Un modelo adaptativo para monitorear la clorofila-a en aguas interiores en el sur de Quebec utilizando imágenes MODIS a escala reducida
Autores: El-Alem, Anas; Chokmani, Karem; Laurion, Isabelle; El-Adlouni, Sallah E.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2014
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencia y tecnología de los recursos naturales
Palabras clave
Estudio
Modelo adaptativo
Concentración de clorofila-a
Aguas interiores
Datos de teledetección
Clasificación de respuesta espectral
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 5
Citaciones: Sin citaciones
El propósito de este estudio es evaluar el rendimiento de un modelo adaptativo (AM) en la estimación de la concentración de clorofila-a (Chl-a) en aguas interiores ópticamente complejas. La modelización de Chl-a utilizando datos de teledetección generalmente se basa en un único modelo que sigue una función exponencial. Las estimaciones producidas por tales modelos son relativamente precisas en altas concentraciones de Chl-a, pero la precisión disminuye en bajas concentraciones. Nuestro objetivo fue desarrollar un enfoque que combinara la clasificación de respuesta espectral y tres algoritmos semi-empíricos. El AM discrimina entre tres clases de floración (aguas con baja, moderada y alta carga de Chl-a), con umbrales de discriminación establecidos utilizando la técnica de árbol de clasificación y regresión (CART). La calibración de tres estimadores específicos para cada clase se logró mediante una regresión multivariante por pasos. En comparación con modelos publicados (Índice de Algas Flotantes, modelo de Kahru y APProach by ELimination) que utilizan el mismo conjunto de datos, el AM proporcionó mejores estimaciones de concentración de Chl-a (R2 de 0.96, RMSE relativo del 23%, sesgo relativo del -2% y un criterio NASH relativo de 0.9). Además, el AM logró una tasa de éxito general del 67% en la estimación de clases de floración (correspondientes a clases de baja, moderada y alta concentración de Chl-a). Esto se realizó utilizando un conjunto de datos independiente recopilado de 22 cuerpos de agua interiores durante el período 2007-2010 y para el cual la única información disponible era la clase de floración.
Descripción
El propósito de este estudio es evaluar el rendimiento de un modelo adaptativo (AM) en la estimación de la concentración de clorofila-a (Chl-a) en aguas interiores ópticamente complejas. La modelización de Chl-a utilizando datos de teledetección generalmente se basa en un único modelo que sigue una función exponencial. Las estimaciones producidas por tales modelos son relativamente precisas en altas concentraciones de Chl-a, pero la precisión disminuye en bajas concentraciones. Nuestro objetivo fue desarrollar un enfoque que combinara la clasificación de respuesta espectral y tres algoritmos semi-empíricos. El AM discrimina entre tres clases de floración (aguas con baja, moderada y alta carga de Chl-a), con umbrales de discriminación establecidos utilizando la técnica de árbol de clasificación y regresión (CART). La calibración de tres estimadores específicos para cada clase se logró mediante una regresión multivariante por pasos. En comparación con modelos publicados (Índice de Algas Flotantes, modelo de Kahru y APProach by ELimination) que utilizan el mismo conjunto de datos, el AM proporcionó mejores estimaciones de concentración de Chl-a (R2 de 0.96, RMSE relativo del 23%, sesgo relativo del -2% y un criterio NASH relativo de 0.9). Además, el AM logró una tasa de éxito general del 67% en la estimación de clases de floración (correspondientes a clases de baja, moderada y alta concentración de Chl-a). Esto se realizó utilizando un conjunto de datos independiente recopilado de 22 cuerpos de agua interiores durante el período 2007-2010 y para el cual la única información disponible era la clase de floración.