
- Disponibilità del set di dati
- 1985-01-01T00:00:00Z–2024-12-31T00:00:00Z
- Fornitore di set di dati
- USDA Forest Service (USFS) Field Services and Innovation Center Geospatial Office (FSIC-GO)
- Tag
Descrizione
Questo prodotto fa parte della suite di dati del sistema di monitoraggio dei cambiamenti del paesaggio (LCMS). Mostra le classi di cambiamento, copertura del suolo e/o uso del suolo modellate con LCMS per ogni anno e copre gli Stati Uniti contigui (CONUS) e le aree al di fuori dei CONUS (OCONUS), inclusi Alaska (AK), Portorico-Isole Vergini Americane (PRUSVI) e Hawaii (HI). I dati PRUSVI e HI v2024.10 verranno pubblicati alla fine dell'estate 2025. Per ora è possibile utilizzare i dati PRUSVI e HI LCMS v2023.9 (USFS/GTAC/LCMS/v2023-9).
LCMS è un sistema basato sul telerilevamento per mappare e monitorare i cambiamenti del paesaggio negli Stati Uniti. Il suo obiettivo è sviluppare un approccio coerente utilizzando le tecnologie più recenti e i progressi nel rilevamento dei cambiamenti per produrre una mappa "migliore disponibile" dei cambiamenti del paesaggio.
Gli output includono tre prodotti annuali: cambiamento, copertura del suolo e uso del suolo. L'output del modello di cambiamento si riferisce specificamente alla copertura vegetale e include perdita lenta, perdita rapida (che include anche cambiamenti idrologici come inondazioni o essiccazione) e aumento. Questi valori vengono previsti per ogni anno della serie temporale Landsat e fungono da prodotti di base per LCMS. Applichiamo un insieme di regole basate su set di dati ausiliari per creare il prodotto di cambiamento finale, che è un affinamento/riclassificazione del cambiamento modellato in 15 classi che forniscono esplicitamente informazioni sulla causa del cambiamento del paesaggio (ad es. Rimozione di alberi, incendi boschivi, danni causati dal vento). Le mappe della copertura e dell'utilizzo del suolo mostrano la copertura del suolo a livello di forma di vita e l'utilizzo del suolo a livello generale per ogni anno.
Poiché nessun algoritmo funziona meglio in tutte le situazioni, LCMS utilizza un insieme di modelli come predittori, il che migliora l'accuratezza della mappa in una serie di ecosistemi e processi di cambiamento (Healey et al., 2018). La suite risultante di mappe di cambiamento di LCMS, copertura del suolo e uso del suolo offre una rappresentazione olistica del cambiamento del paesaggio negli Stati Uniti dal 1985.
I livelli predittori per il modello LCMS includono gli output degli algoritmi di rilevamento delle variazioni LandTrendr e CCDC e informazioni sul terreno. L'accesso e l'elaborazione di tutti questi componenti vengono eseguiti utilizzando Google Earth Engine (Gorelick et al., 2017).
Per produrre compositi annuali per LandTrendr, sono stati utilizzati i dati di riflettanza al top dell'atmosfera di USGS Collection 2 Landsat Tier 1 e Sentinel 2A, 2B Level-1C. L'algoritmo di mascheramento delle nuvole cFmask (Foga et al., 2017), che è un'implementazione di Fmask 2.0 (Zhu e Woodcock, 2012) (solo Landsat), cloudScore (Chastain et al., 2019) (solo Landsat), s2cloudless (Sentinel-Hub, 2021) e Cloud Score plus (Pasquarella et al., 2023) (solo Sentinel 2) vengono utilizzati per mascherare le nuvole, mentre TDOM (Chastain et al., 2019) viene utilizzato per mascherare le ombre delle nuvole (Landsat e Sentinel 2). Per LandTrendr, viene quindi calcolato il medoide annuale per riassumere i valori senza nuvole e ombre di nuvole di ogni anno in un unico composito. Per il CCDC, sono stati utilizzati i dati di riflettanza di superficie Landsat Tier 1 della raccolta 2 dell'USGS per gli Stati Uniti continentali e i dati di riflettanza della parte superiore dell'atmosfera Landsat Tier 1 per AK, PRUSVI e HI.
