I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b er   20 25 ,   p p .   5 3 6 0 ~ 5 3 7 0   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 15 i 6 . pp 5 3 6 0 - 5 3 7 0           5360       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Im a g e - ba sed a ss ess ment of  ca tt le   ma nure - indu ced  so il eros io in gra zing  sy stem s       Cristia n G ó m ez - G uzmá n Yeiso n Alber t o   G a rc és - G ó m ez   R e m o t e   S e n si n g ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   A r c h i t e c t u r e U n i v e r s i d a d   C a t ó l i c a   d e   M a n i z a l e s M a n i z a l e s,   C o l o m b i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ap r   7 ,   2 0 2 5   R ev is ed   J u l 2 2 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Sep   1 4 ,   2 0 2 5       Ex ten si v e   li v e sto c k   fa rm in g   sig n i fica n tl y   imp a c ts  so il   e ro si o n ,   n e c e ss it a ti n g   a c c u ra te  m o n it o ri n g   a n d   a ss e ss m e n to   m it ig a te  e n v ir o n m e n tal   d a m a g e   a n d   e n h a n c e   su sta in a b le  p a stu re   m a n a g e m e n t.   Th is  st u d y   e m p l o y u n su p e rv ise d   c las sifica ti o n   o h i g h - re so lu ti o n   d ro n e   ima g e ry   to   d e tec a n d   q u a n ti fy   so i l   e ro sio n   a ss o c iate d   with   c a tt le  m a n u re   in   p a st u re s,  fo c u sin g   o n   e v a lu a ti n g   c las sifica ti o n   a lg o rit h m s,  id e n ti f y in g   re lev a n sp e c tral  a n d   tex tu ra l   fe a tu re s,  a n d   q u a n ti f y in g   th e   e x te n a n d   s e v e rit y   o e ro si o n .   Th e   re su lt d e m o n stra te   th e   e ffe c ti v e n e ss   o u n s u p e rv ise d   c las sifica ti o n   in   id e n ti f y in g   e ro s io n   z o n e a n d   th e ir  imp a c o n   so il   h e a lt h   a n d   wa ter  q u a li t y .   F iel d   v a li d a ti o n   c o n firms   th e   a c c u ra c y   o t h e   a n a ly sis,   e m p h a siz in g   th e   n e e d   fo s u sta in a b l e   m a n a g e m e n p ra c ti c e su c h   a c o n tro ll e d   m a n u re   re d istri b u t io n   a n d   s o il   c o n se rv a ti o n   to   m it i g a te  e ro si o n   a n d   p r o tec n a tu ra l   re so u rc e s.   Th is   a p p ro a c h   o ffe rs  p ra c ti c a to o ls  fo m i ti g a ti n g   th e   e n v iro n m e n tal  i m p a c ts  o   se m i - e x ten siv e   li v e sto c k   fa rm in g   a n d   p r o m o ti n g   m o re   s u sta in a b le   m a n a g e m e n t.   Th e   fin d in g p ro v id e   p ra c ti c a re c o m m e n d a ti o n f o r   su sta in a b le  p a stu re   m a n a g e m e n t,   c o n tri b u ti n g   to   e n v iro n m e n tal  c o n se rv a ti o n   a n d   t h e   lo n g - term   h e a lt h   o li v e - sto c k   sy ste m s .   K ey w o r d s :   Dr o n e   L iv esto ck   f ar m in g   R em o te  s en s in g   Un m an n ed   ae r ial  v eh icle   U n s u p er v is ed   class if icatio n   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Yeiso n   Alb er to   Gar s - m e z   R em o te  Sen s in g ,   Facu lty   o f   E n g in ee r in g ,   Un iv e r s id ad   C ató lica  d Ma n izale s   C r 2 3   No   6 0 - 6 3 ,   Ma n izale s ,   C ald as,  C o lo m b ia   E m ail:  y g ar ce s @ u cm . ed u . c o       1.   I NT RO D UCT I O N   Pro p er   s o il  er o s io n   m an ag e m en is   cr u cial  f o r   ag r icu lt u r al  s u s tain ab ilit y   an d   en v i r o n m en tal   co n s er v atio n .   C o m a n u r e,   wh en   n o m a n ag ed   c o r r e ctly ,   ca n   s ig n if ican tly   co n t r ib u te  to   er o s io n ,   co m p r o m is in g   s o il  s tr u ctu r an d   af f ec tin g   wate r   q u ality .   T h ex ce s s iv ac cu m u latio n   o f   ca ttle  m an u r in   p astu r es  ca n   s ig n if ican tly   c o n tr ib u te  to   s o il  er o s io n .   