森林吸收了大量的碳,在全球气候系统中发挥着至关重要的作用。因此,量化森林生物量和碳通量对于碳预算核算、碳通量监测以及了解森林生态系统对气候变化的反应至关重要。估算森林生物量/碳储量不仅有助于减少毁林和森林退化造成的排放 (REDD) 计划,也有助于森林的可持续管理。遥感数据与森林清单相结合已成为一种有效的方法,可以结合涡流协方差观测来估算森林生物量/碳储量和通量研究。在联合国 REDD+ 和可持续发展目标 (SDG) 目标 15.2 的背景下,空间技术在测绘和监测应用中的作用得到了明确强调。随着新传感器的发展,空间、光谱、辐射和时间分辨率的提高,EO 数据可以在森林生物量/碳和碳通量的测绘和监测中发挥重要作用。还需要更好的数据集成方法来准确、空间明确地估计森林生态系统的碳动态。
随着遥感技术的进步,地球观测 (EO) 已进入大数据时代,但在使用复杂的机器学习模型分析获得的 EO 数据时,所需的计算能力成为一个障碍。量子机器学习 (QML) 可能有助于在未来应对这一挑战,因为量子计算的主要期望是有效地解决计算任务。然而,QML 是否优于其经典对手仍未得到充分研究。关于使用 QML 进行 EO 数据分类,一些研究使用了量子退火器 [1, 2]。此外,应用量子电路分析 EO 图像也引起了广泛关注。到目前为止,一些研究依靠经典特征工程算法来获取关键特征,并使用量子电路进行特征转换和分类。Gawron 等人 [3] 提出了一种用于土地覆盖分类的量子神经网络,该网络依靠主成分分析 (PCA) 算法从多光谱图像中获取关键特征。除了特征工程算法外,本文还研究了使用经典深度学习算法进行特征提取。Sebastianelli 等人 [4] 使用经典 CNN 从图像中提取高级特征,并使用量子电路进行最终预测。
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2004 年 12 月 26 日,印度尼西亚班达亚齐遭遇了人类历史上最严重的自然灾害之一。由于灾害性质极端,政府提供了大量资金和支持,规模之大前所未有。根据 RAN(亚齐 - 尼亚斯恢复)数据库 (http://www.rand.brr.go.id/RAND/),截至 2008 年 1 月 10 日,共有 490 个机构承诺提供 38 亿美元 (USD)。在这笔巨额支持中,有各种类型的地球观测数据(即正射影像、卫星场景以及成立一个小组 — 空间信息和测绘中心 (SIM-Centre) 来管理这些数据)。收集最新的地理信息并为规划援助计划奠定基础,对于有效利用紧急援助资金以及随后的基础设施重建(道路、港口、桥梁等)至关重要(BlomInfo,2006 年)。