Improving sub-canopy snow depth mapping with unmanned aerial vehicles: lidar versus structure-from-motion techniques
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Vegetation has a tremendous influence on snow processes and snowpack dynamics, yet remote sensing techniques to resolve the spatial variability of sub-canopy snow depth are not always available and are difficult from space-based platforms. Unmanned aerial vehicles (UAVs) have had recent widespread application to capture high-resolution information on snow processes and are herein applied to the sub-canopy snow depth challenge. Previous demonstrations of snow depth mapping with UAV structure from motion (SfM) and airborne lidar have focussed on non-vegetated surfaces or reported large errors in the presence of vegetation. In contrast, UAV-lidar systems have high-density point clouds and measure returns from a wide range of scan angles, increasing the likelihood of successfully sensing the sub-canopy snow depth. The effectiveness of UAV lidar and UAV SfM in mapping snow depth in both open and forested terrain was tested in a 2019 field campaign at the Canadian Rockies Hydrological Observatory, Alberta, and at Canadian prairie sites near Saskatoon, Saskatchewan, Canada. Only UAV lidar could successfully measure the sub-canopy snow surface with reliable sub-canopy point coverage and consistent error metrics (root mean square error (RMSE) <0.17 m and bias −0.03 to −0.13 m). Relative to UAV lidar, UAV SfM did not consistently sense the sub-canopy snow surface, the interpolation needed to account for point cloud gaps introduced interpolation artefacts, and error metrics demonstrated relatively large variability (RMSE<0.33 m and bias 0.08 to −0.14 m). With the demonstration of sub-canopy snow depth mapping capabilities, a number of early applications are presented to showcase the ability of UAV lidar to effectively quantify the many multiscale snow processes defining snowpack dynamics in mountain and prairie environments.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 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 ».