Accurate delineation of individual tree crowns in tropical forests from aerial <scp>RGB</scp> imagery using Mask <scp>R‐CNN</scp>
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Tropical forests are a major component of the global carbon cycle and home to two‐thirds of terrestrial species. Upper‐canopy trees store the majority of forest carbon and can be vulnerable to drought events and storms. Monitoring their growth and mortality is essential to understanding forest resilience to climate change, but in the context of forest carbon storage, large trees are underrepresented in traditional field surveys, so estimates are poorly constrained. Aerial photographs provide spectral and textural information to discriminate between tree crowns in diverse, complex tropical canopies, potentially opening the door to landscape monitoring of large trees. Here we describe a new deep convolutional neural network method, Detectree2 , which builds on the Mask R‐CNN computer vision framework to recognize the irregular edges of individual tree crowns from airborne RGB imagery. We trained and evaluated this model with 3797 manually delineated tree crowns at three sites in Malaysian Borneo and one site in French Guiana. As an example application, we combined the delineations with repeat lidar surveys (taken between 3 and 6 years apart) of the four sites to estimate the growth and mortality of upper‐canopy trees. Detectree2 delineated 65 000 upper‐canopy trees across 14 km 2 of aerial images. The skill of the automatic method in delineating unseen test trees was good ( F 1 score = 0.64) and for the tallest category of trees was excellent ( F 1 score = 0.74). As predicted from previous field studies, we found that growth rate declined with tree height and tall trees had higher mortality rates than intermediate‐size trees. Our approach demonstrates that deep learning methods can automatically segment trees in widely accessible RGB imagery. This tool (provided as an open‐source Python package) has many potential applications in forest ecology and conservation, from estimating carbon stocks to monitoring forest phenology and restoration. Python package available to install at https://github.com/PatBall1/Detectree2 .
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 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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| 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 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 ».