Assessing Soil Cover Levels during the Non-Growing Season Using Multitemporal Satellite Imagery and Spectral Unmixing Techniques
Notice bibliographique
Résumé
Growing cover or winter crops and retaining crop residue on agricultural lands are considered beneficial management practices to address soil health and water quality. Remote sensing is a valuable tool to assess and map crop residue cover and cover crops. The objective of this study is to evaluate the performance of linear spectral unmixing for estimating soil cover in the non-growing season (November–May) over the Canadian Lake Erie Basin using seasonal multitemporal satellite imagery. Soil cover ground measurements and multispectral Landsat-8 imagery were acquired for two areas throughout the 2015–2016 non-growing season. Vertical soil cover photos were collected from up to 40 residue and 30 cover crop fields for each area (e.g., Elgin and Essex sites) when harvest, cloud, and snow conditions permitted. Images and data were reviewed and compiled to represent a complete coverage of the basin for three time periods (post-harvest, pre-planting, and post-planting). The correlations between field measured and satellite imagery estimated soil covers (e.g., residue and green) were evaluated by coefficient of determination (R2) and root mean square error (RMSE). Overall, spectral unmixing of satellite imagery is well suited for estimating soil cover in the non-growing season. Spectral unmixing using three-endmembers (i.e., corn residue-soil-green cover; soybean residue-soil-green cover) showed higher correlations with field measured soil cover than spectral unmixing using two- or four-endmembers. For the nine non-growing season images analyzed, the residue and green cover fractions derived from linear spectral unmixing using corn residue-soil-green cover endmembers were highly correlated with the field-measured data (mean R2 of 0.70 and 0.86, respectively). The results of this study support the use of remote sensing and spectral unmixing techniques for monitoring performance metrics for government initiatives, such as the Canada-Ontario Lake Erie Action Plan, and as input for sustainability indicators that both require knowledge about non-growing season land management over a large area.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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 ».