Aboveground biomass corresponds strongly with drone-derived canopy height but weakly with greenness (NDVI) in a shrub tundra landscape
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Arctic landscapes are changing rapidly in response to warming, but future predictions are hindered by difficulties in scaling ecological relationships from plots to biomes. Unmanned aerial systems (hereafter ‘drones’) are increasingly used to observe Arctic ecosystems over broader extents than can be measured using ground-based approaches and are facilitating the interpretation of coarse-grained remotely sensed data. However, more information is needed about how drone-acquired remote sensing observations correspond with ecosystem attributes such as aboveground biomass. Working across a willow shrub-dominated alluvial fan at a focal study site in the Canadian Arctic, we conducted peak growing season drone surveys with an RGB camera and a multispectral multi-camera array. We derived photogrammetric reconstructions of canopy height and normalised difference vegetation index (NDVI) maps along with in situ point-intercept measurements and aboveground vascular biomass harvests from 36, 0.25 m 2 plots. We found high correspondence between canopy height measured using in situ point-intercept methods compared to drone-photogrammetry (concordance correlation coefficient = 0.808), although the photogrammetry heights were positively biased by 0.14 m relative to point-intercept heights. Canopy height was strongly and linearly related to aboveground biomass, with similar coefficients of determination for point-intercept ( R 2 = 0.92) and drone-based methods ( R 2 = 0.90). NDVI was positively related to aboveground biomass, phytomass and leaf biomass. However, NDVI only explained a small proportion of the variance in biomass ( R 2 between 0.14 and 0.23 for logged total biomass) and we found moss cover influenced the NDVI-phytomass relationship. Vascular plant biomass is challenging to infer from drone-derived NDVI, particularly in ecosystems where bryophytes cover a large proportion of the land surface. Our findings suggest caution with broadly attributing change in fine-grained NDVI to biomass differences across biologically and topographically complex tundra landscapes. By comparing structural, spectral and on-the-ground ecological measurements, we can improve understanding of tundra vegetation change as inferred from remote sensing.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 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 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 ».