La serie temporale composita viene segmentata temporalmente utilizzando LandTrendr (Kennedy et al., 2010; Kennedy et al., 2018; Cohen et al., 2018).
Tutti i valori senza nuvole e ombre delle nuvole vengono segmentati anche temporalmente utilizzando l'algoritmo CCDC (Zhu e Woodcock, 2014).
I dati del predittore includono valori compositi grezzi, valori adattati di LandTrendr, differenze a coppie, durata del segmento, entità e pendenza della variazione, nonché coefficienti seno e coseno CCDC (prime tre armoniche), valori adattati e differenze a coppie, insieme a elevazione, pendenza, seno dell'aspetto, coseno dell'aspetto e indici di posizione topografica (Weiss, 2001) dai dati del programma 3D Elevation Program (3DEP) USGS da 10 m (U.S. Geological Survey, 2019).
I dati di riferimento vengono raccolti utilizzando TimeSync, uno strumento basato sul web che aiuta gli analisti a visualizzare e interpretare il record di dati Landsat dal 1984 a oggi (Cohen et al., 2010).
I modelli Random Forest (Breiman, 2001) sono stati addestrati utilizzando dati di riferimento di TimeSync e dati predittori di LandTrendr, CCDC e indici del terreno per prevedere le classi di cambiamento annuale, copertura del suolo e uso del suolo. Dopo la modellazione, istituiamo una serie di soglie di probabilità e insiemi di regole utilizzando set di dati ausiliari per migliorare gli output qualitativi delle mappe e ridurre commissioni e omissioni. Per saperne di più, consulta il documento LCMS Methods Brief incluso nella descrizione.
Risorse aggiuntive
Un esempio di codice più dettagliato sull'utilizzo dei dati LCMS.
LCMS Data Explorer è un'applicazione basata sul web che consente agli utenti di visualizzare, analizzare, riepilogare e scaricare i dati LCMS.
Per informazioni più dettagliate su metodi e valutazione dell'accuratezza, consulta il Riepilogo dei metodi LCMS o l'LCMS Geodata Clearinghouse per download di dati, metadati e documenti di assistenza.
I dati PRUSVI e HI verranno pubblicati alla fine dell'estate 2025. I dati PRUSVI e HI LCMS della versione 2023.9 rilasciata in precedenza sono disponibili (USFS/GTAC/LCMS/v2023-9)
Contatta [sm.fs.lcms@usda.gov] per eventuali domande o richieste di dati specifiche.
Bande
Dimensioni pixel
30 metri
Bande
Nome | Dimensioni dei pixel | Descrizione | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Change |
metri | Final thematic LCMS change product. Per ogni anno vengono mappate un totale di quindici classi di variazione. A livello fondamentale, il cambiamento viene modellato con tre modelli Random Forest binari separati per ogni area di studio: perdita lenta, perdita rapida e guadagno. A ogni pixel viene assegnata la classe di variazione modellata con la probabilità più alta che superi anche una soglia specificata. Qualsiasi pixel che non abbia alcun valore superiore alla soglia rispettiva di ciascuna classe viene assegnato alla classe Stabile. Seguendo un insieme di regole che utilizza la classe di cambiamento modellata, i set di dati ausiliari (come TCC, MTBS e IDS) e i dati di copertura del suolo LCMS, a ogni pixel viene assegnata una delle 15 classi di causa del cambiamento perfezionate. Per informazioni dettagliate sul set di regole e sui set di dati ausiliari utilizzati, consulta il documento LCMS Methods Brief collegato nella Descrizione. |
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Land_Cover |
metri | Prodotto finale di copertura del suolo LCMS tematico. Un totale di 14 classi di copertura del suolo vengono mappate su base annua utilizzando dati di riferimento TimeSync e informazioni spettrali derivate dalle immagini Landsat. La copertura del suolo viene prevista utilizzando un singolo modello Random Forest multiclasse, che restituisce un array delle probabilità di ogni classe (proporzione degli alberi all'interno del modello Random Forest che "hanno scelto" ogni classe). Le classi finali vengono assegnate all'utilizzo del suolo con la probabilità più elevata. Prima di assegnare la classe di copertura del suolo con la probabilità più alta, a seconda dell'area di studio, sono state applicate una o più soglie di probabilità e regole utilizzando set di dati ausiliari. Per saperne di più sulle soglie di probabilità e sui set di regole, consulta il documento LCMS Methods Brief collegato nella descrizione. Sette classi di copertura del suolo indicano una singola copertura del suolo, in cui il tipo di copertura del suolo copre la maggior parte dell'area del pixel e nessun'altra classe copre più del 10% del pixel. Sono disponibili anche sette corsi misti. Questi rappresentano i pixel in cui un'ulteriore classe di copertura del suolo copre almeno il 10% del pixel. |
