論文の概要: Mapping bathymetry of inland water bodies on the North Slope of Alaska with Landsat using Random Forest
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.10214v1
- Date: Fri, 14 Feb 2025 15:08:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-17 14:47:08.429096
- Title: Mapping bathymetry of inland water bodies on the North Slope of Alaska with Landsat using Random Forest
- Title(参考訳): ランダムフォレストを用いたアラスカ北斜面における内陸水域のランドサットマッピング
- Authors: Mark L. Carroll, Margaret R. Wooten, Claire E. Simpson, Caleb S. Spradlin, Melanie J. Frost, Mariana Blanco-Rojas, Zachary W. Williams, Jordan A. Caraballo-Vega, Christopher S. R. Neigh,
- Abstract要約: アラスカの北斜面は小さな水域が支配しており、地域住民や野生生物にとって重要な生態系を提供している。
このような情報収集の難しさから,水面深の詳細な情報は乏しい。
我々は,アラスカ北斜面の多スペクトルランドサットデータから深度を予測するために,機械学習モデル(ランサムフォレスト回帰モデル)を訓練した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.36278044026379325
- License:
- Abstract: The North Slope of Alaska is dominated by small waterbodies that provide critical ecosystem services for local population and wildlife. Detailed information on the depth of the waterbodies is scarce due to the challenges with collecting such information. In this work we have trained a machine learning (Random Forest Regressor) model to predict depth from multispectral Landsat data in waterbodies across the North Slope of Alaska. The greatest challenge is the scarcity of in situ data, which is expensive and difficult to obtain, to train the model. We overcame this challenge by using modeled depth predictions from a prior study as synthetic training data to provide a more diverse training data pool for the Random Forest. The final Random Forest model was more robust than models trained directly on the in situ data and when applied to 208 Landsat 8 scenes from 2016 to 2018 yielded a map with an overall $r^{2}$ value of 0.76 on validation. The final map has been made available through the Oak Ridge National Laboratory Distribute Active Archive Center (ORNL-DAAC). This map represents a first of its kind regional assessment of waterbody depth with per pixel estimates of depth for the entire North Slope of Alaska.
- Abstract(参考訳): アラスカの北斜面は小さな水域が支配しており、地域住民や野生生物にとって重要な生態系を提供している。
このような情報収集の難しさから,水面深の詳細な情報は乏しい。
本研究では,アラスカ州北部斜面における多スペクトルランドサットデータから深度を予測するために,機械学習モデル(ランサムフォレスト回帰器)を訓練した。
最大の課題は、モデルのトレーニングに高価で入手が難しいIn situデータの不足である。
この課題を克服するために, 前回の研究では, モデル付き深度予測を合成訓練データとして利用し, ランダムフォレストのためのより多様なトレーニングデータプールを提供する。
最終ランダムフォレストモデルは、in situデータを直接トレーニングしたモデルよりも堅牢で、2016年から2018年までの208のランドサット8のシーンに適用すると、全体のr^{2}$値0.76のマップが得られた。
最終地図はオークリッジ国立研究所(Oak Ridge National Laboratory Distribute Active Archive Center,ORNL-DAAC)で公開されている。
この地図は、アラスカの北斜面全体に対する1ピクセルあたりの深度を推定し、水域の深度を地域によって評価した最初の例である。
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