Machine Learning Algorithms for Acid Mine Drainage Mapping Using Sentinel-2 and Worldview-3
Julkaisuvuosi
2024
Tekijät
Farahnakian, Fahimeh; Luodes, Nike; Karlsson, Teemu
Tiivistelmä
Acid Mine Drainage (AMD) presents significant environmental challenges, particularly in regions with extensive mining activities. Effective monitoring and mapping of AMD are crucial for mitigating its detrimental impacts on ecosystems and water quality. This study investigates the application of Machine Learning (ML) algorithms to map AMD by fusing multispectral imagery from Sentinel-2 with high-resolution imagery from WorldView-3. We applied three widely used ML models—Random Forest (RF), K-Nearest Neighbor (KNN), and Multilayer Perceptron (MLP)—to address both classification and regression tasks. The classification models aimed to distinguish between AMD and non-AMD samples, while the regression models provided quantitative pH mapping. Our experiments were conducted on three lakes in the Outokumpu mining area in Finland, which are affected by mine waste and acidic drainage. Our results indicate that combining Sentinel-2 and WorldView-3 data significantly enhances the accuracy of AMD detection. This combined approach leverages the strengths of both datasets, providing a more robust and precise assessment of AMD impacts.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Turun yliopisto
Farahnakian Fahimeh
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti
Kustantaja
Volyymi
16
Numero
24
Artikkelinumero
4680
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
1
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Kokonaan avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Ympäristötekniikka; Geotieteet
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Sveitsi
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.3390/rs16244680
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä