Mapping the Continuous Cover of Invasive Noxious Weed Species Using Sentinel-2 Imagery and a Novel Convolutional Neural Regression Network
Notice bibliographique
Résumé
Invasive noxious weed species (INWS) are typical poisonous plants and forbs that are considered an increasing threat to the native alpine grassland ecosystems in the Qinghai–Tibetan Plateau (QTP). Accurate knowledge of the continuous cover of INWS across complex alpine grassland ecosystems over a large scale is required for their control and management. However, the cooccurrence of INWS and native grass species results in highly heterogeneous grass communities and generates mixed pixels detected by remote sensors, which causes uncertainty in classification. The continuous coverage of INWS at the pixel level has not yet been achieved. In this study, objective 1 was to test the capability of Senginel-2 imagery at estimating continuous INWS cover across complex alpine grasslands over a large scale and objective 2 was to assess the performance of the state-of-the-art convolutional neural network-based regression (CNNR) model in estimating continuous INWS cover. Therefore, a novel CNNR model and a random forest regression (RFR) model were evaluated for estimating INWS continuous cover using Sentinel-2 imagery. INWS continuous cover was estimated directly from Sentinel-2 imagery with an R2 ranging from 0.88 to 0.93 using the CNNR model. The RFR model combined with multiple features had a comparable accuracy, which was slightly lower than that of the CNNR model, with an R2 of approximately 0.85. Twelve green band-, red-edge band-, and near-infrared band-related features had important contributions to the RFR model. Our results demonstrate that the CNNR model performs well when estimating INWS continuous cover directly from Sentinel-2 imagery, and the RFR model combined with multiple features derived from the Sentinel-2 imager can also be used for INWS continuous cover mapping. Sentinel-2 imagery is suitable for mapping continuous INWS cover across complex alpine grasslands over a large scale. Our research provides information for the advanced mapping of the continuous cover of invasive species across complex grassland ecosystems or, more widely, terrestrial ecosystems over large spatial areas using remote sensors such as Sentinel-2.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».