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Integrando el conocimiento basado y el aprendizaje automático para el mapeo de la palma de betel en la isla de Hainan utilizando Sentinel-1/2 y Google Earth Engine

Autores: Luo, Hongxia; Dai, Shengpei; Hu, Yingying; Zheng, Qian; Yu, Xuan; Chen, Bangqian; Li, Yuping; Wang, Chunxiao; Li, Hailiang

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Palma de betel
Isla Hainan
Mapa
Datos de Sentinel-1/2
Aprendizaje automático
Distribución espacial

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 6

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La palma de betel es un cultivo económico crítico en la isla de Hainan. Mapas precisos y oportunos de las palmas de betel son fundamentales para la gestión de la industria y la evaluación del entorno ecológico. Hasta la fecha, mapear la distribución espacial de las palmas de betel a gran escala regional sigue siendo un desafío significativo. En este estudio, proponemos un marco integrado que combina enfoques basados en el conocimiento y aprendizaje automático para producir un mapa de palmas de betel con una resolución espacial de 10 m basado en datos de Sentinel-1/2 y Google Earth Engine (GEE) para 2023 en la isla de Hainan, que representa el 95% de la superficie cultivada de nuez de betel en China. El mapa forestal se delineó inicialmente en función de la información de firma y el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada Verde (GNDVI) adquiridos de los datos de Sentinel-1 y Sentinel-2, respectivamente. Posteriormente, se extrajeron parches de palmas de betel del mapa forestal utilizando un clasificador de bosque aleatorio y un método de selección de características a través de regresión logística (LR). El mapa de palmas de betel de 10 m resultante logró una precisión del usuario, del productor y general del 86.89%, 88.81% y 97.51%, respectivamente. Según el mapa de palmas de betel en 2023, el área total plantada fue de 189,805 hectáreas (ha), mostrando una alta consistencia con los datos estadísticos (R = 0.74). La distribución espacial se concentró principalmente en el este de Hainan, reflejando condiciones climáticas y topográficas favorables. Los resultados demuestran el significativo potencial de los datos de Sentinel-1/2 para identificar palmas de betel en regiones tropicales complejas caracterizadas por diversos tipos de cobertura terrestre, tierras cultivadas fragmentadas y frecuentes interferencias de nubes y lluvia. Este estudio proporciona un marco de referencia para mapear cultivos tropicales, y los hallazgos son cruciales para la gestión y optimización agrícola tropical.

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