Impact of Spectral Resolution on Quantifying Cyanobacteria in Lakes and Reservoirs: A Machine-Learning Assessment
Notice bibliographique
Résumé
Cyanobacterial harmful algal blooms are an increasing threat to coastal and inland waters. These blooms can be detected using optical radiometers due to the presence of phycocyanin (PC) pigments. The spectral resolution of best-available multispectral sensors limits their ability to diagnostically detect PC in the presence of other photosynthetic pigments. To assess the role of spectral resolution in the determination of PC, a large ( <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">$N =905$ </tex-math></inline-formula> ) database of colocated <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">in situ</i> radiometric spectra and PC are employed. We first examine the performance of selected widely used machine-learning (ML) models against that of benchmark algorithms for hyperspectral remote sensing reflectance ( <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">$R_{\mathrm {rs}}$ </tex-math></inline-formula> ) spectra resampled to the spectral configuration of the Hyperspectral Imager for the Coastal Ocean (HICO) with a full-width at half-maximum (FWHM) of < 6 nm. Results show that the multilayer perceptron (MLP) neural network applied to HICO spectral configurations (median errors < 65%) outperforms other ML models. This model is subsequently applied to <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">$R_{\mathrm {rs}}$ </tex-math></inline-formula> spectra resampled to the band configuration of existing satellite instruments and of the one proposed for the next Landsat sensor. These results confirm that employing MLP models to estimate PC from hyperspectral data delivers tangible improvements compared with retrievals from multispectral data and benchmark algorithms (with median errors between <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">$\sim 73$ </tex-math></inline-formula> % and 126%) and shows promise for developing a globally applicable cyanobacteria measurement approach.
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 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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».