MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W4323318456 · doi:10.3390/f14030511

Characterization of Vegetation Dynamics on Linear Features Using Airborne Laser Scanning and Ensemble Learning

2023· article· en· W4323318456 sur OpenAlexafffund
Narimene Braham, Osvaldo Valeria, Louis Imbeau

Notice bibliographique

RevueForests · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueRemote Sensing and LiDAR Applications
Établissements canadiensUniversité du Québec en Abitibi-Témiscamingue
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaMinistère des Forêts, de la Faune et des Parcs
Mots-clésLidarEnvironmental scienceRemote sensingVegetation (pathology)TerrainTaigaComputer scienceGeographyCartography

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Linear feature networks are the roads, trails, pipelines, and seismic lines developed throughout many commercial boreal forests. These linear features, while providing access for industrial, recreational, silvicultural, and fire management operations, also have environmental implications which involve both the active and non-active portions of the network. Management of the existing linear feature networks across boreal forests would lead to the optimization of maintenance and construction costs as well as the minimization of the cumulative environmental effects of the anthropogenic linear footprint. Remote sensing data and predictive modelling are valuable support tools for the multi-level management of this network by providing accurate and detailed quantitative information aiming to assess linear feature conditions (e.g., deterioration and vegetation characteristic dynamics). However, the potential of remote sensing datasets to improve knowledge of fine-scale vegetation characteristic dynamics within forest roads has not been fully explored. This study investigated the use of high-spatial resolution (1 m), airborne LiDAR, terrain, climatic, and field survey data, aiming to provide information on vegetation characteristic dynamics within forest roads by (i) developing a predictive model for the characterization of the LiDAR-CHM vegetation cover dynamic (response metric) and (ii) investigating causal factors driving the vegetation cover dynamic using LiDAR (topography: slope, TWI, hillshade, and orientation), Sentinel-2 optical imagery (NDVI), climate databases (sunlight and wind speed), and field inventory (clearing width and years post-clearing). For these purposes, we evaluated and compared the performance of ordinary least squares (OLS) and machine learning (ML) regression approaches commonly used in ecological modelling—multiple linear regression (mlr), multivariate adaptive regression splines (mars), generalized additive model (gam), k-nearest neighbors (knn), gradient boosting machines (gbm), and random forests (rf). We validated our models’ results using an error metric—root mean square error (RMSE)—and a goodness-of-fit metric—coefficient of determination (R2). The predictions were tested using stratified cross-validation and were validated against an independent dataset. Our findings revealed that the rf model showed the most accurate results (cross-validation: R2 = 0.69, RMSE = 18.69%, validation against an independent dataset: R2 = 0.62, RMSE = 20.29%). The most informative factors were clearing width, which had the strongest negative effect, suggesting the underlying influence of disturbance legacies, and years post-clearing, which had a positive effect on the vegetation cover dynamic. Our long-term predictions suggest that a timeframe of no less than 20 years is expected for both wide- and narrow-width roads to exhibit ~50% and ~80% vegetation cover, respectively. This study has improved our understanding of fine-scale vegetation dynamics around forest roads, both qualitatively and quantitatively. The information from the predictive model is useful for both the short- and long-term management of the existing network. Furthermore, the study demonstrates that spatially explicit models using LiDAR data are reliable tools for assessing vegetation dynamics around forest roads. It provides avenues for further research and the potential to integrate this quantitative approach with other linear feature studies. An improved knowledge of vegetation dynamic patterns on linear features can help support sustainable forest management.

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 distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,532
Score d'incertitude au seuil0,208

Scores Codex et Gemma par catégorie

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

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 Opus0,011
Tête enseignante GPT0,247
Écart entre enseignants0,236 · 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 tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
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

Citations12
Publié2023
Routes d'admission2
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueForestsMême sujetRemote Sensing and LiDAR ApplicationsTravaux en français237 207