Completing the machine learning saga in fractional snow cover estimation from MODIS Terra reflectance data: Random forests versus support vector regression

随机森林 遥感 支持向量机 反射率 积雪 回归 环境科学 估计 森林覆盖 回归分析 封面(代数) 地质学 计算机科学 统计 气象学 人工智能 地理 机器学习 数学 生态学 物理 工程类 机械工程 管理 光学 经济 生物
作者
Semih Kuter
出处
期刊:Remote Sensing of Environment [Elsevier]
卷期号:255: 112294-112294 被引量:35
标识
DOI:10.1016/j.rse.2021.112294
摘要

Abstract This study; i) investigates the suitability of two frequently employed machine learning algorithms in remote sensing, namely, random forests (RFs) and support vector regression (SVR) for fractional snow cover (FSC) estimation from MODIS Terra data, and ii) compares them with the previously proposed artificial neural networks (ANNs) and multivariate adaptive regression splines (MARS) methods over an heterogeneous and complex alpine terrain. The dataset comprises 20 Landsat 8 – MODIS image pairs that belong to European Alps acquired from Apr 2013 to Dec 2016. The fifteen image pairs are used to generate the training dataset necessary to build the models, whereas the remaining five are employed as a separate test dataset. The reference FSC maps are derived from the binary classified Landsat 8 snow/no snow maps at 30 m resolution. In order to assess the effect of sampling type and sample size, nine different training datasets are generated. The RF and SVR models are trained accordingly by using various settings of model tuning parameters. During the training of the models, MODIS top-of-atmosphere reflectance values of bands 1–7, NDSI, NDVI and land cover class are input as independent variables (i.e., predictors) to estimate the dependent variable (i.e., response), i.e., FSC value. The resolution of the generated FSC maps is 500 m. The results indicate that the ANN, MARS, RF and SVR models exhibit high consistency with reference FSC values as indicated by low RMSE (~0.14) and high R (~0.93) values. In order to analyze the effect of using three auxiliary variables, i.e., NDSI, NDVI and land cover class, to the predictive ability of the models; ANN, MARS, RF and SVR models are also trained without these predictor variables, i.e., by only using MODIS bands 1–7. The models trained without three auxiliary variables slightly differ from the ones trained with the full set of predictors by only resulting in a mean decrease in R

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
打打应助kongmou采纳,获得10
刚刚
李健的小迷弟应助katsuras采纳,获得10
刚刚
闪闪完成签到,获得积分10
2秒前
淡然伊发布了新的文献求助10
2秒前
丘比特应助wangjue采纳,获得10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
拾间完成签到,获得积分10
2秒前
优秀青烟发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
BBQ完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
gwff发布了新的文献求助10
6秒前
sniper完成签到 ,获得积分10
6秒前
微笑梦岚发布了新的文献求助30
6秒前
Chi19334098402完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
FashionBoy应助Aping采纳,获得10
7秒前
Chris完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
猪猪hero应助HaoZhang采纳,获得10
8秒前
aliderichang完成签到 ,获得积分10
8秒前
jlb完成签到,获得积分10
9秒前
郭子啊完成签到 ,获得积分10
9秒前
归尘发布了新的文献求助10
10秒前
听雨眠完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
淡然伊完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
lqllll完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
划水的鱼发布了新的文献求助10
13秒前
Eva发布了新的文献求助10
14秒前
wangjue发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
风清扬发布了新的文献求助10
16秒前
月流瓦发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
JuJingge完成签到 ,获得积分10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
ACOG Practice Bulletin: Polycystic Ovary Syndrome 500
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5602770
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4687823
关于积分的说明 14851436
捐赠科研通 4685324
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2540087
邀请新用户注册赠送积分活动 1506810
关于科研通互助平台的介绍 1471448