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Land_Use |
metri | Prodotto finale di uso del suolo LCMS tematico. Un totale di 5 classi di utilizzo del suolo vengono mappate annualmente utilizzando i dati di riferimento TimeSync e le informazioni spettrali derivate dalle immagini Landsat. L'uso del suolo viene previsto utilizzando un singolo modello Random Forest multiclasse, che restituisce un array delle probabilità di ogni classe (proporzione degli alberi all'interno del modello Random Forest che "hanno scelto" ogni classe). Le classi finali vengono assegnate all'utilizzo del suolo con la probabilità più elevata. Prima di assegnare la classe di utilizzo del suolo con la probabilità più elevata, sono stati applicati una serie di soglie di probabilità e set di regole utilizzando set di dati ausiliari. Per saperne di più sulle soglie di probabilità e sui set di regole, consulta il documento LCMS Methods Brief collegato nella descrizione. |
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Change_Raw_Probability_Slow_Loss |
metri | Probabilità modellata di perdita lenta LCMS grezza. La perdita lenta include le seguenti classi dall'interpretazione della procedura di modifica di TimeSync:
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Change_Raw_Probability_Fast_Loss |
metri | Probabilità modellata di perdita rapida LCMS non elaborata. Fast Loss include le seguenti classi dall'interpretazione della procedura di modifica di TimeSync:
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Change_Raw_Probability_Gain |
metri | Probabilità di guadagno modellata LCMS non elaborata. Definizione: terreno che mostra un aumento della copertura vegetativa dovuto alla crescita e alla successione in uno o più anni. Applicabile a tutte le aree che potrebbero esprimere un cambiamento spettrale associato alla ricrescita della vegetazione. Nelle aree sviluppate, la crescita può derivare dalla vegetazione matura e/o da prati e paesaggi appena installati. Nelle foreste, la crescita include la crescita della vegetazione da terreno nudo, nonché la crescita eccessiva di alberi intermedi e codominanti e/o di erbe e arbusti più bassi. I segmenti di crescita/recupero registrati dopo il taglio della foresta probabilmente passeranno attraverso diverse classi di copertura del terreno man mano che la foresta si rigenera. Affinché queste modifiche vengano considerate crescita/recupero, i valori spettrali devono seguire da vicino una linea di tendenza crescente (ad es. una pendenza positiva che, se estesa a circa 20 anni, sarebbe dell'ordine di 0,10 unità di NDVI) che persiste per diversi anni. |
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Land_Cover_Raw_Probability_Trees |
metri | Probabilità modellata LCMS non elaborata degli alberi. Definizione: la maggior parte del pixel è costituita da alberi vivi o morti in piedi. |
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Land_Cover_Raw_Probability_Tall-Shrubs-and-Trees-Mix |
metri | Probabilità modellata LCMS grezza di mix di arbusti alti e alberi (solo Alaska). Definito come: la maggior parte del pixel è costituita da arbusti di altezza superiore a 1 metro ed è anche costituita da almeno il 10% di alberi vivi o morti in piedi. |
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Land_Cover_Raw_Probability_Shrubs-and-Trees-Mix |
metri | Probabilità modellata LCMS non elaborata di mix di arbusti e alberi. Definizione: la maggior parte del pixel è costituita da arbusti e da almeno il 10% di alberi vivi o morti in piedi. |
