County-level corn yield prediction using supervised machine learning
Notice bibliographique
Résumé
The main objectives of this study are (1) to compare several machine learning models to predict county-level corn yield in the study area and (2) to compare the feasibility of machine learning models for in-season yield prediction. We acquired remotely sensed vegetation indices data from moderate resolution imaging spectroradiometer using the Google Earth Engine (GEE). Vegetation indices for a span of 15 years (2006–2020) were processed and downloaded using GEE for the months corresponding to crop growth (April–October). We compared nine machine learning models to predict county-level corn yield. Furthermore, we analyzed the in-season yield prediction performance using the top three machine learning models. The results show that partial least square regression (PLSR) outperformed other machine learning models for corn yield prediction by achieving the highest training and testing performance. The study area’s top three models for county-level corn yield prediction were PLSR, support vector regression (SVR) and ridge regression. For in-season yield prediction, the SVR model performed comparatively well by achieving testing R2 = 0.875. For in-season corn yield prediction, SVR outperformed other models. The results show that machine learning models can predict both in-season yield (best model R2 = 0.875) and end-of-season yield (best model R2 = 0.861) with satisfactory performance. The results indicate that remote sensing data and machine learning models can be used to predict crop yield before the harvest with decent performance. This can provide useful insights in terms of food security and early decision making related to climate change impacts on food security.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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 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 ».