Comparing the Utility of Artificial Neural Networks (ANN) and Convolutional Neural Networks (CNN) on Sentinel-2 MSI to Estimate Dry Season Aboveground Grass Biomass

均方误差 生物量(生态学) 人工神经网络 卷积神经网络 环境科学 草原 生产力 牧场 植被(病理学) 计算机科学 遥感 人工智能 数学 农学 统计 农林复合经营 地理 生物 医学 病理 经济 宏观经济学
作者
Mohamed Ismail Vawda,Romano Lottering,Onisimo Mutanga,Kabir Peerbhay,Mbulisi Sibanda
出处
期刊:Sustainability [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:16 (3): 1051-1051 被引量:25
标识
DOI:10.3390/su16031051
摘要

Grasslands are biomes of significant fiscal, social and environmental value. Grassland or rangeland management often monitors and manages grassland productivity. Productivity is determined by various biophysical parameters, one such being grass aboveground biomass. Advancements in remote sensing have enabled near-real-time monitoring of grassland productivity. Furthermore, the increase in sophisticated machine learning algorithms has provided a powerful tool for remote sensing analytics. This study compared the performance of two neural networks, namely, Artificial Neural Networks (ANN) and Convolutional Neural Networks (CNN), in predicting dry season aboveground biomass using open-access Sentinel-2 MSI data. Sentinel-2 spectral bands and derived vegetation indices were used as input data for the two algorithms. Overall, findings in this study showed that the deep CNN outperformed the ANN in estimating aboveground biomass with an R2 of 0.83, an RMSE of 3.36 g/m2 and an RMSE% of 6.09. In comparison, the ANN produced an R2 of 0.75, an RMSE of 5.78 g/m2 and an RMSE% of 8.90. The sensitivity analysis suggested that the blue band, Green Chlorophyll Index (GCl), and Green Normalised Difference Vegetation Index (GNDVI) were the most significant for model development for both neural networks. This study can be considered a pilot study as it is one of the first to compare different neural network performances using freely available satellite data. This is useful for more rapid biomass estimation, and this study exhibits the great potential of deep learning for remote sensing applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
小小虾完成签到 ,获得积分10
1秒前
5秒前
奶茶一天一杯完成签到,获得积分10
8秒前
isedu完成签到,获得积分0
9秒前
喵喵666完成签到,获得积分10
19秒前
yliaoyou完成签到,获得积分10
21秒前
xun完成签到,获得积分20
24秒前
25秒前
土豆酱完成签到 ,获得积分10
29秒前
研友_Y59685完成签到 ,获得积分10
29秒前
橙子发布了新的文献求助30
30秒前
热带蚂蚁完成签到 ,获得积分0
31秒前
40秒前
春宇完成签到 ,获得积分10
40秒前
张wx_100完成签到,获得积分10
42秒前
Meteor636完成签到 ,获得积分10
43秒前
maple完成签到,获得积分10
43秒前
爱是无限大完成签到,获得积分0
44秒前
49秒前
51秒前
zf2023完成签到,获得积分10
56秒前
施忠垒完成签到 ,获得积分10
58秒前
韩.完成签到,获得积分10
1分钟前
点点完成签到 ,获得积分10
1分钟前
luobote完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
ok123完成签到 ,获得积分0
1分钟前
jun完成签到,获得积分10
1分钟前
橙子发布了新的文献求助30
1分钟前
浅陌亦汐完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
秋雨梧桐完成签到 ,获得积分10
1分钟前
回首不再是少年完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
wugang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
超级安阳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
ChatGPT完成签到,获得积分10
1分钟前
黄梓同完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Singularity发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7257680
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8879580
关于积分的说明 18757429
捐赠科研通 6938038
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201146
关于科研通互助平台的介绍 2375238
邀请新用户注册赠送积分活动 2176952