EEM-PARAFAC-SOM for assessing variation in the quality of dissolved organic matter: simultaneous detection of differences by source and season
Notice bibliographique
Résumé
Environmental context Dissolved organic matter (DOM) is a highly diverse mixture of interacting compounds, which plays a key role in environmental processes in aquatic systems. The quality and functionality of DOM are measured using fluorescence spectroscopy, but established data analysis assumes linear behaviour, limiting the effectiveness of characterisation. We apply self-organising maps to fluorescence composition to improve the assessment of DOM quality and behaviour by visualising the interdependent nature of its components. Abstract Self-organising maps (SOMs) were used to sort the excitation–emission matrices (EEMs) of dissolved organic matter (DOM) based on their multivariate ‘fluorescence composition’ (i.e. each parallel factor analysis (PARAFAC) component loading, viz. ‘Fmax’ value was expressed as a proportion of all Fmax values in each EEM). This sorting provided a simultaneous organisation of DOM according to differences in quality along a 125-km stretch of a large boreal river, corresponding with both source and season. The information provided by the SOM-based spatial organisation of samples was also used to assess the likelihood of PARAFAC model overfitting. Changes in fluorescence composition caused by changing salinity were also assessed for multiple sources. Seasonal and source-based differences were readily apparent for the main stem of the river and tributaries, and source-based differences were apparent in both fresh and saline groundwaters. Proportions of humic-like components were positively correlated with the amounts of bog, fen and swamp in tributary watersheds. Proportions of six PARAFAC components were negatively correlated with the proportions of all wetland types, and positively correlated with the proportions of open water and other land cover. Ancient saline groundwaters contained >50 % protein-like DOM. There was no change in DOM quality from upstream to downstream in August or October. Increasing salinity was associated with additional protein-like fluorescence in all sources, but source-based differences were also apparent. The application of SOM to fluorescence composition is highly recommended for assessing and visualising transformations and differences in DOM quality, and relating them to associated properties.
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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 | 0,003 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,002 |
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 ».