ข้ามไปที่เนื้อหาหลัก

การประเมินมวลชีวภาพเหนือพื้นดินของชุมชนพืชชุ่มน้ำจากข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัลโดยใช้อนุพันธ์แบบเศษส่วนและการเรียนรู้ของเครื่อง

การประเมินมวลชีวภาพเหนือพื้นดินของชุมชนพืชชุ่มน้ำจากข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัลโดยใช้อนุพันธ์แบบเศษส่วนและการเรียนรู้ของเครื่อง


มวลชีวภาพเหนือพื้นดิน (Aboveground Biomass: AGB) เป็นตัวแปรสำคัญในการประเมินสุขภาพของระบบนิเวศ การกักเก็บคาร์บอน และความหลากหลายทางชีวภาพของพื้นที่ชุ่มน้ำ การประมาณค่า AGB อย่างแม่นยำจึงมีความสำคัญต่อการจัดการและอนุรักษ์พื้นที่ชุ่มน้ำอย่างยั่งยืน บทความวิจัย "Estimating Aboveground Biomass of Wetland Plant Communities from Hyperspectral Data Based on Fractional-Order Derivatives and Machine Learning" ตีพิมพ์ในวารสาร Remote Sensing, Vol. 16, Pages 3011 ได้นำเสนอวิธีการใหม่ในการประเมินค่า AGB ของชุมชนพืชชุ่มน้ำจากข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัลโดยใช้อนุพันธ์แบบเศษส่วนและการเรียนรู้ของเครื่อง

ข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัลและอนุพันธ์แบบเศษส่วน

ข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัลเป็นข้อมูลภาพถ่ายที่บันทึกสเปกตรัมของแสงสะท้อนจากวัตถุในช่วงความยาวคลื่นที่ต่อเนื่องกัน ข้อมูลชนิดนี้มีความไวต่อคุณสมบัติทางชีวเคมีและโครงสร้างของพืช ทำให้เหมาะสำหรับการประเมินค่า AGB

อนุพันธ์แบบเศษส่วนเป็นเครื่องมือทางคณิตศาสตร์ที่ใช้ในการวิเคราะห์สัญญาณที่ไม่ต่อเนื่อง อนุพันธ์แบบเศษส่วนสามารถดึงคุณลักษณะของสเปกตรัมที่ซ่อนอยู่ซึ่งเกี่ยวข้องกับ AGB ได้ดีกว่าอนุพันธ์แบบ integer

วิธีการและผลการวิจัย

งานวิจัยนี้ได้ทำการรวบรวมข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัลและ AGB ของชุมชนพืชชุ่มน้ำในประเทศจีน จากนั้นจึงทำการสกัดคุณลักษณะของสเปกตรัมโดยใช้อนุพันธ์แบบเศษส่วนลำดับต่างๆ ต่อมาได้นำคุณลักษณะเหล่านี้มาใช้ในการสร้างแบบจำลองการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อประเมินค่า AGB

ผลการวิจัยพบว่าแบบจำลองที่สร้างจากการเรียนรู้ของเครื่องโดยใช้อนุพันธ์แบบเศษส่วนสามารถประเมินค่า AGB ได้อย่างแม่นยำ โดยมีค่า R² สูงถึง 0.85 และค่า RMSE ต่ำกว่าวิธีการแบบดั้งเดิม

ตารางเปรียบเทียบผลลัพธ์

แบบจำลอง RMSE (Mg/ha)
อนุพันธ์แบบเศษส่วน + Support Vector Machine 0.85 2.15
อนุพันธ์แบบ integer + Support Vector Machine 0.78 2.87

สรุป

งานวิจัยนี้นำเสนอวิธีการใหม่ที่มีประสิทธิภาพในการประเมินค่า AGB ของชุมชนพืชชุ่มน้ำจากข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัล การใช้อนุพันธ์แบบเศษส่วนช่วยเพิ่มความแม่นยำในการประเมินค่า AGB ผลการวิจัยนี้มีส่วนสำคัญต่อการพัฒนาเทคโนโลยีการสำรวจระยะไกลเพื่อการจัดการและอนุรักษ์พื้นที่ชุ่มน้ำอย่างยั่งยืน

Fun Fact: พื้นที่ชุ่มน้ำครอบคลุมพื้นที่เพียง 6% ของพื้นผิวโลก แต่กลับกักเก็บคาร์บอนได้ถึง 30% ของคาร์บอนบนพื้นดินทั้งหมด

อ้างอิง: Wang, Q.; Lu, X.; Zhang, J.; Liu, L.; Du, S.; Zhou, Y. Estimating Aboveground Biomass of Wetland Plant Communities from Hyperspectral Data Based on Fractional-Order Derivatives and Machine Learning. Remote Sens. 2023, 16, 3011. https://doi.org/10.3390/rs16133011