T h b r ea k d o wn   o f   m an u r e   ca n   f o r m   cr u s o n   th e   s o il  s u r f ac e,   r ed u cin g   wate r   in f iltr atio n   an d   in cr ea s in g   r u n o f f .   T h is   r u n o f f   ca r r ies  awa y   s o il  p ar ticles,  lead in g   to   er o s io n   an d   th lo s s   o f   v alu ab le  to p s o il.  T h r elatio n s h ip   b etwe en   ca ttle  m an u r ac c u m u latio n   an d   s o il   er o s io n   is   a   co m p lex   o n e,   in f l u en ce d   b y   f ac to r s   s u ch   as  th ty p o f   s o il,   th s lo p e   o f   th e   la n d ,   a n d   th a m o u n t   an d   i n ten s ity   o f   r ai n f all.   U n d er s tan d in g   th is   r elatio n s h ip   is   cr u cial  f o r   d ev elo p in g   ef f ec tiv s tr ateg ies  to   m itig ate  er o s io n   an d   m ain tain   th h ea lth   o f   p astu r e   ec o s y s te m s .   I n   t h is   co n tex t,   d r o n e   tech n o lo g y   em er g es  as  an   ef f ec tiv to o l to   m o n ito r   a n d   ass ess   af f ec ted   ar ea s   ac cu r ately   an d   tim ely   [ 1 ] [ 3 ] .   I n   r ec en t   d ec ad es,  th e   r ap i d   ad v a n ce m en o f   g e o s p atial  m o d els  h as  en ab le d   th d esig n   an d   p r o s p ec tiv s im u latio n   o f   la n d   u s e/co v er   ch a n g p atter n s .   T h ese  to o ls   allo f o r   th u n d er s tan d in g   an d   f o r ec asti n g   o f   th e   s p atio - tem p o r al  ev o l u tio n   o f   lan d s ca p es  b y   in teg r atin g   s et  o f   tech n iq u es  th at  co n tr ib u te  to   th g en er atio n   o f   ef f ec tiv e   s tr ateg ies  f o r   lan d   p lan n i n g ,   r eso u r ce   m an ag e m en t,  an d   en v ir o n m e n tal  co n s er v atio n   [ 4 ] [ 8 ] T h n ee d   to   m o d el  th ese  ch an g es  s te m s   f r o m   th eir   r ec o g n itio n   as  k ey   f ac to r   in   lo ca l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       I ma g e - b a s ed   a s s ess men t o f c a ttle m a n u r e - in d u ce d   s o il e r o s io n   in   …  ( C r is tia n   mez - Gu z n )   5361   an d   g lo b al  m o d if icatio n s   o f   n atu r al  p r o ce s s es  an d   cy cles  [ 9 ] [ 1 3 ] .   Po p u latio n   g r o wth   an d   an th r o p o g en ic   ac tiv ities   ex er in cr ea s in g   p r e s s u r o n   s o il  an d   wate r   r eso u r ce s ,   d r iv en   b y   th d em an d   f o r   f o o d ,   en er g y ,   a n d   o th er   g o o d s   an d   s er v ices.  Au th o r s   [ 1 4 ] [ 1 5 ]   h ig h lig h ts   th at  s o il  d eg r ad atio n ,   as  well  as  co n v er s io n   a n d   in ten s if icatio n   p r o ce s s es  in   lan d   co v er   u s e,   ar e   th e   m ain   d r i v er s   o f   m o s o f   th e   ch a n g es  o b s er v ed   in   ter r estrial   ec o s y s tem s ,   with   s ig n if ican en v ir o n m en tal  co n s eq u en ce s .   I n   t h is   r eg ar d ,   I n   [ 1 6 ]   it  estab lis h es  th clo s r elatio n s h ip   b etwe en   ch a n g es  in   r eg io n al  clim ates  an d   alt er atio n s   in   wate r   b alan ce s   an d   s u r f ac en e r g y .   Hu m an   ac tiv ities   h av m o d if i ed   th h y d r o lo g ical  cy cle  to   m ee wate r   d em an d s   f o r   ir r ig atio n   an d   d o m esti co n s u m p tio n ,   g en e r atin g   im p ac ts   s u ch   as  th d ec lin in   b io d iv er s ity   th r o u g h   th lo s s ,   m o d if icatio n ,   an d   f r ag m en tatio n   o f   n atu r al   h ab it ats,  an d   th d eg r a d atio n   o f   s o i an d   wate r .   L an d   u s e/co v e r   c h an g e   p atter n s   i n   a   r eg io n   ar th r esu lt  o f   th d y n am ic  in ter ac tio n   b etwe en   b io p h y s ical,   s o cio ec o n o m ic  f ac to r s ,   an d   h u m an   ac tiv ities   o v er   tim an d   s p ac e   [ 1 5 ] .   