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Land_Cover_Raw_Probability_Grass-Forb-Herb-and-Trees-Mix |
metri | Probabilità modellata LCMS non elaborata di mix di erba/erbe/piante erbacee e alberi. Definizione: la maggior parte del pixel è costituita da erbe perenni, erbe o altre forme di vegetazione erbacea ed è costituita anche da almeno il 10% di alberi vivi o morti in piedi. |
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Land_Cover_Raw_Probability_Barren-and-Trees-Mix |
metri | Probabilità modellata LCMS non elaborata di Barren and Trees Mix. Definito come: la maggior parte del pixel è costituita da terreno nudo esposto a disturbi (ad es. terreno scoperto da disboscamento meccanico o raccolta forestale), nonché da aree perennemente aride come deserti, playas, affioramenti rocciosi (inclusi minerali e altri materiali geologici esposti da attività di estrazione mineraria di superficie), dune di sabbia, saline e spiagge. Anche le strade sterrate e ghiaiose sono considerate aride e sono composte da almeno il 10% di alberi vivi o morti in piedi. |
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Land_Cover_Raw_Probability_Tall-Shrubs |
metri | Probabilità modellata LCMS grezza di arbusti alti (solo Alaska). Definizione: la maggior parte del pixel è costituita da arbusti di altezza superiore a 1 metro. |
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Land_Cover_Raw_Probability_Shrubs |
metri | Probabilità modellata LCMS non elaborata di Arbusti. Definito come: la maggior parte del pixel è costituita da arbusti. |
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Land_Cover_Raw_Probability_Grass-Forb-Herb-and-Shrubs-Mix |
metri | Probabilità modellata LCMS non elaborata di mix di erba/erbe/arbusti. Definito come: la maggior parte del pixel è costituita da erbe perenni, erbe o altre forme di vegetazione erbacea ed è costituita anche da almeno il 10% di arbusti. |
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Land_Cover_Raw_Probability_Barren-and-Shrubs-Mix |
metri | Probabilità modellata LCMS non elaborata di Barren and Shrubs Mix. Definito come: la maggior parte del pixel è costituita da terreno nudo esposto a disturbi (ad es. terreno scoperto da disboscamento meccanico o raccolta forestale), nonché da aree perennemente aride come deserti, playas, affioramenti rocciosi (inclusi minerali e altri materiali geologici esposti da attività di estrazione mineraria di superficie), dune di sabbia, saline e spiagge. Le strade sterrate e ghiaiose sono considerate aride e sono composte da almeno il 10% di arbusti. |
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Land_Cover_Raw_Probability_Grass-Forb-Herb |
metri | Probabilità modellata LCMS non elaborata di erba/erba/erba. Definizione: la maggior parte del pixel è composta da erbe perenni, erbe o altre forme di vegetazione erbacea. |
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Land_Cover_Raw_Probability_Barren-and-Grass-Forb-Herb-Mix |
metri | Probabilità modellata LCMS non elaborata di Barren e Grass/Forb/Herb Mix. Definizione: la maggior parte del pixel è costituita da terreno nudo esposto a disturbi (ad es. terreno scoperto da disboscamento meccanico o raccolta forestale), nonché da aree perennemente aride come deserti, playa, affioramenti rocciosi (inclusi minerali e altri materiali geologici esposti da attività di estrazione mineraria di superficie), dune di sabbia, saline e spiagge. Le strade sterrate e ghiaiose sono considerate aride e sono composte da almeno il 10% di erbe perenni, erbe infestanti o altre forme di vegetazione erbacea. |
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Land_Cover_Raw_Probability_Barren-or-Impervious |
metri | Probabilità modellata LCMS grezza di Barren o Impervious. Definito come: la maggior parte del pixel è costituita da 1) terreno nudo esposto a disturbi (ad es. terreno scoperto da disboscamento meccanico o raccolta forestale), nonché aree perennemente aride come deserti, playas, affioramenti rocciosi (inclusi minerali e altri materiali geologici esposti da attività di estrazione mineraria di superficie), dune di sabbia, saline e spiagge. Le strade sterrate e ghiaiose sono considerate anche aride o 2) materiali artificiali che l'acqua non può penetrare, come strade asfaltate, tetti e parcheggi. |
