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Enregistrement W3099257724 · doi:10.3389/fenvs.2020.579856

Branching Algorithm to Identify Bottom Habitat in the Optically Complex Coastal Waters of Atlantic Canada Using Sentinel-2 Satellite Imagery

2020· article· en· W3099257724 sur OpenAlexafffundabout
Kristen L. Wilson, Melisa C. Wong, Emmanuel Devred

Notice bibliographique

RevueFrontiers in Environmental Science · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueMarine and fisheries research
Établissements canadiensBedford Institute of OceanographyFisheries and Oceans Canada
Organismes subventionnairesFisheries and Oceans Canada
Mots-clésSatellite imageryOceanographyOcean colorSatelliteRemote sensingHabitatEnvironmental scienceAlgorithmGeologyEcologyComputer scienceBiologyPhysics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Sentinel-2 satellite imagery has been successfully used to map submerged seagrasses in clear waters, and surface-canopy forming seaweed habitats in a range of water types. We examined the ability to use Sentinel-2 remote sensing reflectance to classify fully submerged seagrass and seaweed habitats in optically complex, temperate waters within a high priority management region in Atlantic Canada. To do so, we determined the “best” Sentinel-2 image available between 2015 and 2019 based on tidal height, absence of sun glint and clouds, and water transparency. Using the full Sentinel-2 tile, we atmospherically corrected the image using ACOLITE’s dark spectrum fitting method. Our classification goal was a two-class prediction of vegetation presence and absence. Using information obtained from drop-camera surveys, the image was first partially classified using simple band thresholds based on the normalized difference vegetation index (NDVI), red/green ratio and the blue band. A random forest model was built to classify the remaining areas to a maximum depth of 10 m, the maximum depth at which field surveys were performed. The resulting habitat map had an overall accuracy of 79% and ~231 km2 of vegetated habitat were predicted to occur (total area 345.15 km2). As expected, the classification performed best in regions dominated by bright sandy bare substrate, and dense dark vegetated beds. The classification performed less well in regions dominated by dark bare muddy substrate, whose spectra were similar to vegetated habitat, in pixels where vegetation density was low and mixed with other substrates, and in regions impacted by freshwater input. The maximum depth that bottom habitat was detectable also varied across the image. Leveraging the full capacity of the freely available Sentinel-2 satellite series with its high spatial resolution and resampling provides a new opportunity to generate large scale vegetation habitat maps, and examine how vegetation extent changes over time in Atlantic Canada, providing essential data layers to inform monitoring and management of macrophyte dominated habitats and the resulting ecosystem functions and services.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,835
Score d'incertitude au seuil0,328

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

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.

Tête enseignante Opus0,016
Tête enseignante GPT0,243
Écart entre enseignants0,227 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations22
Publié2020
Routes d'admission3
Résumé présentoui

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