Capturing accurate kelp canopy extent: integrating tides, currents, and species-level morphology in kelp remote sensing
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
Surface-canopy forming kelps ( Macrocystis pyrifera and Nereocystis luetkeana ) can be monitored along the Northeast Pacific coast using remote sensing. These kelp canopies can be submerged by tides and currents, making it difficult to accurately determine their extent with remote sensing techniques. Further, both species have morphologically distinct canopies, each made up of structures with differing buoyancies, and it is not well understood whether the differing buoyancies between these species’ canopies affects their detectability with remote sensing technologies. Here, we collected in situ above-water spectral signatures for the surface-canopies of Nereocystis and Macrocystis , providing the first direct hyperspectral comparison between the structures that make up the canopies of these species. Additionally, we compare the strength of their red-edge and near-infrared band signals, as well as the normalized difference red-edge (NDRE) and normalized difference vegetation index (NDVI) values. At the bed level, we compare detection of kelp canopy extent using both NDRE and NDVI classified unoccupied aerial vehicle imagery. We also characterized how changing tides and currents submerge the canopies of both species, providing insights that will allow remote sensors to more accurately determine the extent of kelp canopy in remote sensing imagery. Observations of canopy structures paired with in situ hyperspectral data and simulated multispectral data showed that more buoyant kelp structures had higher reflectance in the near-infrared wavelengths, but even slightly submerged canopy structures had a higher reflectance in the red-edge rather than the near-infrared. The higher red-edge signal was also evident at the bed level in the UAV imagery, resulting in 18.0% more canopy classified with NDRE than with NDVI. The area of detected canopy extent decreased by an average of 22.5% per meter of tidal increase at low current speeds (<10 cm/s), regardless of the species present. However, at higher current speeds (up to 19 cm/s), Nereocystis canopy decreased at nearly twice the average rate of kelp beds in low-current conditions. Apart from the strong differences in high-current regions, a robust linear relationship exists between kelp canopy extent and tidal height, which can aid in understanding the errors associated with remote sensing imagery collected at different tidal heights.
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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 | 0,001 | 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 | 0,001 |
| 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)
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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