Přeskočit na obsah

Repozitář publikační činnosti

    • čeština
    • English
  • čeština 
    • čeština
    • English
  • Přihlásit se
Zobrazit záznam 
  •   Repozitář publikační činnosti UK
  • Fakulty
  • Přírodovědecká fakulta
  • Zobrazit záznam
  • Repozitář publikační činnosti UK
  • Fakulty
  • Přírodovědecká fakulta
  • Zobrazit záznam
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

Estimating vegetation indices and biophysical parameters for Central European temperate forests with Sentinel-1 SAR data and machine learning

původní článek
Creative Commons License IconCreative Commons BY Icon
en
vydavatelská verze
  • žádná další verze
Thumbnail
File can be accessed.Získat publikaci
Autor
Paluba, DanielORCiD Profile - 0000-0001-9738-938XWoS Profile - AAM-6875-2020Scopus Profile - 57205752334
Le Saux, Bertrand
Sarti, Francesco
Štych, PřemyslORCiD Profile - 0000-0002-0307-9688WoS Profile - S-3291-2019Scopus Profile - 16319970100

Zobrazit další autory

Datum vydání
2025
Publikováno v
Big Earth Data
Nakladatel / Místo vydání
Taylor
Ročník / Číslo vydání
9 (2)
ISBN / ISSN
ISSN: 2096-4471
ISBN / ISSN
eISSN: 2574-5417
Informace o financování
UK//GAUK412722
UK//COOP
EU//FPCUP
MSM//NPO_UK_MSMT-16602/2022
MSM//SVV260819
Metadata
Zobrazit celý záznam
Kolekce
  • Přírodovědecká fakulta

Tato publikace má vydavatelskou verzi s DOI 10.1080/20964471.2025.2459300

Abstrakt
Current vegetation indices and biophysical parameters derived from optical satellite data for forest monitoring are widely used in various applications but can be limited by atmospheric effects like clouds. Synthetic aperture radar (SAR) data can offer insightful and systematic forest monitoring with complete time series due to signal penetration through clouds and day and night image acquisitions. This study explores the use of SAR data, combined with ancillary data and machine learning (ML), to estimate forest parameters typically derived from optical satellites. It investigates whether SAR signals provide sufficient information for the accurate estimation of these parameters, focusing on two spectral vegetation indices (Normalized Difference Vegetation Index - NDVI and Enhanced Vegetation Index - EVI) and two biophysical parameters (Leaf Area Index - LAI and Fraction of Absorbed Photosynthetically Active Radiation - FAPAR) in healthy and disturbed temperate forests in Czechia and Central Europe in 2021. Vegetation metrics derived from Sentinel-2 multispectral data were used to evaluate the results. A paired multi-modal time-series dataset was created using Google Earth Engine (GEE), including temporally and spatially aligned Sentinel-1, Sentinel-2, DEM-based features and meteorological variables, along with a forest type class. The inclusion of DEM-based auxiliary features and additional meteorological information improved the results. In the comparison of ML models, the traditional ML algorithms, Random Forest Regressor and Extreme Gradient Boosting (XGB) slightly outperformed the Automatic Machine Learning (AutoML) approach, auto-sklearn, for all forest parameters, achieving high accuracies (R2 between 70% and 86%) and low errors (0.055-0.29 of mean absolute error). XGB was the most computationally efficient. Moreover, SAR-based estimations over Central Europe achieved comparable results to those obtained in testing within Czechia, demonstrating their transferability for large-scale modeling. A key advantage of the SAR-based vegetation metrics is the ability to detect abrupt forest changes with sub-weekly temporal accuracy, providing up to 240 measurements per year at a 20 m resolution.
Klíčová slova
SAR, Sentinel-1, vegetation index, time series, AutoML, machine learning, modality transfer, optical-to-radar
Trvalý odkaz
https://hdl.handle.net/20.500.14178/3715
Zobraz publikaci v dalších systémech
WOS:001437237000001
SCOPUS:2-s2.0-86000031182
Licence

Licence pro užití plného textu výsledku: Creative Commons Uveďte původ 4.0 International

Zobrazit podmínky licence

xmlui.dri2xhtml.METS-1.0.item-publication-version-

DSpace software copyright © 2002-2016  DuraSpace
Kontaktujte nás | Vyjádření názoru
Theme by 
Atmire NV
 

 

O repozitáři

O tomto repozitářiAkceptované druhy výsledkůPovinné popisné údajePoučeníCC licence

Procházet

Vše v DSpaceKomunity a kolekcePracovištěDle data publikováníAutořiNázvyKlíčová slovaTato kolekcePracovištěDle data publikováníAutořiNázvyKlíčová slova

DSpace software copyright © 2002-2016  DuraSpace
Kontaktujte nás | Vyjádření názoru
Theme by 
Atmire NV