MétaCan
Menu
← Retour à la cohorte
Enregistrement W4321491858 · doi:10.5194/egusphere-egu23-1675

Mapping Retrogressive Thaw Slumps Using Satellite Data With Deep Learning

2023· preprint· en· W4321491858 sur OpenAlexaboutno aff
Yili Yang, Brendan M. Rogers, Greg Fiske, Jennifer D. Watts, Stefano Potter, Tiffany Windholz, Andrew Mullen, Ingmar Nitze, S. Natali

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
ThématiqueClimate change and permafrost
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésPermafrostArcticThermokarstTundraRemote sensingTerrainSatellite imageryPhysical geographyVegetation (pathology)Feature (linguistics)Normalized Difference Vegetation IndexCartographyClimate changeGeologyGeographyOceanography

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Retrogressive thaw slumps (RTS) are thermokarst features in ice-rich hillslope permafrost terrain and can cause dynamic changes to the landscape. Their occurrence in the Arctic has become increasingly frequent. RTS can significantly impact permafrost stability and generate substantial carbon emissions. Understanding the spatial distribution of RTS is critical to understanding and modelling global warming factors from permafrost thaw. Mapping RTS using conventional Earth observation approaches is challenging due to the highly dynamic nature and often small scale of RTS in the Arctic. In this study, we trained deep neural network models to map RTS across several landscapes in Siberia and Canada. Convolutional neural networks were trained with 965 RTS features, where 509 were from the Yamal and Gydan peninsulas in Siberia, and 456 from six other pan-Arctic regions including Canada and Northeastern Siberia. We used 4-m Maxar commercial imagery as the base map, 10-m NDVI derived from Sentinel-2 as the vegetation feature and 2-m ArcticDEM as the elevation feature. The best-performing model reached a validation Intersection over Union (IoU) score of 0.74 and a test IoU score of 0.71. Compared to past efforts to map RTS features, this represents one of the best-performing models and generalises well for mapping RTS in different permafrost regions, representing a critical step towards pan-Arctic deployment. Our experiments shed light on the impact of within-class and between-class variances of RTS in different regions on the model performance and provided critical implications for our follow-up study. We propose this method as an effective, accurate and computationally undemanding approach for RTS mapping.

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,210
Score d'incertitude au seuil0,418

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,184
Tête enseignante GPT0,303
Écart entre enseignants0,119 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même sujetClimate change and permafrost→Travaux en français237 207→