Comparación de modelos de Bosques Aleatorios y Kriging para la cartografía de carbono orgánico del suelo en la región himalaya de Cachemira
Autores: Farooq, Iqra; Bangroo, Shabir Ahmed; Bashir, Owais; Shah, Tajamul Islam; Malik, Ajaz A.; Iqbal, Asif M.; Mahdi, Syed Sheraz; Wani, Owais Ali; Nazir, Nageena; Biswas, Asim
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Comparación de modelos de Bosques Aleatorios y Kriging para la cartografía de carbono orgánico del suelo en la región himalaya de Cachemira
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Distribución espacial
Stock de carbono orgánico del suelo
Himalayas
Mapeo digital del suelo
Métodos geoestadísticos
Algoritmo de aprendizaje automático
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El conocimiento sobre la distribución espacial del stock de carbono orgánico del suelo (SOCS) ayuda en la gestión sostenible del uso del suelo y el funcionamiento de los ecosistemas. No se ha realizado ningún estudio similar en la compleja topografía y uso del suelo de los Himalayas, que está asociado con una gran heterogeneidad espacial y incertidumbres. Por lo tanto, en este estudio se utilizó la cartografía digital del suelo (DSM) para predecir y evaluar la distribución espacial del SOCS utilizando métodos geoespaciales avanzados y un algoritmo de aprendizaje automático en la región himalaya de Jammu y Cachemira, India. Se recolectaron ochenta y tres muestras de suelo en diferentes usos del suelo. Se utilizaron variables auxiliares (índices espectrales y parámetros topográficos) derivadas de datos satelitales como predictores. Se utilizaron métodos geoespaciales: kriging ordinario (OK) y kriging de regresión (RK), y un método de aprendizaje automático: bosque aleatorio (RF), para evaluar la distribución espacial y la variabilidad del SOCS con comparación entre modelos para su rendimiento de predicción. Los criterios de validación del modelo de mejor ajuste utilizados fueron el coeficiente de determinación (R2) y el error cuadrático medio (RMSE), con mapas resultantes validados por validación cruzada. La concentración de SOCS varió de 1.12 Mg/ha a 70.60 Mg/ha. El análisis del semivariograma de OK y RK indicó una dependencia espacial moderada. RF (RMSE = 8.21) tuvo un mejor rendimiento que OK (RMSE = 15.60) y RK (RMSE = 17.73), mientras que OK tuvo un mejor rendimiento que RK. Por lo tanto, se puede concluir que RF proporciona una mejor estimación y variabilidad espacial del SOCS; sin embargo, una mayor selección y elección de variables auxiliares y una mayor densidad de muestreo de suelo podrían mejorar la precisión de la predicción de RK.
Descripción
El conocimiento sobre la distribución espacial del stock de carbono orgánico del suelo (SOCS) ayuda en la gestión sostenible del uso del suelo y el funcionamiento de los ecosistemas. No se ha realizado ningún estudio similar en la compleja topografía y uso del suelo de los Himalayas, que está asociado con una gran heterogeneidad espacial y incertidumbres. Por lo tanto, en este estudio se utilizó la cartografía digital del suelo (DSM) para predecir y evaluar la distribución espacial del SOCS utilizando métodos geoespaciales avanzados y un algoritmo de aprendizaje automático en la región himalaya de Jammu y Cachemira, India. Se recolectaron ochenta y tres muestras de suelo en diferentes usos del suelo. Se utilizaron variables auxiliares (índices espectrales y parámetros topográficos) derivadas de datos satelitales como predictores. Se utilizaron métodos geoespaciales: kriging ordinario (OK) y kriging de regresión (RK), y un método de aprendizaje automático: bosque aleatorio (RF), para evaluar la distribución espacial y la variabilidad del SOCS con comparación entre modelos para su rendimiento de predicción. Los criterios de validación del modelo de mejor ajuste utilizados fueron el coeficiente de determinación (R2) y el error cuadrático medio (RMSE), con mapas resultantes validados por validación cruzada. La concentración de SOCS varió de 1.12 Mg/ha a 70.60 Mg/ha. El análisis del semivariograma de OK y RK indicó una dependencia espacial moderada. RF (RMSE = 8.21) tuvo un mejor rendimiento que OK (RMSE = 15.60) y RK (RMSE = 17.73), mientras que OK tuvo un mejor rendimiento que RK. Por lo tanto, se puede concluir que RF proporciona una mejor estimación y variabilidad espacial del SOCS; sin embargo, una mayor selección y elección de variables auxiliares y una mayor densidad de muestreo de suelo podrían mejorar la precisión de la predicción de RK.