Rapid retreat of permafrost coastline observed with aerial drone photogrammetry
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Permafrost landscapes are changing around the Arctic in response to climate warming, with coastal erosion being one of the most prominent and hazardous features. Using drone platforms, satellite images and historic aerial photos, we observed the rapid retreat of a permafrost coastline on Qikiqtaruk–Herschel Island, Yukon Territory, in the Canadian Beaufort Sea. Erosion of this coast increasingly threatens the settlement located on the Kuvluraq–Simpson Point gravel spit. This spit accommodates several culturally significant sites and is the logistical base for the Qikiqtaruk–Herschel Island Territorial Park operations. The objectives of this study were to demonstrate the effective use of low-cost lightweight drones for: (i) assessing short-term coastal erosion dynamics over fine temporal resolution, (ii) evaluating short-term change detection in the context of long-term observations of shoreline change, and (iii) demonstrating the potential of these measurement tools for park management and decision makers. Using drones, we resurveyed a 500 m permafrost coastal reach at high temporal frequency (seven surveys over 40 days in 2017). The observed intra-seasonal shoreline changes were related to meteorological and oceanographic variables to understand intra-seasonal erosion dynamics. To put our short-term observations into historical context, we integrated analysis of shoreline positions in 2016 and 2017 with historical observations from 1952, 1970, 2000, and 2011. We found drone surveys analysed with image-based modelling yield fine-grain and accurately geolocated observations that are highly suitable to observe intra-seasonal erosion dynamics. In 2017, we observed coastal retreat of 14.5 m a−1, more than six times faster than the long-term average rate of 2.2 ± 0.2 m a−1 (1952–2017). Over a single 4 day period, coastline retreat exceeded 1 ± 0.1 m d−1. Our findings highlight the episodic nature of shoreline change, which is poorly understood along permafrost coastlines. We conclude that the data available from drones is an effective tool to understand better the mechanistic short-term controls on coastal erosion dynamics and thus long-term coastline change, and has strong potential to support local management decisions regarding coastal settlements in rapidly changing Arctic landscapes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| 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) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».