Deriving vegetation indices for phenology analysis using genetic programming

Autor(es)

Almeida, Jurandy ; dos Santos, Jefersson A. ; Miranda, Waner O. ; Alberton, Bruna ; Morellato, Leonor Patricia C. ; Torres, Ricardo da S.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: ECOLOGICAL INFORMATICS; v. 26, p. 9-pg., 2015-03-01.

Resumo

Plant phenology studies recurrent plant life cycle events and is a key component for understanding the impact of climate change. To increase accuracy of observations, new technologies have been applied for phenological observation, and one of the most successful strategies relies on the use of digital cameras, which are used as multi-channel imaging sensors to estimate color changes that are related to phenological events. We monitor leaf-changing patterns of a cerrado-savanna vegetation by taking daily digital images. We extract individual plant color information and correlate with leaf phenological changes. For that, several vegetation indices associated with plant species are exploited for both pattern analysis and knowledge extraction. In this paper, we present a novel approach for deriving appropriate vegetation indices from vegetation digital images. The proposed method is based on learning phenological patterns from plant species through a genetic programming framework. A comparative analysis of different vegetation indices is conducted and discussed. Experimental results show that our approach presents higher accuracy on characterizing plant species phenology. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved. (AU)

• Processo FAPESP: 13/50169-1 - Towards an understanding of tipping points within tropical South American biomes
• Beneficiário: Ricardo da Silva Torres
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Parceria para Inovação Tecnológica - PITE
• Processo FAPESP: 13/50155-0 - Combining new technologies to monitor phenology from leaves to ecosystems
• Beneficiário: Leonor Patricia Cerdeira Morellato
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais - PITE
• Processo FAPESP: 10/52113-5 - E-fenologia: aplicação de novas tecnologias para monitorar a fenologia e mudanças climáticas nos trópicos
• Beneficiário: Leonor Patricia Cerdeira Morellato
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais - Regular
• Processo FAPESP: 14/00215-0 - Fenologia remota e os padrões de trocas foliares ao longo de um gradiente de sazonalidade
• Beneficiário: Bruna de Costa Alberton
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 07/52015-0 - Métodos de aproximação para computação visual
• Beneficiário: Jorge Stolfi
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 10/51307-0 - Diversidade florística e padrões sazonais dos campos rupestres e cerrado
• Beneficiário: Leonor Patricia Cerdeira Morellato
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Parceria para Inovação Tecnológica - PITE
• Processo FAPESP: 07/59779-6 - Estudo comparativo da diversidade e da fenologia reprodutiva e vegetativa entre borda e interior num fragmento de cerrado em itirapina, sao paulo.
• Beneficiário: Leonor Patricia Cerdeira Morellato
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 09/18438-7 - Classificação e busca em grande escala para dados complexos
• Beneficiário: Ricardo da Silva Torres
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular