elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Above Ground Carbon Biomass Estimate with Physics-Informed Deep Network

Nathaniel, Juan und Nyirjesy, Gabrielle und Watson, Campbell D und Albrecht, Conrad M und Klein, Levente J (2023) Above Ground Carbon Biomass Estimate with Physics-Informed Deep Network. In: International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), Seiten 1297-1300. IGARSS 2023, 2023-07-16 - 2023-07-21, Pasadena, CA, USA. doi: 10.1109/IGARSS52108.2023.10282838.

[img] PDF
8MB

Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/10282838

Kurzfassung

Nature-based carbon sequestration solution have the potential to capture carbon dioxide from the atmosphere and store it in vegetation biomass or soil. Forests are covering around 30% of Earth’s land surface and combined with forest longevity, trees/soil have the potential to store carbon from decades to centuries. One key challenge is to develop methodologies for high-resolution measurements of carbon sequestered and assess year to year change. 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 multispectral imagery, with a physical climate parameter of Solar Induced Fluorescence (SIF)-based Growth Primary Production (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 81.95 +- 0.01 Mg C/ha (linear regressor), 53.37 +- 0.05 Mg C/ha (gradient boosting), and 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%.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/195499/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Above Ground 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
Nyirjesy, GabrielleGabrielle.Nyirjesy (at) ibm.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Watson, Campbell Dcwatson (at) us.ibm.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Albrecht, Conrad MConrad.Albrecht (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0009-2422-7289NICHT SPEZIFIZIERT
Klein, Levente Jkleinl (at) us.ibm.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2023
Erschienen in:International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS)
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1109/IGARSS52108.2023.10282838
Seitenbereich:Seiten 1297-1300
Status:veröffentlicht
Stichwörter:environmental monitoring, laser radar, geospatial analysis, big data applications, weak supervision
Veranstaltungstitel:IGARSS 2023
Veranstaltungsort:Pasadena, CA, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:16 Juli 2023
Veranstaltungsende:21 Juli 2023
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:22 Jun 2023 13:49
Letzte Änderung:01 Sep 2024 03:00

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.