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Enregistrement W4391403993 · doi:10.3390/rs16030556

Assessing Sentinel-2, Sentinel-1, and ALOS-2 PALSAR-2 Data for Large-Scale Wildfire-Burned Area Mapping: Insights from the 2017–2019 Canada Wildfires

2024· article· en· W4391403993 sur OpenAlexaboutno aff
Puzhao Zhang, Xikun Hu, Yifang Ban, Andrea Nascetti, Maoguo Gong

Notice bibliographique

RevueRemote Sensing · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueFire effects on ecosystems
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Natural Science Foundation of China
Mots-clésRemote sensingEnvironmental scienceClimate changeEarth observationScale (ratio)Environmental resource managementSatellite imagerySatelliteGeographyCartographyGeology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Wildfires play a crucial role in the transformation of forest ecosystems and exert a significant influence on the global climate over geological timescales. Recent shifts in climate patterns and intensified human–forest interactions have led to an increase in the incidence of wildfires. These fires are characterized by their extensive coverage, higher frequency, and prolonged duration, rendering them increasingly destructive. To mitigate the impact of wildfires on climate change, ecosystems, and biodiversity, it is imperative to conduct systematic monitoring of wildfire progression and evaluate their environmental repercussions on a global scale. Satellite remote sensing is a powerful tool, offering precise and timely data on terrestrial changes, and has been extensively utilized for wildfire identification, tracking, and impact assessment at both local and regional levels. The Canada Centre for Mapping and Earth Observation, in collaboration with the Canadian Forest Service, has developed a comprehensive National Burned Area Composite (NBAC). This composite serves as a benchmark for curating a bi-temporal multi-source satellite image dataset for change detection, compiled from the archives of Sentinel-2, Sentinel-1, and ALOS-2 PALSAR-2. To our knowledge, this dataset is the inaugural large-scale, multi-source, and multi-frequency satellite image dataset with 20 m spatial resolution for wildfire mapping, monitoring, and evaluation. It harbors significant potential for enhancing wildfire management strategies, building upon the profound advancements in deep learning that have contributed to the field of remote sensing. Based on our curated dataset, which encompasses major wildfire events in Canada, we conducted a systematic evaluation of the capability of multi-source satellite earth observation data in identifying wildfire-burned areas using statistical analysis and deep learning. Our analysis compares the difference between burned and unburned areas using post-event observation solely or bi-temporal (pre- and post-event) observations across diverse land cover types. We demonstrate that optical satellite data yield higher separability than C-Band and L-Band Synthetic Aperture Radar (SAR), which exhibit considerable overlap in burned and unburned sample distribution, as evidenced by SAR-based boxplots. With U-Net, we further explore how different input channels influence the detection accuracy. Our findings reveal that deep neural networks enhance SAR’s performance in mapping burned areas. Notably, C-Band SAR shows a higher dependency on pre-event data than L-Band SAR for effective detection. A comparative analysis of U-Net and its variants indicates that U-Net works best with single-sensor data, while the late fusion architecture marginally surpasses others in the fusion of optical and SAR data. Accuracy across sensors is highest in closed forests, with sequentially lower performance in open forests, shrubs, and grasslands. Future work will extend the data from both spatial and temporal dimensions to encompass varied vegetation types and climate zones, furthering our understanding of multi-source and multi-frequency satellite remote sensing capabilities in wildfire detection and monitoring.

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)0,006
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,014
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,025
Score d'incertitude au seuil0,122

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0060,014
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0040,006
Études des sciences et des technologies0,0020,001
Communication savante0,0030,002
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
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 Opus0,026
Tête enseignante GPT0,251
Écart entre enseignants0,226 · 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'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

Citations36
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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