Utilization of Airborne Hyperspectral Imagery to Identify and Map Phragmites australis subsp. australis within Îles-de-Boucherville National Park
Bibliographic record
Abstract
Outre la perte d'habitat, les espèces envahissantes constituent l'une des plus grandes menaces pour la biodiversité. Par conséquent, la détection et l'identification précoces des espèces perturbatrices sont essentielles pour la formulation de stratégies de prévention et de gestion. En utilisant l'imagerie hyperspectrale (IHS) aéroportée, une méthodologie a été établie pour identifier et cartographier le roseau Phragmites australis subsp. australis, une espèce envahissante présente à travers le parc national des Îles-de-Boucherville (Montréal, Québec), l'un des cinq sites d'études de l'Observatoire Aéroporté Canadien de la Biodiversité (CABO). Aucune recherche de CABO n'a été menée auparavant pour cartographier les phragmites sur ce site à une si grande échelle.En installant les capteurs sur un avion Twin Otter, cinq lignes de vol d'IHS ont été acquises en juillet 2019, à une résolution spatiale de 2 m sur l'étendue du parc. De plus, des données de position de phragmites et d'autres végétaux dans le parc ont été collectés avec un système de navigation par satellite de haute précision (GNSS). Cet ensemble de données se compose de 319 points de contrôle au sol qui servent à entraîner et valider l’IHS et les résultats de détection de cibles. À l'aide de l'algorithme de détection de cibles Spectral Angle Mapper (SAM), une carte des phragmites détectés a été générée pour l’ensemble du parc. Un total de 2 037 peuplements de phragmites de différentes tailles ont été détectés, couvrant une superficie de 26,74 hectares (0,267 km2), soit 3,28 % de la superficie totale du parc (814 hectares, 8,14 km2). En tenant compte des d'incertitudes en raison de l'erreur spatiale inhérente à l'IHS, la superficie totale des phragmites détectés s'est avérée être de 59,17 hectares (0,591 km2), soit 7,26 % de la superficie du parc. La précision globale de la carte était de 84,28 %, avec une sensibilité de 76,32 % et une spécificité de 91,57 %.Afin de comparer la précision de la méthode de détection de cibles SAM aux méthodes traditionnelles d'interprétation visuelle humaine, 10 interprètes ont évalué le même ensemble de 159 points de validation utilisés pour déterminer la précision de la carte de phragmites. Les interprètes ont regardé des images satellites à haute résolution (précision spatiale de 60 cm) de chaque point de validation et ont sélectionné les images contenant des phragmites dans une zone de 15 mètres autour du point. La précision globale de l'interprétation visuelle était de 69,18 %, avec une sensibilité de 59,21 % et une spécificité de 78,31 %. Ces résultats indiquent que l'interprétation humaine des points de validation est moins précise que la méthodologie de détection de cibles basée sur un algorithme, ayant potentiellement de sérieuses implications futures pour la planification et la collecte de données pour ce genre d’étude. Les résultats fournis par la méthodologie de détection de cibles utilisant l’IHS pourraient alors valoir l'investissement pour l’obtention et l’analyse des données, particulièrement en comparaison à l'interprétation humaine des données plus facilement disponibles. En générale, la carte des phragmites détectés représente un des premiers efforts visant à utiliser l’IHS aéroportée et des méthodes de détection de cibles basées sur des algorithmes pour détecter et cartographier les phragmites à l’échelle du parc national des Îles-de-Boucherville. La carte des phragmites sera un outil inestimable pour les gestionnaires du parc, car l'identification de différentes tailles des peuplements de phragmites est essentielle pour la gestion et l'éradication du roseau envahissant. En établissant les capacités et les limites de l’IHS aéroportée pour la détection des phragmites, cette étude cherche à définir une méthodologie qui pourrait être adaptée dans les futures études de télédétection d’autres espèces végétales envahissantes dans des écosystèmes variés
Fetched live from OpenAlex and de-inverted. Abstracts are not stored in this database: the inverted indexes are 8.6 GB of the frame’s 9.3 GB of text, and the host has 13 GB free.
How this classification was reachedexpand
Full frame machine prediction
Teacher imitationNot calibrated prevalence, not ground truth. Human validation pending. The Gemma side is a direct model label for every work in the frame, read from the title-only record. The Codex side is a classifier learned from the 10,348 direct Codex labels and calibrated to design-weighted sample rates; fields without enough sample support carry no Codex call. Candidate is the union of the two sides; consensus is their intersection. These outputs are machine_predicted_unvalidated and are not human labels.
Distilled classifier scores by category (both heads)
| Category | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Metaresearch | 0.000 | 0.000 |
| Meta-epidemiology (narrow) | 0.000 | 0.000 |
| Meta-epidemiology (broad) | 0.000 | 0.000 |
| Bibliometrics | 0.001 | 0.001 |
| Science and technology studies | 0.000 | 0.000 |
| Scholarly communication | 0.001 | 0.000 |
| Open science | 0.000 | 0.000 |
| Research integrity | 0.000 | 0.000 |
| Insufficient payload (model declined to judge) | 0.000 | 0.000 |
Machine scores (provisional)
The two teacher heads of the student model, read on this work. A score orders the frame for review; it never asserts a category, and the validation status ships verbatim with every row.
Baseline scores from an immature model (maturity gate not passed, 7 training rounds). Scores rank; they never assert a category.
score_only:v0-immature-baseline · verbatim from the scoring run: score_only means the number may rank works, and no category label ships from itClassification
machine, unvalidatedMachine predicted; a candidate call from one source (direct Gemma or distilled Codex), not a consensus.
How this classification was reached, model by model and score by score, is at the end of the page under "How this classification was reached".