T o   d eter m in e   an d   p r o ject  th ese  ch an g es,  v ar io u s   tec h n iq u es  h a v b ee n   d ev elo p e d   th at  in teg r ate  s tatis tical  m eth o d s ,   s p atial  an aly s i s   th r o u g h   g e o g r a p h ic  in f o r m at io n   s y s tem s   ( GI S)   [ 1 7 ] [ 1 8 ] ,   an d   co m p u ter   t o o ls   [ 1 9 ] [ 2 0 ] .   So il   er o s io n   c au s ed   b y   m an u r ac c u m u lati o n ,   p ar ticu lar ly   in   in ten s iv g r az in g   s y s tem s ,   r ep r esen ts   s ig n if ican ch allen g in   p astu r m an ag em e n t,  with   n eg ativ im p ac ts   o n   liv esto ck   p r o d u ctiv ity   an d   ec o s y s tem   h ea lth   [ 2 1 ] [ 2 2 ] .   T h is   s tu d y   p r o p o s es  an   in n o v a tiv m eth o d o lo g y   u s in g   u n s u p er v is ed   class if icatio n   o f   h ig h - r eso lu tio n   d r o n im ag e r y   to   d etec an d   q u an tify   s o il  er o s io n   ass o ciate d   with   ca ttle  m an u r in   p ast u r es.  T h o b jectiv es  in clu d ev alu atin g   class if icatio n   alg o r ith m s ,   id e n tify in g   r elev an s p ec tr al  an d   te x tu r al  f ea tu r es,  an d   q u an tify in g   th ex ten t a n d   s ev er ity   o f   er o s io n .   T h is   r esear ch   will c o n tr ib u te  to   th ad v an ce m en t o f   k n o wled g e   an d   s u s tain ab le  m an ag e m en o f   p astu r es.  T h im p lem en tati o n   o f   t h ese  ap p r o ac h es  ca n   p r o v id co n s id er ab le  v alu to   s u s tain ab le  p astu r m an ag em en t,   allo win g   f o r   clea r er   u n d er s tan d in g   o f   s o il  d eg r ad atio n   an d   th e   f o r m u latio n   o f   m o r e   ef f ec tiv m itig atio n   s tr ateg ies.  T h e   m eth o d o l o g y   ca n   b e   ad ap te d   to   d if f er e n g r az in g   s y s tem s   b y   in co r p o r atin g   s ite - s p ec if ic  p ar am eter s   s u ch   a s   s o il  ty p e,   s lo p e,   a n d   r ain f a ll  p atter n s   in to   th e   an aly s is .   W h ile  p r ev io u s   s tu d ies  h a v e x am in ed   t h r elatio n s h ip   b etw ee n   ca ttle  m an u r an d   s o il  er o s io n ,   th er e   r em ain s   lack   o f   d etailed ,   s p atially   ex p licit  ass ess m en ts   th at  ca n   g u id e   tar g eted   m an a g e m en in ter v e n tio n s .   T h is   s tu d y   ad d r ess es  th is   g ap   b y   u tili zin g   h ig h - r eso lu tio n   d r o n im ag e r y   an d   u n s u p er v is ed   class if icatio n   tech n iq u es  to   id en tif y   a n d   q u an tify   m an u r e - in d u ce d   s o i er o s io n   at  a   f in e   s ca le,   p r o v id i n g   v alu ab le   in f o r m atio n   f o r   s u s tain ab le   p astu r m an ag e m en t.  D r o n e - b ased   im ag er y   o f f er s   h i g h   s p a tial  r eso lu tio n   a n d   f lex ib ilit y ,   en ab lin g   t h id en ti f icatio n   o f   f in e - s ca le  er o s io n   f ea tu r es  th at  m ay   b m is s ed   b y   tr ad itio n al  s u r v ey   m eth o d s .   T h is   s tu d y   will  co n tr ib u te  to   im p r o v in g   liv esto ck   p r a ctice s ,   p r o m o tin g   b alan ce   b etwe en   p r o d u ctiv ity   an d   en v ir o n m en t al  co n s er v atio n .   T o   en s u r t h e   ap p licab ilit y   o f   s o lu tio n s   ac r o s s   wid s p ec tr u m   o f   co n d itio n s ,   it  is   cr u cial  to   en s u r th at  th alg o r ith m s   an d   tech n iq u es  im p lem en ted   a r ap p r o p r iate  f o r   en v ir o n m en tal  v a r iatio n s   an d   s p ec if ic  ec o s y s tem   ch ar ac ter is tics .   Ultim ately ,   th is   ap p r o ac h   will  p r o v id u s ef u to o ls   to   m itig ate  th e   en v i r o n m en tal  im p ac ts   o f   s em i - ex ten s iv liv esto ck   f ar m in g   a n d   p r o m o te  m o r e   s u s tain ab le  m an ag em en t .       2.   