由浙江農(nóng)林大學(xué)與浙江大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)共同完成的一項(xiàng)題為《A 3D-2DCNN-CA approach for enhanced classi fication of hickory tree species using UAV-based hyperspectral imaging》的研究,于國(guó)際權(quán)威期刊《Microchemical Journal》（IF: 4.9）上發(fā)表。該研究在樹種精細(xì)分類領(lǐng)域取得顯著進(jìn)展，成功實(shí)現(xiàn)了在單一樹冠尺度上對(duì)山核桃（Carya cathayensis Sarg.）及其同屬近緣樹種的高精度、自動(dòng)化識(shí)別。其整體分類精度高達(dá)99.38%，即使是同一屬內(nèi)不同品種的山核桃，分類精度也達(dá)到了93.97%。

攻克同屬樹種光譜可分性低的難題：該研究由浙江農(nóng)林大學(xué)與浙江大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)共同完成，旨在解決精準(zhǔn)林業(yè)中“同物異譜，同譜異物”的核心挑戰(zhàn)。針對(duì)山核桃同屬樹種在形態(tài)及反射光譜上高度同質(zhì)化、傳統(tǒng)遙感方法難以區(qū)分的痛點(diǎn)，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地構(gòu)建了一種融合三維-二維卷積與通道注意力機(jī)制（3D-2DCNN-CA）的混合深度學(xué)習(xí)模型。

該模型能夠協(xié)同提取并優(yōu)化高光譜圖像中的空間-光譜聯(lián)合特征。其中，3D-CNN模塊有效捕捉光譜維的細(xì)微差異，2D-CNN模塊強(qiáng)化空間上下文信息提取，而通道注意力（CA）機(jī)制的引入，則實(shí)現(xiàn)了對(duì)關(guān)鍵判別性光譜通道的自適應(yīng)權(quán)重分配，從而顯著提升了模型的特征選擇與分類能力。最終，模型在對(duì)不同樹種分類中取得了99.38%的總體精度，在對(duì)光譜特征極為相似的不同山核桃品種分類中，精度亦高達(dá)93.97%。此項(xiàng)成果為經(jīng)濟(jì)林種質(zhì)資源普查、精細(xì)化經(jīng)營(yíng)管理及生物多樣性監(jiān)測(cè)提供了重要的方法論創(chuàng)新與技術(shù)范式。

在本研究中，搭載于大疆Matrice 600 Pro無(wú)人機(jī)平臺(tái)的高譜成像HY-1230-01高光譜成像儀，承擔(dān)了核心數(shù)據(jù)采集任務(wù)。

與研究常用的RGB三波段影像相比，HY-1230-01所獲取的400-1000nm范圍內(nèi)共300個(gè)波段的高光譜數(shù)據(jù)，形成了連續(xù)的高維光譜信息。每個(gè)圖像像元均包含一條完整且精細(xì)的反射光譜曲線，這為深度學(xué)習(xí)方法挖掘與利用不同樹種間內(nèi)在的、人眼不可見的生化屬性差異（如葉綠素、水分、氮素含量等）提供了至關(guān)重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。研究數(shù)據(jù)明確表明，基于高光譜數(shù)據(jù)的分類效果全面優(yōu)于RGB影像，尤其在處理高度同質(zhì)化目標(biāo)時(shí)，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)具有決定性意義。

作為本次科研突破的設(shè)備，高譜成像的HY-1230-01是一款性能卓越的推掃式高光譜成像儀。它隸屬于高譜成像的科研級(jí)HY-1X系列產(chǎn)品線，具備以下核心優(yōu)勢(shì)：

? 精準(zhǔn)的光譜數(shù)據(jù)：采用高譜自主研發(fā)的棱鏡-光柵色散分光技術(shù)，確保了光譜數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與高分辨率，為精準(zhǔn)分析奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

? 輕量化與高集成度：產(chǎn)品體積小、重量輕，非常適合集成于無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)，進(jìn)行低空、高分辨率的數(shù)據(jù)采集。

? 強(qiáng)大的適應(yīng)性：標(biāo)準(zhǔn)GigE / USB3.0鏡頭接口，可根據(jù)用戶需求和飛行高度更換不同焦距的鏡頭，靈活應(yīng)對(duì)多種應(yīng)用場(chǎng)景。

HY-1230-01不僅服務(wù)于教育科研，更廣泛應(yīng)用于智慧農(nóng)業(yè)、生態(tài)環(huán)保、工業(yè)檢測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域，致力于將深層次的光譜感知能力賦能給各行各業(yè)的用戶。