Integrating the Strength of Multi-Date Sentinel-1 and -2 Datasets for Detecting Mango (Mangifera indica L.) Orchards in a Semi-Arid Environment in Zimbabwe
Notice bibliographique
Résumé
Generating tree-specific crop maps within heterogeneous landscapes requires imagery of fine spatial and temporal resolutions to discriminate among the rapid transitions in tree phenological and spectral features. The availability of freely accessible satellite data of relatively high spatial and temporal resolutions offers an unprecedented opportunity for wide-area land use and land cover (LULC) mapping, including tree crop (e.g., mango; Mangifera indica L.) detection. We evaluated the utility of combining Sentinel-1 (S1) and Sentinel-2 (S2) derived variables (n = 81) for mapping mango orchard occurrence in Zimbabwe using machine learning classifiers, i.e., support vector machine and random forest. Field data were collected on mango orchards and other LULC classes. Fewer variables were selected from ‘All’ combined S1 and S2 variables using three commonly utilized variable selection methods, i.e., relief filter, guided regularized random forest, and variance inflation factor. Several classification experiments (n = 8) were conducted using 60% of field datasets and combinations of ‘All’ and fewer selected variables and were compared using the remaining 40% of the field dataset and the area underclass approach. The results showed that a combination of random forest and relief filter selected variables outperformed (F1 score > 70%) all other variable combination experiments. Notwithstanding, the differences among the mapping results were not significant (p ≤ 0.05). Specifically, the mapping accuracy of the mango orchards was more than 80% for each of the eight classification experiments. Results revealed that mango orchards occupied approximately 18% of the spatial extent of the study area. The S1 variables were constantly selected compared with the S2-derived variables across the three variable selection approaches used in this study. It is concluded that the use of multi-modal satellite imagery and robust machine learning classifiers can accurately detect mango orchards and other LULC classes in semi-arid environments. The results can be used for guiding and upscaling biological control options for managing mango insect pests such as the devastating invasive fruit fly Bactrocera dorsalis (Hendel) (Diptera: Tephritidae).
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 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 | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,001 |
| 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 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 ».