Probabilistic Tracking of Annual Cropland Changes over Large, Complex Agricultural Landscapes Using Google Earth Engine
Notice bibliographique
Résumé
Cropland expansion is expected to increase across sub-Saharan African (SSA) countries in the next thirty years to meet growing food needs across the continent. These land transformations will have cascading social and ecological impacts that can be monitored using novel Earth observation techniques that produce datasets complementary to national cropland surveys. In this study, we present a flexible Bayesian data synthesis workflow on Google Earth Engine (GEE) that can be used to fuse optical and synthetic aperture radar data and demonstrate its ability to track agricultural change at national scales. We adapted the previously developed Bayesian Updating of Land Cover (Unsupervised) algorithm (BULC-U) by integrating a shapelet and slope thresholding algorithm to identify the locations and dates of cropland expansion and implemented a tiling scheme to allow the processing of large volumes of imagery. We apply this approach to map annual cropland change from 2000 to 2015 for Zambia (750,000 km2), a country that is experiencing rapid growth in agricultural land. We applied our cropland mapping approach to a time series of unsupervised classifications developed from Landsat 5, 7, 8, Sentinel-1, and ALOS PALSAR within 1476 tiles covering Zambia. The annual cropland changes maps reveal active cropland expansion between 2000 to 2015 in Zambia, especially in the Southern, Central, and Eastern provinces. Our accuracy assessment estimates that we have identified 27.5% to 69.6% of the total cropland expansion from 2000 to 2015 in Zambia (commission errors between 6.1% to 37.6%), depending on the slope threshold. Our results demonstrate the usefulness of Bayesian data fusion and shapelet, slope-based thresholding to synthesize optical and synthetic aperture radar for monitoring agricultural changes in situations where training data are scarce. In addition, the annual cropland maps provide one of the first spatially continuous, annually incremented accounts of cropland growth in this region. Our flexible, cloud-based workflow using GEE enables multi-sensor, national-scale agricultural change monitoring at low cost for users.
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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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.
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 ».