#พื้นที่ชุ่มน้ำ #ไฮเปอร์สเปกตรัล #มวลชีวภาพ #การเรียนรู้ของเครื่อง

โพสต์ยอดนิยมจากบล็อกนี้

การเรียนรู้ Decision Tree Algorithm ด้วย Transformers

การเรียนรู้ Decision Tree Algorithm ด้วย Transformers การเรียนรู้ Decision Tree Algorithm ด้วย Transformers ในยุคที่เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) และการเรียนรู้ของเครื่อง (Machine Learning) ก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว การผสมผสานระหว่างอัลกอริธึมแบบดั้งเดิมอย่าง Decision Tree กับโมเดล Transformer ที่ทันสมัยกำลังเป็นที่สนใจอย่างมาก บทความนี้จะพาคุณไปทำความเข้าใจว่า Decision Tree Algorithm ทำงานอย่างไร และการนำ Transformer มาใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของอัลกอริธึมนี้สามารถสร้างผลลัพธ์ที่น่าทึ่งได้อย่างไร Decision Tree Algorithm คืออะไร? Decision Tree เป็นอัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่องที่ใช้สำหรับการจำแนกประเภท (Classification) และการทำนาย (Regression) โดยอาศัยโครงสร้างแบบต้นไม้ (Tree Structure) ที่ประกอบด้วยโหนด (Node) และเส้นเชื่อม (Edge) แต่ละโหนดจะแทนคุณลักษณะ (Feature) ของข้อมูล และเส้นเชื่อมจะแทนการตัดสินใจที่นำไปสู่โหนดถัดไป ตัวอย่างเช่น หากเราต้องการจำแนกประเภทผลไม้ เราอาจเริ่มต้นด้วยโหนดแรกที่ถามว่า "ผลไม้มีสีแดงหรือไม่?" หากคำต...

วัฒนธรรมไทย: ทำไมการลูบศีรษะจึงเป็นเรื่องต้องห้าม?

วัฒนธรรมไทย: ทำไมการลูบศีรษะจึงเป็นเรื่องต้องห้าม? วัฒนธรรมไทย: ทำไมการลูบศีรษะจึงเป็นเรื่องต้องห้าม? ในสังคมไทย การแสดงออกทางกายภาพเป็นสิ่งที่ละเอียดอ่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสัมผัสเนื้อตัวผู้อื่น ซึ่งมักจะมีข้อห้ามและข้อควรปฏิบัติที่สืบทอดกันมาอย่างยาวนาน หนึ่งในข้อห้ามที่พบเห็นได้บ่อยคือการลูบศีรษะผู้อื่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเด็กๆ ซึ่งคนไทยจำนวนไม่น้อยมีความเชื่อว่า ศีรษะเป็นส่วนที่สูงส่งและศักดิ์สิทธิ์ ไม่ควรให้ใครมาลูบเล่นโดยไม่จำเป็น บทความนี้จะพาไปสำรวจเบื้องลึกของความเชื่อนี้ พร้อมทั้งอธิบายถึงที่มาที่ไป และเหตุผลประกอบต่างๆ ศีรษะ: ส่วนที่สูงส่งตามความเชื่อแบบพุทธศาสนา อิทธิพลของพุทธศาสนาต่อสังคมไทยนั้นฝังรากลึกมาอย่างยาวนาน และได้หล่อหลอมแนวคิด ค่านิยม รวมถึงมารยาททางสังคมต่างๆ ของคนไทยมาจนถึงปัจจุบัน หนึ่งในความเชื่อที่สืบทอดมาจากพุทธศาสนาคือการยกย่องให้ "ศีรษะ" เป็นส่วนที่สูงส่งที่สุดของร่างกาย เนื่องจากเป็นส่วนที่อยู่สูงกว่าส่วนอื่น และเป็นที่ตั้งของ "ม Crown Chakra" ซึ่งในทางจิตวิญญาณเชื่อว่าเป็นศูนย์รวมของพลังงานบวกและสติปัญญา ด้วยเหตุนี้ ...

รู้ลึกร้อน กับ 'บันย่า' ห้องอบไอน้ำสุดฮิตสไตล์รัสเซีย

รู้ลึกร้อน กับ 'บันย่า' ห้องอบไอน้ำสุดฮิตสไตล์รัสเซีย รู้ลึกร้อน กับ 'บันย่า' ห้องอบไอน้ำสุดฮิตสไตล์รัสเซีย แม้ชื่อประเทศจะฟังดูหนาวเหน็บ แต่ใครจะรู้ว่าชาวรัสเซียเขาก็มีวิธีคลายหนาว (และดูแลสุขภาพ) สุดแปลกแหวกแบบฉบับของตัวเอง นั่นก็คือการเข้า 'บันย่า' (Banya) หรือห้องอบไอน้ำแบบรัสเซียนั่นเอง! บอกเลยว่าวัฒนธรรมการอบไอน้ำแบบนี้ ไม่ใช่แค่เข้าไปนั่งเฉยๆ แล้วออกมาสวยหล่อเท่านั้น แต่เต็มไปด้วยขั้นตอนและพิธีกรรมที่น่าสนใจอีกเพียบ อบอุ่นแบบลึกซึ้ง ไม่ใช่แค่เรื่องผิวกาย หลายคนอาจจะงงว่า เอ๊ะ แล้วทำไมชาวรัสเซียถึงชอบอบไอน้ำกันนัก? เหตุผลหลักๆ เลยก็คือ 'บันย่า' ถือเป็นวัฒนธรรมที่อยู่คู่กับชาวรัสเซียมายาวนานกว่า 2,000 ปี โดยในสมัยก่อนนั้น 'บันย่า' เปรียบเสมือนสถานที่ศักดิ์สิทธิ์ที่ใช้ประกอบพิธีกรรมทางศาสนา รวมถึงเป็นสถานที่คลอดบุตรด้วยซ้ำ! แต่ในปัจจุบัน 'บันย่า' กลายเป็นกิจกรรมยอดฮิตสำหรับทุกเพศทุกวัยที่ทำได้เป็นประถมกิจวัตร ไม่ว่าจะหนุ่มสาว ครอบครัว หรือแม้แต่กลุ...