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Land_Cover_Raw_Probability_Snow-or-Ice |
metri | Probabilità grezza modellata di neve o ghiaccio LCMS. Definito come: la maggior parte del pixel è composta da neve o ghiaccio. |
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Land_Cover_Raw_Probability_Water |
metri | Probabilità modellata LCMS grezza di Acqua. Definito come: la maggior parte del pixel è composta da acqua. |
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Land_Use_Raw_Probability_Agriculture |
metri | Probabilità grezza di agricoltura modellata da LCMS. Definizione: terreno utilizzato per la produzione di cibo, fibre e combustibili, in stato vegetato o non vegetato. Sono inclusi, a titolo esemplificativo, terreni coltivati e non coltivati, terreni per la produzione di fieno, frutteti, vigneti, allevamenti intensivi e aree coltivate per la produzione di frutta, noci o bacche. Le strade utilizzate principalmente per l'agricoltura (ovvero non utilizzate per il trasporto pubblico da una città all'altra) sono considerate terreni agricoli. |
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Land_Use_Raw_Probability_Developed |
metri | Probabilità modellata LCMS grezza di Sviluppato. Definita come: terreno coperto da strutture artificiali (ad es. residenziale ad alta densità, commerciale, industriale, minerario o di trasporto) o da un mix di vegetazione (inclusi alberi) e strutture (ad es. residenziale a bassa densità, prati, impianti ricreativi, cimiteri, corridoi di trasporto e di servizi pubblici, ecc.), incluso qualsiasi terreno alterato funzionalmente dall'attività umana. |
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Land_Use_Raw_Probability_Forest |
metri | Probabilità modellata LCMS grezza di Forest. Definita come: terreno piantato o con vegetazione naturale e che contiene (o è probabile che contenga) una copertura arborea pari o superiore al 10% in un determinato momento di una sequenza di successione a breve termine. Queste possono includere categorie miste, decidue, sempreverdi e/o di foreste naturali, piantagioni forestali e zone umide boscose. |
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Land_Use_Raw_Probability_Other |
metri | Probabilità modellata LCMS grezza di Altro. Definita come: terreno (indipendentemente dall'uso) in cui la tendenza spettrale o altre prove a supporto suggeriscono che si è verificato un evento di disturbo o cambiamento, ma la causa definitiva non può essere determinata o il tipo di cambiamento non rientra in nessuna delle categorie di processo di cambiamento definite sopra. |
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Land_Use_Raw_Probability_Rangeland-or-Pasture |
metri | Probabilità modellata LCMS grezza di Rangeland o Pasture. Definita come: questa classe include qualsiasi area che sia a.) Pascolo, dove la vegetazione è un mix di erbe, arbusti, piante erbacee e piante simili all'erba autoctone che derivano in gran parte da fattori e processi naturali come pioggia, temperatura, altitudine e incendi, anche se una gestione limitata può includere incendi controllati e pascolo di erbivori domestici e selvatici; oppure b.) Pascolo, dove la vegetazione può variare da erbe miste, in gran parte naturali, erbe e piante erbacee a una vegetazione più gestita dominata da specie di erba che sono state seminate e gestite per mantenere una quasi monocultura. |
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QA_Bits |
metri | Informazioni ausiliarie sull'origine dei valori di output del prodotto LCMS annuale. |
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Modifica tabella di classificazione
Valore | Colore | Descrizione |
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1 | #ff09f3 | Wind |
2 | #541aff | Uragano |
3 | #e4f5fd | Transizione neve o ghiaccio |
4 | #cc982e | Essiccazione |
5 | #0adaff | Inondazione |