M AT E R I AL S AN M E T H O DS   2 . 1 .     Study   a re a   T h s tu d y   ar ea   is   lo ca ted   at  E C am b iazo   f ar m ,   s itu ated   i n   th L B u itre r d is tr ict,   m u n icip ality   o f   Palm ir a,   Valle  d el  C au ca   a s   s h o wn   in   Fig u r 1 .   T h f ar m   h as  to tal  ar ea   o f   1 8 0   h ec tar es,  o f   wh ich   1 7 0   ar e   d ed icate d   to   g r az in g   an d   1 0   to   co n s er v atio n   as  wo o d ed   ar ea   as  s h o wn   in   Fig u r 2 .   T o   ac co u n f o r   th e   in f lu en ce   o f   to p o g r ap h y   o n   er o s io n   p o te n tial,  h ig h - r eso lu t io n   d ig ital  elev atio n   m o d el  ( D E M)   was  g en er ated   f r o m   th d r o n im a g es  u s in g   p h o to g r am m etr ic   tech n iq u es.  T h is   DE was  u s ed   to   d er iv e   to p o g r ap h ic  f ac t o r s   s u ch   as sl o p an d   asp ec t,  wh ic h   wer in co r p o r ate d   in to   th e   a n aly s is .   T o   f ac ilit ate  liv esto ck   r o tatio n   an d   p r o m o te  s u s tain ab le  p a s tu r m an ag em en t,  th f a r m   i s   d iv id ed   in to   1 0   p ad d o ck s .   T h is   p r ac t ice  allo ws  f o r   r esti n g   an d   r e g en er atio n   o f   g r az in g   a r ea s ,   co n tr ib u tin g   to   th e   m ain ten an ce   o f   f o r a g q u ality   an d   th p r ev e n tio n   o f   o v e r g r az in g .   W ith in   th e   f ar m ,   a   s am p lin g   ar ea   o f   3 0   to   3 5   h ec tar es  was  s elec ted   as  s h o wn   in   Fig u r 3   wh er g r o u p   o f   d r y   co ws  is   r o tated ,   with   ca r r y in g   ca p ac ity   r an g in g   f r o m   3 0   to   4 0   an im als   p er   y ea r .     2 . 2 .   M et ho do lo g y   T h s tu d y   is   ca r r ied   o u t in   th r e m ain   s tag es d escr ib ed   as :     2 . 2 . 1 .   Da t a   co llect io n   W ith in   th f r am ewo r k   o f   co m p r eh en s iv s tu d y   o n   s ea s o n al  ef f ec ts   o n   s o il  er o s io n   ca u s ed   b y   co w   m an u r e   in   th e   s tu d y   r eg i o n ,   d etailed   an aly s is   was  co n d u cted   u s in g   h ig h - r eso lu tio n   im ag er y   o b tain ed   th r o u g h   p lan n ed   d r o n e   f lig h ts .   T h ese  im ag es  allo wed   f o r   th o b s er v atio n   an d   q u an tific atio n   o f   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b e r   20 25 :   5 3 6 0 - 5 3 7 0   5362   d is tr ib u tio n   an d   im p ac o f   m a n u r o n   t h ter r ai n .   T o   co m p l em en th a n aly s is ,   in f o r m atio n   was  g ath e r ed   o n   th liv esto ck   p r ac tices  im p le m en ted   o n   th f a r m ,   in clu d in g :   i)   p astu r m o n ito r in g ii)  u s o f   ad ap ted   b r ee d s iii)  an im al  h ea lth   m a n ag em e n t an d   iv )   r ec o r d   k ee p in g   a n d   p lan n in g   o f   liv esto ck   m a n ag em en t,  i n clu d in g   r o tatio n   an d   m an u r m a n ag em en t ( ap p licab ilit y ,   q u an tity ,   an d   f r eq u en cy ) .   Fu r th er m o r e ,   d ata   o n   lan d   u s e   an d   lo ca clim atic  c o n d itio n s   wer in teg r ated   to   co n te x tu alize   er o s iv e   p r o ce s s es.  Fo r   lan d   u s ch ar a cter izatio n ,   th em atic  m ap s   o f   Valle  d el  C au ca   ( 1 :1 0 0 , 0 0 0   s ca le  f r o m   Ag u s tín   C o d az zi  Geo g r ap h ic  I n s titu te  ( I GAC )) ,   th I GAC,  is   th en tity   in   ch ar g e   o f   p r o d u cin g   th o f f icial  m ap   a n d   b asic  ca r to g r a p h y   o f   C o lo m b i a) ,   p h o to in ter p r etatio n   o f   Go o g le  E ar th   im ag es  ( I m ag e   R   2 0 2 3   d ig ital  g lo b e) ,   an d   an   im a g p r o v id e d   b y   C VC - I GAC in   2 0 2 1   wer u s ed .   