近日，我校測(cè)繪地理信息學(xué)院智能計(jì)算與遙感應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室的付波霖教授團(tuán)隊(duì)在《Remote Sensing of Environment》（RSE）上發(fā)表題為“Quantifying vegetation species functional traits along hydrologic gradients in karst wetland based on 3D mapping with UAV hyperspectral point cloud”的研究成果。桂林理工大學(xué)測(cè)繪地理信息學(xué)院為第一完成單位，付波霖教授為第一作者，何宏昌教授為通訊作者。RSE是遙感領(lǐng)域影響力最高的學(xué)術(shù)期刊之一，為中科院一區(qū)TOPSCI期刊，2023年影響因子IF為13.5，CiteScore為24.8，在全球同類(lèi)SCI學(xué)術(shù)期刊中長(zhǎng)期排名第一。此次是我校首次以第一完成單位在RSE上發(fā)表原創(chuàng)研究文章。（全文鏈接為：https://doi.org/10.1016/j.rse.2024.114160）
該研究提出了一種新穎的點(diǎn)云和高光譜融合方法，用于廣西桂林會(huì)仙喀斯特國(guó)際重要濕地24類(lèi)精細(xì)植被的3D制圖，并首次基于3D制圖結(jié)果，量化了多種濕地植被功能性狀參數(shù)沿濕地水文梯度的變化趨勢(shì)，為自然場(chǎng)景的植被研究提供了一種全新方法。
研究區(qū)與現(xiàn)場(chǎng)采集
巖溶濕地是地球上獨(dú)特而寶貴的生態(tài)系統(tǒng)之一，由湖泊、河流、沼澤等地上和地下水體組成，健康的巖溶濕地不僅是最富有生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng)之一，也是穩(wěn)定的碳匯資源庫(kù)，在全球碳固存和陸地碳循環(huán)中發(fā)揮著重要作用。然而，植被分布和生長(zhǎng)狀況與濕地復(fù)雜的水文特征之間的關(guān)系一直是研究的難點(diǎn)。在具有復(fù)雜垂直結(jié)構(gòu)的濕地場(chǎng)景中，無(wú)人機(jī)LiDAR為植被遙感提供了一種快速有效的方法，能夠獲得包含精細(xì)植被結(jié)構(gòu)特征的3D點(diǎn)云數(shù)據(jù)；高光譜傳感器則可以捕獲植被在多個(gè)精細(xì)波段上的反射率，為分類(lèi)和反演研究提供了豐富信息。該研究提出了一種新穎的無(wú)監(jiān)督高光譜點(diǎn)云投影模型（HPProj），構(gòu)建了用于3D融合異步采集的高光譜影像與LiDAR點(diǎn)云的深度學(xué)習(xí)模型，生成了能同時(shí)準(zhǔn)確表達(dá)植被空間結(jié)構(gòu)和光譜信息的高光譜點(diǎn)云，實(shí)現(xiàn)了廣西桂林會(huì)仙喀斯特國(guó)際重要濕地24類(lèi)精細(xì)植被物種的3D制圖。高精度的3D植被物種分布圖準(zhǔn)確地刻畫(huà)了濕地中各植被群落的分布及其形態(tài)，為了充分利用這種新穎的數(shù)據(jù)，該研究進(jìn)一步提出了3D植被參數(shù)量化分析框架（3D-VQAF），通過(guò)制圖結(jié)果后處理、功能性狀量化、分布統(tǒng)計(jì)分析、沿水文梯度分析四個(gè)步驟，量化了每種植被的高度、體積、生化光譜指數(shù)在濕地中的分布情況，并依據(jù)其水文梯度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，繪制了詳細(xì)的植被功能性狀淹水頻率和臨水距離梯度的曲線圖。該方法可以敏捷、精細(xì)地刻畫(huà)自然場(chǎng)景下植被物種功能性狀和水文梯度的空間關(guān)系，為中國(guó)乃至全球濕地的保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展提供了技術(shù)支撐。
論文技術(shù)路線圖
該論文的發(fā)表得到了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、廣西自然科學(xué)基金、廣西八桂學(xué)者團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目和測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)一流學(xué)科的共同資助。該論文是我校遙感學(xué)科頂級(jí)期刊論文發(fā)表的突破，也是付波霖教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際具有重要影響力期刊上發(fā)表高水平論文的又一次重大突破，反映了我校在建設(shè)高水平科技創(chuàng)新能力的師資隊(duì)伍和提升人才培養(yǎng)質(zhì)量上的舉措成效顯著。
（一審：范冬林；二審：付波霖；三審：李永偉）
