000 04538nab a2200325 i 4500
003 BR-BrBNA
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040 _aBR-BrBNA
_beng
072 _aK10
072 _aU40
100 _aCarvalho, Mônica Canaan
100 _aGomide, Lucas Rezende
100 _aScolforo, José Roberto Soares
100 _aPáscoa, Kalill José Viana da
100 _aAraújo, Laís Almeida
100 _aLopes, Isáira Leite e
245 _aData mining applied to feature selection methods for aboveground carbon stock modelling
500 _aPublicação on-line; 27 ref.; 4 illus.; Summaries (En, Pt)
520 _a Abstract – The objective of this work was to apply the random forest (RF) algorithm to the modelling of the aboveground carbon (AGC) stock of a tropical forest by testing three feature selection procedures – recursive removal and the uniobjective and multiobjective genetic algorithms (GAs). The used database covered 1,007 plots sampled in the Rio Grande watershed, in the state of Minas Gerais state, Brazil, and 114 environmental variables (climatic, edaphic, geographic, terrain, and spectral). The best feature selection strategy – RF with multiobjective GA – reaches the minor root-square error of 17.75 Mg ha-1 with only four spectral variables – normalized difference moisture index, normalized burn ratio 2 correlation texture, treecover, and latent heat flux –, which represents a reduction of 96.5% in the size of the database. Feature selection strategies assist in obtaining a better RF performance, by improving the accuracy and reducing the volume of the data. Although the recursive removal and multiobjective GA showed a similar performance as feature selection strategies, the latter presents the smallest subset of variables, with the highest accuracy. The findings of this study highlight the importance of using near infrared, short wavelengths, and derived vegetation indices for the remote-sense-based estimation of AGC. The MODIS products show a significant relationship with the AGC stock and should be further explored by the scientific community for the modelling of this stock. Index terms: forest management, genetic algorithm, random forest.
520 _a Resumo – O objetivo deste trabalho foi aplicar o algoritmo “random forest” (RF) à modelagem do estoque de carbono acima do solo (CAS) de uma floresta tropical, por meio da testagem de três procedimentos de seleção de variáveis: remoção recursiva e algoritmos genéticos (AGs) uniobjetivo e multiobjetivo. Os dados utilizados abrangeram 1.007 parcelas amostradas na bacia hidrográfica do Rio Grande, no estado de Minas Gerais, Brasil, e 114 variáveis ambientais (climáticas, edáficas, geográficas, de terreno e espectrais). A melhor estratégia de seleção de variáveis – a RF com AG multiobjetivo – chega ao menor erro quadrático de 17,75 Mg ha-1 com apenas quatro variáveis espectrais – índice de umidade por diferença normalizada, textura de correlação do índice de queimada por razão normalizada 2, cobertura arbórea e fluxo de calor latente –, o que representa redução de 96,5% no tamanho do banco de dados. As estratégias de seleção de variáveis ajudam a obter melhor desempenho da RF, ao melhorar a acurácia e reduzir o volume dos dados. Embora a remoção recursiva e o AG multiobjetivo mostrem desempenho semelhante como estratégias de seleção de variáveis, esta último apresenta menor subconjunto de variáveis, com maior precisão. As descobertas deste trabalho destacam a importância do uso de infravermelho próximo, comprimentos de onda curtos e índices de vegetação derivados para a estimativa de CAS baseada em sensoriamento remoto. Os produtos MODIS mostram relação significativa com o estoque de CAS e precisam ser melhor explorados pela comunidade científica para a modelagem deste estoque. Termos para indexação: manejo florestal, algoritmo genético, floresta aleatória.
650 _aFLORESTA TROPICAL
650 _aMANEJO
650 _aSENSORIAMENTO REMOTO
650 _aCARBONO
773 0 _0920
_925802
_dBrasília-DF Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - EMBRAPA 1966-
_o2023-436358
_tPesquisa Agropecuária Brasileira (Brazil)
_x0100-204X
_gv. 57 p. 1-13; (2022)
_wBR2024001081
856 _uhttps://www.scielo.br/j/pab/a/679y4MZ9D5C4gZxZ4M7rGHv/?format=pdf&lang=en
942 _cAnalítica
999 _c299739
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