Forests for forests: combining vegetation indices with solar-induced chlorophyll fluorescence in random forest models improves gross primary productivity prediction in the boreal forest
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Remote sensing is a powerful tool for understanding and scaling measurements of plant carbon uptake via photosynthesis, gross primary productivity (GPP), across space and time. The success of remote sensing measurements can be attributed to their ability to capture valuable information on plant structure (physical) and function (physiological), both of which impact GPP. However, no single remote sensing measure provides a universal constraint on GPP and the relationships between remote sensing measurements and GPP are often site specific, thereby limiting broader usefulness and neglecting important nuances in these signals. Improvements must be made in how we connect remotely sensed measurements to GPP, particularly in boreal ecosystems which have been traditionally challenging to study with remote sensing. In this paper we improve GPP prediction by using random forest models as a quantitative framework that incorporates physical and physiological information provided by solar-induced fluorescence (SIF) and vegetation indices (VIs). We analyze 2.5 years of tower-based remote sensing data (SIF and VIs) across two field locations at the northern and southern ends of the North American boreal forest. We find (a) remotely sensed products contain information relevant for understanding GPP dynamics, (b) random forest models capture quantitative SIF, GPP, and light availability relationships, and (c) combining SIF and VIs in a random forest model outperforms traditional parameterizations of GPP based on SIF alone. Our new method for predicting GPP based on SIF and VIs improves our ability to quantify terrestrial carbon exchange in boreal ecosystems and has the potential for applications in other biomes.
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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 | 0,003 | 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 | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».