The Estimation of Foliar Biochemical Content of a Slash Pine Canopy from AVIRIS Imagery

RÉSUMÉ

Des données obtenues à partir du spectromètre imageur aéroporté dans le visible et l'infrarouge (AVIRIS) ont été utilisées pour estimer et cartographier la teneur en chlorophylle, en azote, en lignine et en cellulose d'un couvert forestier. Les estimations étaient très précises pour la chlorophylle et la cellulose (l'erreur moyenne quadratique était égale à 2,51 % de la valeur moyenne et 2,96 % respectivement), tandis qu'elles l'étaient moins pour l'azote et la lignine (les erreurs quadratiques moyennes étaient, dans ce cas, de 7,75 % et de 6,32 % respectivement). Toutefois, les images de la concentration biochimique foliaire présentaient beaucoup de bruit dans le cas de la lignine et de la cellulose, alors qu'elles en présentaient moins dans le cas de la chlorophylle et de l'azote.

C'est la première fois que l'on utilisait des images AVIRIS pour cartographier la concentration de ces quatre éléments biochimiques clés dans un couvert forestier. Les résultats montrent que les données AVIRIS fournissent de l'information sur la concentration biochimique d'un couvert forestier. Le défi consiste maintenant à déchiffrer cette information.

SUMMARY

Data from the Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer (AVIRIS) were used to predict and map the content of chlorophyll, nitrogen, lignin, and cellulose in a forest canopy. The predictions were very accurate for chlorophyll and cellulose (root mean square error, RMSE, of 2.51% and 2.96% of the mean, respectively) and less accurate for nitrogen and lignin (RMSE of 7.75% and 6.32% of the mean, respectively). However, the image maps of foliar biochemical content were very noisy for lignin and cellulose and less noisy for chlorophyll and nitrogen.

This is the first time that AVIRIS imagery has been used to map the content of these four key biochemicals in a forest canopy. The results show that AVIRIS data do contain information on the biochemical content of a forest canopy. The challenge now is to understand this information.

Additional information

Notes on contributors

Geoffrey M. Smith

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Geoffrey M. Smith is with the NERC Equipment Pool for Field Spectroscopy, Department of Geography, University of Southampton, Highfield, Southampton SO17 1BJ, England.

Paul J. Curran

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Paul J. Curran is with the Department of Geography, University of Southampton, Highfield, Southampton SO17 1BJ, England.