A COMPARISON OF RANDOM FOREST AND LIGHT GRADIENT BOOSTING MACHINE FOR FOREST ABOVE-GROUND BIOMASS ESTIMATION USING A COMBINATION OF LANDSAT, ALOS PALSAR, AND AIRBORNE LIDAR DATA
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Sustainable forest management is a critical topic which contributes to ecological, economical, and socio-cultural aspect of the environment. Providing accurate AGB maps is of paramount importance for sustainable forest management, carbon accounting, and climate change monitoring. The main goal of this study was to leverage the potential of two machine learning algorithms for predicting AGB using optical and synthetic aperture radar (SAR) datasets. To achieve this goal random forest (RF) and light gradient boosting machine (LightGBM) models were deployed to predict AGB values in Huntington Wild Forest (HWF) in Essex County, NY using continuous forest inventory (CFI) plots. Both models were trained and evaluated based on airborne light detection and ranging (LiDAR) data, Landsat imagery, advanced land observing satellite (ALOS) phased array type L-band Synthetic Aperture Radar (PALSAR), and their combination. The integration of airborne LiDAR, optic, and SAR datasets provided the best results in terms of root mean square error (RMSE) and mean bias error (MBE). The RF model outperformed the LightGBM in all scenarios (LiDAR, Landsat 5, ALOS PALSAR, and their combination). The RF model was able to predict AGB values with the RMSE of 51.90 Mg/ha and MBE of −0.189 Mg/ha for the combination of LiDAR, optic, and SAR data, while LightGBM estimated the AGB values with the RMSE of 52.78 Mg/ha and MBE of −0.253 Mg/ha. LightGBM is more sensitive to noise and there are lots of hyperparameters that need to be tuned which highly affect its performance.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».