吕向阳
基于无人机多光谱-点云融合的生态三维建模与碳储量/生物量/LULC案例实战技术应用
2025-7-17 11:23
阅读:372

一:生态三维建模导论与无人机多光谱基础

1、生态系统结构建模与功能建模的区别

2、无人机多光谱传感器原理与常见波段

3、多光谱遥感与三维建模融合的研究范式

二:三维模型生成与多光谱遥感预处理

1、多光谱遥感数据采集(无人机航拍、地理空间数据云等)

2、Metashape建模流程实操

3、SfM重建原理与稠密点云生成、植被指数计算

4、Python环境配置与常用编辑器

5、遥感与生态建模工具库(rasterio、gdal)简介

6、Python栅格/矢量预处理:投影、裁剪、掩膜、格式转换

三:三维数据质量评价与生态建模适配性分析

1三维建模精度控制:Tie PointsRMSE、重投影误差

2点云质量指标:点密度、空洞率、结构完整性

3三维数据对生态建模的适配性分级(生物量vs地表粗糙度等)

4、基于Python的统计分析:点云密度热力图、空洞识别、误差地图

5不可用区域识别与过滤策略(遮阴/水面/边缘拉伸)

四:生态三维与多光谱特征提取

1、地形与结构因子:坡度、坡向、高程、冠层粗糙度

2、植被指数:NDVIMSAVIGNDVI

3、特征变量筛选:相关性分析、PCA降维

4Python提取工具链:rasterio, geopandas, scikit-image

五:Python建模工具链与生态建模流程

1模型类型:回归 vs 分类、监督 vs 非监督

2数据预处理:标准化、插值、训练集划分

3模型构建:随机森林、XGBoostSVM、线性回归

4模型调参与评估:交叉验证、网格搜索、超参数优化

5模型可解释性:SHAP值、重要性分析图、Partial Dependence Plot

六:案例分析 I:碳储空间建模(UAV+点云)

1目标定义:基于CHMNDVI、坡度等预测地上碳储量

2样本构建:样地实测碳储 + UAV影像提取特征

3模型对比:随机森林 vs XGBoostRMSE / R²

4结果展示:预测图、残差图、SHAP特征重要性

5Python批处理脚本+模型复现实验

七:案例分析II:下层植被生物量估算(低致密环境)

1目标:利用点云高度/密度特征预测地被生物量

2点云处理:MetashapeCHM→格网划分

3特征提取:平均冠层高度、点密度、植被覆盖率

4建模分析:回归模型/多项式拟合 精度评估

5成果图:生物量热力图、预测vs 实测残差图LSTMGRUProphetXGBoost等时序建模

6Python批处理脚本+模型复现

八:案例分析III:多源融合下的土地利用/覆盖分类建模(LULC)

1数据融合:正射影像+ CHM + NDVI

2样本标注:人工矢量标签(道路、林地、草地等)

3多分类建模:SVM vs XGBoost(精度评估)

4输出成果:LULC地图、混淆矩阵、Kappa系数

5SHAP特征贡献图:空间特征对分类影响排序

6Python批处理脚本+模型复现

九:总结

1高水平文章模板构建

2写作技巧汇总

基于无人机多光谱-点云融合的生态三维建模与碳储量/生物量/LULC案例实战技术应用

转载本文请联系原作者获取授权,同时请注明本文来自吕向阳科学网博客。

链接地址:https://wap.sciencenet.cn/blog-3595493-1494063.html?mobile=1

收藏

分享到:

下一篇
当前推荐数:0
推荐到博客首页
网友评论0 条评论
确定删除指定的回复吗?
确定删除本博文吗?