析手法が高解像度リモートセンシング画像によってもたらされる塩胡椒ノイズを効果的に低減し、塩性沼沢地の高解像度フェノロジカルパラメータ抽出において大きな適用潜在性を有していることを示しています。

关键词

塩沼湿地、フェノロジ、Jilin-1、PlanetScope、高分解能

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