A map of global peatland distribution created using machinelearning for use in terrestrial ecosystem and earth system models
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Peatlands store large amounts of soil carbon and constitute an important component of the global carbon cycle. Accurate information on the global extent and distribution of peatlands is presently lacking but it important for earth system models (ESMs) to be able to simulate the effects of climate change on the global carbon balance. The most comprehensive peatland map produced to date is a qualitative presence/absence product. Here, we present a spatially continuous global map of peatland fractional coverage using the extremely randomized tree machine learning method suitable for use as a prescribed geophysical field in an ESM. Inputs to our statistical model include spatially distributed climate data, soil data and topographical slopes. Available maps of peatland fractional coverage for Canada and West Siberia were used along with a proxy for non-peatland areas to train and test the statistical model. Regions where the peatland fraction is expected to be zero were estimated from a map of topsoil organic carbon content below a threshold value of 13 kg/m2. The modelled coverage of peatlands yields a root mean square error of 4 % and a coefficient of determination of 0.91 for the 10,978 tested 0.5 degree grid cells. We then generated a complete global peatland fractional coverage map. In comparison with earlier qualitative estimates, our global modelled peatland map is able to reproduce peatland distributions in places remote from the training areas and capture peatland hot spots in both boreal and tropical regions, as well as in the southern hemisphere. Additionally we demonstrate that our machine-learning method has greater skill than solely setting peatland areas based on histosols from a soil database.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».