Forest Inventory and Diversity Attribute Modelling Using Structural and Intensity Metrics from Multi-Spectral Airborne Laser Scanning Data
Notice bibliographique
Résumé
Airborne laser scanning (ALS) systems tuned to the near-infrared (NIR; 1064 nm) wavelength have become the best available data source for characterizing vegetation structure. Proliferation of multi-spectral ALS (M-ALS) data with lasers tuned at two additional wavelengths (commonly 532 nm; green, and 1550 nm; short-wave infrared (SWIR)) has promoted interest in the benefit of additional wavelengths for forest inventory modelling. In this study, structural and intensity based M-ALS metrics were derived from wavelengths independently and combined to assess their value for modelling forest inventory attributes (Lorey’s height (HL), gross volume (V), and basal area (BA)) and overstorey species diversity (Shannon index (H), Simpson index (D), and species richness (R)) in a diverse mixed-wood forest in Ontario, Canada. The area-based approach (ABA) to forest attribute modelling was used, where structural- and intensity-based metrics were calculated and used as inputs for random forest models. Structural metrics from the SWIR channel (SWIRstruc) were found to be the most accurate for H and R (%RMSE = 14.3 and 14.9), and NIRstruc were most accurate for V (%RMSE = 20.4). The addition of intensity metrics marginally increased the accuracy of HL models for SWIR and combined channels (%RMSE = 7.5). Additionally, a multi-resolution (0.5, 1, 2 m) voxel analysis was performed, where intensity data were used to calculate a suite of spectral indices. Plot-level summaries of spectral indices from each voxel resolution alone, as well as combined with structural metrics from the NIR wavelength, were used as random forest predictors. The addition of structural metrics from the NIR band reduced %RMSE for all models with HL, BA, and V realizing the largest improvements. Intensity metrics were found to be important variables in the 1 m and 2 m voxel models for D and H. Overall, results indicated that structural metrics were the most appropriate. However, the inclusion of intensity metrics, and continued testing of their potential for modelling diversity indices is warranted, given minor improvements when included. Continued analyses using M-ALS intensity metrics and voxel-based indices would help to better understand the value of these data, and their future role in forest management.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».