Giv en   th b i o d iv er s ity   o f   Vall d el  C au ca ,   g en er aliza tio n   o f   lan d   co v e r   class es  was  ch o s en   f o r   t h u n s u p er v is ed   class if icatio n ,   a p p r o x im atin g   th in f o r m atio n al  class es  to   b m a p p ed   [ 2 3 ] .   T h is   g en er aliza tio n   was  b ased   o n   s ec o n d ar y   in f o r m atio n   o n   lan d   u s es  av ailab le  at  I GAC  as  s h o wn   in   T ab le  1 .   T h s am p lin g   ar ea   was  s elec ted   b ased   o n   its   r ep r esen tativ to p o g r a p h y ,   liv esto ck   d en s ity ,   a n d   o b s er v e d   s ig n s   o f   e r o s io n ,   en s u r in g   th at  it c a p tu r ed   t h v ar iab ilit y   o f   co n d itio n s   with in   th f ar m .           Fig u r 1 .   L o ca tio n   m a p   o f   Palm ir m u n icip ality           Fig u r 2 E l Cam b iazo   f ar m   lo ca tio n           Fig u r 3 Sam p le  a r ea   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       I ma g e - b a s ed   a s s ess men t o f c a ttle m a n u r e - in d u ce d   s o il e r o s io n   in   …  ( C r is tia n   mez - Gu z n )   5363   T ab le  1 .   T a b le  o f   m a p   attr ib u t es  at  s ca le  1 :1 0 0 , 0 0 0   I GAC 2 0 1 7   F I D   S h a p e   U C V o c a t i o n   V o c a t i o n   P r i mary   u s e   4   P o l y g o n   A S p   A g r o f o r e st r y   A g r o f o r e st r y   a n d   g r a z i n g   w i t h   p e r m a n e n t   c r o p s   12   P o l y g o n   C P l m   A g r i c u l t u r a l   I n t e n s i v e   p e r ma n e n t   c r o p s   i n   a   m e d i u m c l i ma t e   16   P o l y g o n   CRE - 1   S o i l   C o n ser v a t i o n   Er o si o n   C o n ser v a t i o n   a n d   R e c o v e r y   20   P o l y g o n   C TI c   A g r i c u l t u r a l   I n t e n s i v e   t r a n s i e n t   c r o p s   i n   w a r m   c l i mat e s   33   P o l y g o n   FPR   F o r e st r y   P r o t e c t i v e   f o r e st r y   36   P o l y g o n   P EX m   Li v e st o c k   Ex t e n si v e   g r a z i n g   i n   m e d i u c l i ma t e       2 . 2 . 2 .   I m a g e   pro ce s s ing   a nd   a na ly s is   T o   u n d e r s tan d   th im p ac o f   c o m an u r o n   th en v i r o n m e n t,  r em o te  s en s in g   tech n iq u es  wer u s ed   to   an aly ze   its   d is tr ib u tio n   an d   ev o lu tio n   o v er   tim e.   M u ltit em p o r al  s atellite  im ag es  co v er in g   th s am s tu d y   ar ea   at  d if f er e n tim es,  b e f o r e   an d   af te r   m a n u r e   ap p licatio n ,   wer s elec ted .   T h ese   im ag es  wer g eo r ef er en ce d   an d   r ec tifie d   to   e n s u r th ei r   s p atial  ac cu r ac y .   T h r o u g h   a   d etailed   v is u al  an aly s is   o f   t h im ag es,  s ig n if ican t   ch an g es  in   lan d   co v e r   wer id en tifie d ,   esp ec ially   in   ar ea s   w h er v eg etatio n   s h o wed   n o ti ce ab le  d ec r ea s o r   s ig n s   o f   er o s io n .   T o   ac cu r ately   q u a n tify   th e   m ag n itu d o f   th e   o b s er v ed   ch a n g es,  ti m s er ies  an aly s is   tech n iq u es  wer a p p lied .   T h r esu lts   r ev ea led   r ed u cti o n   in   v eg etatio n   h ea lth   in   t h af f ec ted   ar ea s ,   s u g g esti n g   th in f lu e n ce   o f   co m an u r o n   er o s iv p r o ce s s es.   T h ese  f in d in g s   co n tr ib u te  to   th u n d er s tan d i n g   o f   th ef f ec ts   o f   m an u r e - in d u ce d   er o s io n   an d   o f f er   v alu ab l in f o r m atio n   f o r   th m an a g e m en an d   m itig atio n   o f   ass o ciate d   en v ir o n m e n tal  i m p ac ts .   Fig u r 4   an d   Fig u r e   5   s h o th e v o lu tio n   o f   er o s io n   b etwe en   2 0 2 1   a n d   2023.             Fig u r 4 Mu ltit em p o r al  an aly s is   2 0 2 1     Fig u r 5 Mu ltit em p o r al  an aly s is   2 0 2 1       2 . 2 . 3 .   