Mapping Plant Functional Traits with Convolutional Neural Networks Trained on Spectral Images of Discrete Anisotropic Radiative Transfer Model
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F86652079%3A_____%2F25%3A00645151" target="_blank" >RIV/86652079:_____/25:00645151 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://ieeexplore.ieee.org/xpl/conhome/11242230/proceeding" target="_blank" >https://ieeexplore.ieee.org/xpl/conhome/11242230/proceeding</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1109/IGARSS55030.2025.11242993" target="_blank" >10.1109/IGARSS55030.2025.11242993</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Mapping Plant Functional Traits with Convolutional Neural Networks Trained on Spectral Images of Discrete Anisotropic Radiative Transfer Model
Popis výsledku v původním jazyce
In this study, we demonstrated how spectral images of vegetation canopies generated by physically-based radiative transfer modeling can be used for machine learning of convolutional neural networks (CNN) capable of mapping plant biochemical functional traits. Results of ResNet50 CNN, applied on multispectral reflectance images of maize and sugar beet crop canopies simulated with the Discrete Anisotropic Radiative Transfer (DART) model, indicated acceptable accuracies of leaf chlorophyll a+b content estimates for early growth stages of maize and sugar beet crops (R2 = 0.83, RMSE = 6.9 and 6.6 μg.cm-2). Estimations for the later and across different growth stages of both crops were, however, inaccurate. U-Net CNN, trained on DART reflectance images of a tall eucalyptus forest and applied on a drone-based hyperspectral image, retrieved content of leaf chlorophylls comparably to a random forest, but estimates of carotenoids and anthocyanin were underestimated.
Název v anglickém jazyce
Mapping Plant Functional Traits with Convolutional Neural Networks Trained on Spectral Images of Discrete Anisotropic Radiative Transfer Model
Popis výsledku anglicky
In this study, we demonstrated how spectral images of vegetation canopies generated by physically-based radiative transfer modeling can be used for machine learning of convolutional neural networks (CNN) capable of mapping plant biochemical functional traits. Results of ResNet50 CNN, applied on multispectral reflectance images of maize and sugar beet crop canopies simulated with the Discrete Anisotropic Radiative Transfer (DART) model, indicated acceptable accuracies of leaf chlorophyll a+b content estimates for early growth stages of maize and sugar beet crops (R2 = 0.83, RMSE = 6.9 and 6.6 μg.cm-2). Estimations for the later and across different growth stages of both crops were, however, inaccurate. U-Net CNN, trained on DART reflectance images of a tall eucalyptus forest and applied on a drone-based hyperspectral image, retrieved content of leaf chlorophylls comparably to a random forest, but estimates of carotenoids and anthocyanin were underestimated.
Klasifikace
Druh
D - Stať ve sborníku
CEP obor
—
OECD FORD obor
20705 - Remote sensing
Návaznosti výsledku
Projekt
—
Návaznosti
I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2025
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název statě ve sborníku
IEEE International Symposium on Geoscience and Remote Sensing (IGARSS 2025)
ISBN
979-8-3315-0810-4
ISSN
—
e-ISSN
—
Počet stran výsledku
5
Strana od-do
355-359
Název nakladatele
IEEE
Místo vydání
Brisbane
Místo konání akce
Brisbane
Datum konání akce
3. 8. 2025
Typ akce podle státní příslušnosti
WRD - Celosvětová akce
Kód UT WoS článku
—