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Aboveground carbon biomass estimate with Physics-informed deep network

Nathaniel, Juan und Klein, Levente J und Watson, Campbell D und Nyirjesy, Gabrielle und Albrecht, Conrad M (2022) Aboveground carbon biomass estimate with Physics-informed deep network. In: NeurIPS 2022 Workshop, Seiten 1-6. NeurIPS 2022, 9.12.2022, New Orleans, LA, USA.

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5MB

Offizielle URL: https://www.climatechange.ai/papers/neurips2022/9

Kurzfassung

The global carbon cycle is a key process to understand how our climate is changing. However, monitoring the dynamics is difficult because a high-resolution robust measurement of key state parameters including the aboveground carbon biomass (AGB) is required. Here, we use deep neural network to generate a wall-to-wall map of AGB within the Continental USA (CONUS) with 30-meter spatial resolution for the year 2021. We combine radar and optical hyperspectral imagery, with a physical climate parameter of SIF-based GPP. Validation results show that a masked variation of UNet has the lowest validation RMSE of 37.93 ± 1.36 Mg C/ha, as compared to 52.30 ± 0.03 Mg C/ha for random forest algorithm. Furthermore, models that learn from SIF-based GPP in addition to radar and optical imagery reduce validation RMSE by almost 10% and the standard deviation by 40%. Finally, we apply our model to measure losses in AGB from the recent 2021 Caldor wildfire in California, and validate our analysis with Sentinel-based burn index.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/191502/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag, Poster)
Titel:Aboveground carbon biomass estimate with Physics-informed deep network
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Nathaniel, Juanjn2808 (at) columbia.eduNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Klein, Levente Jkleinl (at) us.ibm.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Watson, Campbell Dcwatson (at) us.ibm.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Nyirjesy, GabrielleGabrielle.Nyirjesy (at) ibm.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Albrecht, Conrad MConrad.Albrecht (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0009-2422-7289NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Dezember 2022
Erschienen in:NeurIPS 2022 Workshop
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Seitenbereich:Seiten 1-6
Status:veröffentlicht
Stichwörter:above biomass estimation, Sentinel 1 & 2 satellites, GEDI, machine learning
Veranstaltungstitel:NeurIPS 2022
Veranstaltungsort:New Orleans, LA, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:9.12.2022
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Künstliche Intelligenz
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Methodik der Fernerkundung > EO Data Science
Hinterlegt von: Albrecht, Conrad M
Hinterlegt am:05 Dez 2022 09:56
Letzte Änderung:07 Dez 2022 14:11

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