Conjuntos de Clasificación para la Cartografía de Vegetación Arrastrada y Aterrizada en la Playa con Sentinel-2 y PlanetScope
Autores: Uhl, Florian; Græsdal Rasmussen, Trine; Oppelt, Natascha
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Conjuntos de Clasificación para la Cartografía de Vegetación Arrastrada y Aterrizada en la Playa con Sentinel-2 y PlanetScope
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Costa báltica
Vegetación flotante
Playa arrastrada
Morfodinámica
Entornos costeros
Teledetección
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
A lo largo de la costa báltica de Alemania, la vegetación flotante y los restos de playa crean superposiciones en las playas que de otro modo serían arenosas o pedregosas. Estas superposiciones influyen en la morfodinámica y las estructuras de las playas. Para comprender mejor la influencia de estos hábitats dispersos en los entornos costeros, es necesario un monitoreo regular. Sin embargo, la mayoría de los estudios se han realizado sobre ocurrencias de vegetación acuática más grandes espacialmente y más estables temporalmente, como los campos flotantes de Sargassum. No obstante, la vegetación flotante y los restos de playa representan un desafío particular, ya que exhiben alta dinámica temporal y a veces una extensión espacial pequeña. Las encuestas y mapeos regulares son los métodos tradicionales para registrar sus hábitats, pero son laboriosos y costosos. La teledetección desde el espacio puede proporcionar grabaciones frecuentes de la zona costera a un costo menor. Por lo tanto, nuestro estudio tiene como objetivo el monitoreo de la vegetación flotante y los restos de playa en escalas espaciales entre 3 y 10 m. Desarrollamos un algoritmo automatizado de enmascaramiento de la línea de costa y probamos seis métodos de clasificación supervisada y varios conjuntos de clasificación para su idoneidad para detectar ensamblajes de vegetación flotante y restos de playa a pequeña escala en un área de estudio en la costa del Mar Báltico Occidental utilizando datos multiespectrales de los sensores Sentinel-2 MSI y PlanetScope. El algoritmo de enmascaramiento de la línea de costa muestra altas precisiones al enmascarar el área terrestre mientras preserva la línea de costa cubierta de arena. Pudimos lograr los mejores resultados de clasificación utilizando datos de PlanetScope con un conjunto de un clasificador de bosque aleatorio, clasificador de cartografía, clasificador de máquina de soporte vectorial, clasificador de bayes ingenuo y clasificador de aumento de gradiente estocástico. Este conjunto logró un f1-score combinado de 0.95. La precisión de las clasificaciones de Sentinel-2 fue menor, pero aún así alcanzó un f1-score combinado de 0.86 para el mismo conjunto. Los resultados de este estudio pueden considerarse como un punto de partida para el desarrollo de análisis de series temporales de la dinámica de la vegetación a lo largo de las playas bálticas.
Descripción
A lo largo de la costa báltica de Alemania, la vegetación flotante y los restos de playa crean superposiciones en las playas que de otro modo serían arenosas o pedregosas. Estas superposiciones influyen en la morfodinámica y las estructuras de las playas. Para comprender mejor la influencia de estos hábitats dispersos en los entornos costeros, es necesario un monitoreo regular. Sin embargo, la mayoría de los estudios se han realizado sobre ocurrencias de vegetación acuática más grandes espacialmente y más estables temporalmente, como los campos flotantes de Sargassum. No obstante, la vegetación flotante y los restos de playa representan un desafío particular, ya que exhiben alta dinámica temporal y a veces una extensión espacial pequeña. Las encuestas y mapeos regulares son los métodos tradicionales para registrar sus hábitats, pero son laboriosos y costosos. La teledetección desde el espacio puede proporcionar grabaciones frecuentes de la zona costera a un costo menor. Por lo tanto, nuestro estudio tiene como objetivo el monitoreo de la vegetación flotante y los restos de playa en escalas espaciales entre 3 y 10 m. Desarrollamos un algoritmo automatizado de enmascaramiento de la línea de costa y probamos seis métodos de clasificación supervisada y varios conjuntos de clasificación para su idoneidad para detectar ensamblajes de vegetación flotante y restos de playa a pequeña escala en un área de estudio en la costa del Mar Báltico Occidental utilizando datos multiespectrales de los sensores Sentinel-2 MSI y PlanetScope. El algoritmo de enmascaramiento de la línea de costa muestra altas precisiones al enmascarar el área terrestre mientras preserva la línea de costa cubierta de arena. Pudimos lograr los mejores resultados de clasificación utilizando datos de PlanetScope con un conjunto de un clasificador de bosque aleatorio, clasificador de cartografía, clasificador de máquina de soporte vectorial, clasificador de bayes ingenuo y clasificador de aumento de gradiente estocástico. Este conjunto logró un f1-score combinado de 0.95. La precisión de las clasificaciones de Sentinel-2 fue menor, pero aún así alcanzó un f1-score combinado de 0.86 para el mismo conjunto. Los resultados de este estudio pueden considerarse como un punto de partida para el desarrollo de análisis de series temporales de la dinámica de la vegetación a lo largo de las playas bálticas.