Va lid a t io n   T o   v alid ate   th r esu lts   o f   th m u ltit em p o r al   s tu d y   o n   co m an u r e - in d u ce d   e r o s io n ,   a   v alid atio n   p r o ce s s   was  co n d u cted   c o m b i n in g   f ield   v is its   an d   r em o te  a n aly s is .   I n itially ,   an   u n s u p e r v is ed   class if icat io n   was  p er f o r m ed   in   Ar cG I u s i n g   Go o g le   E ar th   an d   I GAC  i m ag es  f r o m   2 0 2 1   a n d   2 0 2 3 .   T h is   class if icatio n   allo wed   f o r   th id e n tific atio n   o f   ar ea s   s u s ce p tib le  to   er o s io n   an d   th ass ess m en o f   m an u r e   d is tr ib u tio n   o n   th e   ter r ain .   T h e   u n s u p er v is ed   cla s s if icatio n   was  p er f o r m ed   o n   L an d s at  8   o p er ati o n al  lan d   i m ag er   an d   th e r m al   in f r ar ed   s en s o r   ( OL I /TI R S )   s atellite  im ag er y   with   a   s p atial  r eso lu tio n   o f   3 0 m .   T h im a g es  wer ac q u ir ed   o n   Dec em b er   2 0 2 4   a n d   ar e   av aila b le  f r o m   th Un ited   States   Geo lo g ical  Su r v e y   ( USGS )   ea r th   ex p lo r er   p latf o r m .   Su b s eq u en tly ,   f ield   v is its   w er co n d u cted   at  s tr ateg ic  lo ca tio n s   s elec ted   b ased   o n   th r em o te   an aly s is .   Du r in g   th ese  v is its ,   d ata  o n   v eg etatio n   co v e r ,   s o il  tex tu r e,   an d   t h p r esen ce   o f   er o s io n   wer e   r ec o r d e d .   Deta iled   m ea s u r em en ts   wer also   tak en   to   co n tr a s th in f o r m atio n   o b tain ed   th r o u g h   u n s u p er v is ed   class if icatio n   an d   s p ec tr al  in d i ce s   d er iv ed   f r o m   th im a g es.  T h is   v alid atio n   p r o ce s s   co n f ir m ed   th co n s is ten cy   b etwe en   th r em o tely   o b tain e d   d ata  an d   th in   s itu   o b s er v a tio n s ,   s tr en g th en in g   th r elia b ilit y   o f   th r esu lts .   T h f ield   v is its   p r o v id ed   d ee p er   u n d e r s tan d in g   o f   er o s io n   d y n am ics  an d   th e ir   in ter ac tio n   with   en v ir o n m en tal  a n d   s o il   m a n ag em en t   f ac to r s ,   en r ich in g   th in te r p r etatio n   o f   th e   r em o te   an aly s is .     Fig u r es  6 ( a )   to   6 ( d )   s h o th f ield   d ata  v alid atio n   with   d r o n p h o to g r ap h s .   T h d r o n in v o lv ed   in   th s tu d y   was  DJI  Ma v ic   Pro   eq u ip p e d   with   C MO 1 /2 . 3   s en s o r   at  1 2   MP  R GB .   I m ag es  wer ca p tu r ed   at  a   f ly in g   h eig h t o f   6 0   m eter s ,   r esu ltin g   i n   g r o u n d   s am p lin g   d is tan ce   o f   2   ce n tim eter   ap p r o x im ately .   Gr o u n d - tr u th in g   was  co n d u ct ed   at  5 0   r an d o m ly   s elec ted   p o in ts   with in   th s am p lin g   ar ea .   At  ea ch   p o in t,  er o s io n   s ev er ity   was  ass ess ed   u s in g   v is u al  r atin g   s ca le,   an d   v eg etatio n   co v e r   wa s   m ea s u r ed   u s in g   q u ad r at.   T h ac c u r ac y   o f   th class if icat io n   was  as s es s ed   b y   co m p ar in g   th g r o u n d - t r u th   d ata  with   th e   class if ied   im ag e,   ca lcu latin g   o v er all  ac c u r ac y   a n d   k ap p co ef f icien t.   I n   a d d itio n   to   th u n s u p er v is ed   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b e r   20 25 :   5 3 6 0 - 5 3 7 0   5364   class if icatio n ,   s u p er v is ed   class if icatio n   was  p er f o r m ed   u s i n g   th d r o n e - d er iv ed   DE a n d   th r ef er e n ce   d ata  co llected   d u r in g   f ield   v is its .   T h is   ap p r o ac h   allo we d   f o r   a   m o r ac cu r ate  m a p p in g   o f   er o s io n   f ea tu r es  b y   lev er ag in g   t h h ig h - r eso lu tio n   to p o g r ap h ic  in f o r m atio n   an d   t h g r o u n d   tr u th   d ata.         ( a)     ( b )         ( c)     ( d )     Fig u r 6 Data   v alid atio n   ( a)   v alid atio n   o f   liv esto ck ,   ( b )   lar g p astu r es,  ( c)   an d   ( d )   v alid ati o n   o f   er o s io n   p r o d u ce d   b y   co m a n u r e       3.   RE SU L T S   T h m u ltit em p o r al  s tu d y   o n   c o m an u r d is tr ib u tio n   r ev ea l s   wo r r y in g   p atter n s   o f   s o il  er o s io n .   T h e   co m b in atio n   o f   r em o te  s en s in g ,   GI S,  an d   ae r ial  im ag er y   tec h n iq u es  ( in clu d i n g   th u s o f   d r o n es)  h as  m ad it  p o s s ib le  to   id en tify   s ig n if ican ch an g es  in   m an u r d is tr ib u tio n   o v er   tim e,   h ig h li g h tin g   ar ea s   v u ln er ab le  to   er o s io n .   E x ce s s iv ac cu m u lat io n   o f   m a n u r e   in   ce r tain   ar ea s   in cr ea s es  th r is k   o f   e r o s io n ,   esp ec ially   d u r in g   p er io d s   o f   in ten s r ain   o r   ex c ess iv ir r ig atio n .   T h is   er o s io n   n o o n l y   af f ec ts   s o il  f er tili ty   b u ca n   also   h av e   n eg ativ co n s eq u en ce s   o n   wate r   q u ality   an d   th h ea lth   o f   th e   s u r r o u n d in g   ec o s y s tem .   T h f in d in g s   o f   th is   s tu d y   s ig n if ican tly   co n tr ib u te  to   th ex is tin g   k n o wled g b y   p r o v i d in g   d etailed ,   s p atially   ex p licit  ass ess m en o f   s o il  er o s io n   in d u ce d   b y   ca t tle  m an u r e,   g ap   id e n tifie d   i n   p r e v io u s   r esear c h .   W h ile  p r io r   s tu d ies  h av ac k n o wled g ed   th r elatio n s h ip   b etwe en   ca ttle  m an u r an d   s o il  er o s io n ,   o u r   u s o f   h ig h - r eso lu tio n   d r o n e   im ag e r y   an d   u n s u p er v is ed   class if icatio n   o f f er s   m o r e   g r a n u lar   u n d er s tan d in g   o f   th ex ten an d   s ev er ity   o f   er o s io n   at  f in s ca le.   T h i s   en h an ce d   d etail  allo ws  f o r   m o r ta r g eted   m an ag em e n t   in ter v en tio n s ,   b u ild i n g   u p o n   t h b r o ad er   o b s er v atio n s   m ad e   in   ea r lier   wo r k   r eg a r d in g   th e   im p ac ts   o f   g r az in g   s y s tem s   o n   s o il d eg r ad atio n .     3 . 1 .     Uns up er v is ed  c la s s if ica t io n   I n   th is   s tu d y ,   m u ltit em p o r al  an d   m u ltid is cip lin ar y   ap p r o ac h   was  im p lem en ted   to   id en tify   an d   ass es s   er o s io n   in   a n   ex ten s iv e   liv esto ck   f ar m i n g   a r ea .   Un s u p er v is ed   class if icatio n   in   Ar c GI was  u s ed   as  th e   m ain   tech n i q u e   f o r   an aly zi n g   s atellite  im ag es  f r o m   G o o g le   E ar th   an d   I GAC,  co r r esp o n d i n g   to   th e   y ea r s   2 0 2 1   an d   2 0 2 3 .   T h is   tech n iq u e   allo wed   f o r   th e   au to m atic   g r o u p i n g   o f   im a g p i x els  in to   s p ec tr al  class es  b ased   o n   th eir   ch ar ac ter is tics ,   with o u t   th n ee d   to   p r ed e f in ca te g o r ie s .   T h is   f ac ilit ated   th i d en tific atio n   o f   ar ea s   with   s im ilar   ch ar ac ter is tics ,   s u ch   as  th o s af f ec ted   b y   er o s io n .   T h I s o clu s ter   u n s u p er v is ed   clas s if icatio n   alg o r ith m   was  u s ed   with in   th Ar cGI p latf o r m   d u to   its   ab ilit y   to   h a n d le  lar g d atasets   an d   id en tif y   s p ec tr ally   d is tin ct  clu s ter s .   