Contrasting performance of panel and time-series data models for subnational crop forecasting in Sub-Saharan Africa
Notice bibliographique
Résumé
• Panel and time-series data models are compared for crop production and yield forecasting. • Panel data model provides yield predictions comparable to time-series data model. • Time-invariant features capture spatial variability, enhancing climatic modeling. • Longer training boosts panel model's adaptability to production outliers. • We advocate for region-specific methods to consider spatiotemporal nuances. We comprehensively examine methodologies tailored for subnational crop yield and production forecasting by integrating Earth Observation (EO) datasets and advanced machine learning approaches. We scrutinized diverse input data types, cross-validation methods, and training durations, focusing on maize production and yield predictions in Burkina Faso and Somalia. Central to our analysis is the comparative assessment of using time-invariant features within a panel data (PD) model versus a time-series data (TD) model. The TD model performed well in predicting both production and yield, while the PD model offered comparable yield predictions. Time-invariant features such as livelihood zones, soil properties, and cropland extents enriched the spatial understanding of crop data, enhancing the R-squared by 0.09 (0.21) for production and 0.11 (0.03) for yield, with corresponding reductions in the Mean Absolute Percentage Error by 90 % (238 %) for production and 5 % (4 %) for yield in Burkina Faso (Somalia). While Burkina Faso's consistent crop data allowed for effective modeling with brief training, Somalia benefited from the adaptability of the PD model to crop statistics outliers, particularly with extended training in high-producing regions. The PD approach showed promise in addressing data gaps, although predicting crop productions for unobserved districts remained a challenge. Our findings highlight the harmonious integration of EO data and machine learning in the field of agricultural forecasting and emphasize the importance of region-specific methodologies, especially in the rapidly changing landscape of EO data convergence.
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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 | 0,003 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».