Enhancing soil organic carbon estimation accuracy: Integrating spatial vegetation dynamics and temporal analysis with Sentinel 2 imagery
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Notice bibliographique
Résumé
This article introduces an improved method for estimating Soil Organic Carbon (SOC) using Sentinel 2 images, with a specific emphasis on the Dakshina Kannada area in India. By examining 364 soil samples, SOC estimation models were constructed using Random forests (RF) and Partial Least Squares Regression (PLSR), focusing on the impact of nearby vegetation pixels. The approach consisted of classifying soil samples by the presence of plant pixels at distances of 0, 10, and 20 m, and evaluating the influence of dry vegetation by the use of the Normalised Burn Ratio 2 (NBR2). The findings demonstrated a significant improvement in the precision of the model (by up to 20 %) when vegetation pixels within a 20-meter radius of the sample locations were omitted. The research also included a temporal analysis utilizing Sentinel-2 images from April 2017 to May 2023. This analysis showed strong relationships between the amount of exposed soil and the accuracy of predicting soil organic carbon (SOC) levels. These results emphasize the need to take into account both the spatial dynamics of vegetation and the temporal variations in bare soil covering to get an accurate estimate of soil organic carbon (SOC). This study improves the accuracy and dependability of SOC evaluations by including geographical and temporal aspects, providing useful insights for agricultural and ecological applications. • Enhanced SOC Estimation: Improved SOC estimation using Sentinel 2 imagery in Dakshina Kannada, India. • Integration of Spatial and Temporal Analysis: Combined spatial vegetation dynamics and temporal analysis for better SOC prediction. • Vegetation Influence: Improved SOC models by excluding vegetation pixels within a 20-meter radius. • Temporal Analysis Insights: Temporal analysis from April 2017 to May 2023 showed strong correlations between exposed soil and SOC accuracy. • Model Performance: RF outperformed PLSR in SOC estimation models in specific scenarios.
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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 | 0,001 |
| 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)
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