加利福尼亚大学地球观察与遥感实验室、加州鱼类及野生动物部门

2021年2月发表于Remote Sensing期刊

入侵植物是一种非本地物种，可以在被入侵地迅速传播，对经济、生态或环境产生有害影响。在美国加利福尼亚州萨克拉门托-圣华金河三角洲等水生系统中，管理机构使用载人飞行器（MAV）成像光谱来绘制和跟踪入侵水生植物数量的年度变化。

无人机（UAV）的进步和传感器的小型化正在实现更高空间分辨率的物种测绘，这有助于在入侵扩散到更大区域之前及早发现入侵。这项研究将无人机成像光谱绘制的地图与目前为监测萨克拉门托-圣华金三角洲入侵水生植物而制作的有人机载成像光谱绘制地图进行了比较。在湿地研究现场，使用有人机MAV搭载的HyMap传感器和无人机搭载的美国Headwall微型成像光谱仪Nano-Hyperspec采集了并行图像，并比较了使用随机森林模型生成的分类图。

结果显示，Nano-Hyperspec和HyMap衍生地图的分类精度相当，Nano-Hyperspec衍生地图的总体精度略高。此外，Nano-Hyperspec图像的分辨率更高，可以检测到研究地点存在的水葫芦斑块，而HyMap则无法检测到。然而，尽管Nano-Hyperspec的检测能力有所提高，但由于监测大面积区域覆盖相关成本较高，将其作为HyMap的替代品大规模运营监测暂时是不太可行的。总的来说，基于无人机的高光谱成像光谱仪提供了更优的监测能力，可以作为重点生态或经济优先目标区域的补充监测方案。

图1：研究区域的分类图 (a) HyMap map; (b) Nano map