Índice Hiperespectral de Suelo Desnudo (HBSI): Mapeo del Suelo Usando un Conjunto de Índices Espectrales en un Entorno de Aprendizaje Automático
Autores: Salas, Eric Ariel L.; Kumaran, Sakthi Subburayalu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Índice Hiperespectral de Suelo Desnudo (HBSI): Mapeo del Suelo Usando un Conjunto de Índices Espectrales en un Entorno de Aprendizaje Automático
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Espectral
Teledetección
Suelo desnudo
índice
HBSI
Precisión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los índices espectrales de teledetección basados en longitudes de onda visibles, NIR y SWIR son útiles para predecir patrones espaciales de suelo desnudo. Sin embargo, identificar una combinación efectiva de longitudes de onda informativas o índices espectrales para mapear suelo desnudo en una región urbana/agricultural compleja sigue siendo un desafío. En este estudio, desarrollamos un nuevo índice de suelo desnudo, el Índice de Suelo Desnudo Hiperespectral (HBSI), para mejorar la precisión del mapeo de suelo desnudo por teledetección. Probamos el HBSI utilizando las imágenes multiespectrales de alta resolución espectral AVIRIS-NG y Sentinel-2. Aplicamos un enfoque de modelado en conjunto, que consiste en un bosque aleatorio (RF) y una máquina de soporte vectorial (SVM), para clasificar el suelo desnudo. Encontramos que el HBSI superó a otros índices de suelo desnudo existentes con más del 91% de precisión para Sentinel-2 y AVIRIS-NG. Además, la combinación del HBSI y el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) mostró un mejor rendimiento en la clasificación de suelo desnudo, con más del 92% de precisión para las imágenes de Sentinel-2 y más del 97% de precisión para las imágenes de AVIRIS-NG. También, el conjunto RF-SVM superó el rendimiento de los modelos individuales. La novedad del HBSI se debe a su desarrollo, ya que utiliza la banda azul además de las bandas NIR y SWIR2 de los datos de alta resolución espectral de AVIRIS-NG para mejorar la precisión del mapeo de suelo desnudo.
Descripción
Los índices espectrales de teledetección basados en longitudes de onda visibles, NIR y SWIR son útiles para predecir patrones espaciales de suelo desnudo. Sin embargo, identificar una combinación efectiva de longitudes de onda informativas o índices espectrales para mapear suelo desnudo en una región urbana/agricultural compleja sigue siendo un desafío. En este estudio, desarrollamos un nuevo índice de suelo desnudo, el Índice de Suelo Desnudo Hiperespectral (HBSI), para mejorar la precisión del mapeo de suelo desnudo por teledetección. Probamos el HBSI utilizando las imágenes multiespectrales de alta resolución espectral AVIRIS-NG y Sentinel-2. Aplicamos un enfoque de modelado en conjunto, que consiste en un bosque aleatorio (RF) y una máquina de soporte vectorial (SVM), para clasificar el suelo desnudo. Encontramos que el HBSI superó a otros índices de suelo desnudo existentes con más del 91% de precisión para Sentinel-2 y AVIRIS-NG. Además, la combinación del HBSI y el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) mostró un mejor rendimiento en la clasificación de suelo desnudo, con más del 92% de precisión para las imágenes de Sentinel-2 y más del 97% de precisión para las imágenes de AVIRIS-NG. También, el conjunto RF-SVM superó el rendimiento de los modelos individuales. La novedad del HBSI se debe a su desarrollo, ya que utiliza la banda azul además de las bandas NIR y SWIR2 de los datos de alta resolución espectral de AVIRIS-NG para mejorar la precisión del mapeo de suelo desnudo.