6 | #a10018 | Incendio controllato |
7 | #d54309 | Wildfire |
8 | #fafa4b | Trasformazione meccanica del terreno |
9 | #afde1c | Rimozione di alberi |
10 | #ffc80d | Defogliazione |
11 | #a64c28 | Southern Pine Beetle |
12 | #f39268 | Stress da insetti, malattie o siccità |
13 | #c291d5 | Altra perdita |
14 | #00a398 | Vegetation Successional Growth |
15 | #3d4551 | Stabile |
16 | #1b1716 | Maschera area non di elaborazione |
Tabella delle classi di copertura del suolo
Valore | Colore | Descrizione |
---|---|---|
1 | #004e2b | Alberi |
2 | #009344 | Mix di arbusti e alberi alti (solo Alaska) |
3 | #61bb46 | Mix di arbusti e alberi |
4 | #acbb67 | Mix di erba/forb/erbe e alberi |
5 | #8b8560 | Mix di terreni aridi e alberi |
6 | #cafd4b | Arbusti alti (solo Alaska) |
7 | #f89a1c | Cespugli |
8 | #8fa55f | Mix di erba, erbe e arbusti |
9 | #bebb8e | Barren & Shrubs Mix |
10 | #e5e98a | Erba/Forb/Erba |
11 | #ddb925 | Mix di erbe/forb/erbe sterili e |
12 | #893f54 | Arido o impermeabile |
13 | #e4f5fd | Neve o ghiaccio |
14 | #00b6f0 | Acqua |
15 | #1b1716 | Maschera area non di elaborazione |
Tabella di classificazione dell'uso del suolo
Valore | Colore | Descrizione |
---|---|---|
1 | #fbff97 | Agricoltura |
2 | #e6558b | Sviluppato |
3 | #004e2b | Foresta |
4 | #9dbac5 | Altro |
5 | #a6976a | Pascolo |
6 | #1b1716 | Maschera area non di elaborazione |
Proprietà immagini
Proprietà immagini
Nome | Tipo | Descrizione |
---|---|---|
study_area | STRING | LCMS copre attualmente gli Stati Uniti contigui, l'Alaska, Portorico-Isole Vergini Americane e le Hawaii. Questa versione contiene CONUS. I dati per AK, PRUSVI e HI verranno pubblicati alla fine dell'estate 2025. Valori possibili: "CONUS, AK" |
versione | STRING | Versione del prodotto |
startYear | INT | Anno di inizio del prodotto |
endYear | INT | Anno di fine del prodotto |
anno | INT | Anno del prodotto |
Termini e condizioni d'uso
Termini e condizioni d'uso
L'USDA Forest Service non fornisce alcuna garanzia, esplicita o implicita, comprese le garanzie di commerciabilità e idoneità per uno scopo particolare, né si assume alcuna responsabilità legale o responsabilità per l'accuratezza, l'affidabilità, la completezza o l'utilità di questi dati geospaziali, o per l'uso improprio o errato di questi dati geospaziali. Questi dati geospaziali e le mappe o i grafici correlati non sono documenti legali e non sono destinati a essere utilizzati come tali. I dati e le mappe non possono essere utilizzati per determinare titoli, proprietà, descrizioni o confini legali, giurisdizione legale o limitazioni che potrebbero essere in vigore su terreni pubblici o privati. I pericoli naturali possono essere rappresentati o meno nei dati e nelle mappe e gli utenti del territorio devono prestare la dovuta attenzione. I dati sono dinamici e possono cambiare nel tempo. L'utente è responsabile della verifica delle limitazioni dei dati geospaziali e del loro utilizzo di conseguenza.
Questi dati sono stati raccolti utilizzando finanziamenti del governo degli Stati Uniti e possono essere utilizzati senza ulteriori autorizzazioni o costi. Se utilizzi questi dati in una pubblicazione, una presentazione o un altro prodotto di ricerca, utilizza la seguente citazione:
Servizio forestale dell'USDA. 2025. USFS Landscape Change Monitoring System v2024.10 (Stati Uniti contigui e Stati Uniti contigui esterni). Salt Lake City, Utah.
Citazioni
Servizio forestale dell'USDA. 2025. USFS Landscape Change Monitoring System v2024.10 (Stati Uniti contigui e Stati Uniti contigui esterni). Salt Lake City, Utah.
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DOI
- https://doi.org/10.1016/j.rse.2010.07.008
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- https://doi.org/10.1016/j.rse.2014.01.011
- https://doi.org/10.1016/j.rse.2017.03.026
- https://doi.org/10.1016/j.rse.2017.09.029
- https://doi.org/10.1016/j.rse.2017.11.015
- https://doi.org/10.1016/j.rse.2018.11.012
- https://doi.org/10.1023/A:1010933404324
- https://doi.org/10.3390/rs10050691
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