An efficient soil moisture sampling scheme for the improvement of remotely sensed soil moisture validation over an agricultural field
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Notice bibliographique
Résumé
An efficient and robust soil moisture (SM) sampling scheme that can capture the spatial variability of SM is required for the accurate calibration and validation of satellite-based SM retrievals. Often, this process requires numerous sampling points, consuming a significant amount of time. Therefore, it is crucial to develop efficient sampling methods for the improvement of satellite-based SM estimations. The objectives of this study were to define an efficient sampling strategy that could be beneficial for the validation of satellite SM estimations; investigate the role of RS covariates in developing such a strategy; and evaluate the performance of the new sampling scheme over various spatial and temporal domains. In this study, we used the conditioned Latin hypercube sampling (cLHS) algorithm to define an efficient sampling strategy. To this end, remote sensing (RS) raster and digital elevation models (DEM) were used to identify numerous environmental covariates to locate sampling points for characterizing spatial variability of SM at the agricultural field scale. A random forest-based technique, the Boruta algorithm, was also applied to select the most important covariates for utilization into the cLHS algorithm. We used the statistical moments (mean and standard deviation, SD) of the field to select the efficient sample size that can best represent SM status in the field. To evaluate the new sampling scheme, a second data set obtained during a different month for the same agricultural field was used. However, because of the potential for high spatial and temporal correlations between training and test covariates when obtained for the same region, we also used different test datasets in New Zealand to evaluate the sampling scheme. Results showed that the RS covariates obtained from SAR and optical imagery were among the most significant covariates for capturing the spatial variability of SM even if they were not acquired on the day of collection. Also, the new sampling scheme could capture the SM spatial pattern of the field for both test datasets with RMSE less than 4% volumetric SM, which is within the range of the expected performance for most satellite SM products. The evaluation of the new sampling scheme on the New Zealand datasets confirmed the functionality of the proposed sampling scheme for a different temporal and spatial domain.
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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 | 0,000 |
| 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 | 0,000 | 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 découle