T h is   ap p r o ac h   was  ch o s en   o v er   s u p e r v is ed   class if icatio n   d u e   to   th e   lack   o f   p r io r   k n o wled g o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       I ma g e - b a s ed   a s s ess men t o f c a ttle m a n u r e - in d u ce d   s o il e r o s io n   in   …  ( C r is tia n   mez - Gu z n )   5365   s p ec if ic  er o s io n   f ea tu r es  an d   th d esire   to   ex p lo r p atter n s   an d   clu s ter s   in   th d ata  with o u p r ed ef i n ed   ca teg o r ies.  Un s u p er v is ed   class if icatio n   was  ch o s en   d u to   its   ab ilit y   to   id en tify   p atter n s   an d   clu s ter s   in   th e   d ata  with o u p r io r   k n o wled g o f   s p ec if ic  er o s io n   f ea tu r e s .   T h is   ap p r o ac h   is   well - s u it ed   f o r   ex p lo r ato r y   an aly s is   an d   ca n   r ev ea h id d en   s tr u ctu r es  in   th d ata.   Ho wev er ,   u n s u p e r v is ed   class if icatio n   m ay   b m o r s u s ce p tib le  to   m is class if icat io n   er r o r s   co m p a r ed   to   s u p er v is ed   m et h o d s ,   esp ec ial ly   in   ar ea s   with   h eter o g en e o u s   lan d   c o v er .   T o   co n tex tu alize   th e   r esu lts   o f   th u n s u p er v is ed   class if icatio n ,   a   lan d   u s m ap   f r o m   I GAC  at  1 :1 0 0 , 0 0 0   s c ale  was  in co r p o r ated .   T h is   m ap   p r o v id e d   in f o r m atio n   o n   t h d is tr ib u tio n   an d   ty p es  o f   lan d   u s in   th s tu d y   r eg i o n ,   allo win g   f o r   b ette r   in ter p r etatio n   o f   th e   o b s er v ed   ch an g es  in   la n d   co v er   o v er   tim e.   T h m u ltit em p o r al  an aly s is   co m p ar ed   im ag es  f r o m   2 0 2 1   a n d   2 0 2 3 ,   allo win g   f o r   th e   d et ec tio n   an d   q u an tific atio n   o f   ch a n g es  in   v eg etatio n   co v er   an d   s o il  h ea lth   in   a r ea s   im p ac ted   b y   ex ten s iv liv esto c k   f ar m in g .   T h is   tem p o r al   ap p r o ac h   was  k ey   to   id en tif y in g   er o s io n   p atter n s   an d   ass ess in g   th eir   ev o lu tio n .   T o   v alid ate  th r esu lts   o f   th r e m o te  an aly s is ,   f ield   v is its   we r co n d u cted   to   o b tain   d ir ec t   m ea s u r em en ts   an d   d etailed   o b s er v atio n s   at  s tr ate g ic  p o in ts .   T h ese  f ield   d ata  wer co m p ar ed   with   th r esu lts   o f   u n s u p er v is ed   class if icatio n   an d   s p ec tr al  in d ex   an aly s is ,   co n f ir m in g   th c o n s is ten cy   b etwe en   b o th   d atasets .   T h ag r ee m en t   b etwe en   r em o te  i n f o r m atio n   an d   in   s itu   o b s er v atio n s   s tr en g th en e d   th s tu d y s   r eli ab ilit y ,   lay in g   t h f o u n d atio n   f o r   th d esig n   o f   s u s tain ab le  m an ag em e n t stra teg ies in   ex ten s iv liv esto ck   f ar m in g   ar ea s .   T h r o u g h   s p ec tr al  a n aly s is   o f   t h im ag es  an d   f ield   in f o r m ati o n ,   th r ee   class es  wer id en tifie d   to   ass ess   er o s io n :   a.   E r o s io n   zo n es  o r   ar ea s   with o u f o r est  co v er Ar ea s   with   s ev er ely   r ed u ce d   v e g etatio n   co v er   d u to   liv esto ck   ac tiv ity ,   leav in g   th s o il e x p o s ed   an d   s u s ce p tib le  to   er o s io n .     b.   Veg etatio n   co v er : A r ea s   th at  m ain tain   s ig n if ican t v e g etatio n ,   ac tin g   as n atu r al  b ar r ier s   ag ain s t e r o s io n .   c.   W ater   b o d ies:   R iv er s ,   lak es,   an d   lag o o n s   th at,   alth o u g h   n o d ir ec tly   a f f ec ted   b y   liv esto ck ,   ca n   b in f lu en ce d   b y   e r o s io n   o f   th s u r r o u n d in g   s o il.   Un s u p er v is ed   class if icatio n   in   Ar cGI S,  u s in g   im ag es  f r o m   Go o g le  E ar th   an d   C VC - I GAC,  en ab led   th id en tific atio n   o f   th ese  cla s s es  b ased   o n   s p ec tr al  s ig n atu r es.  T h is   m eth o d   en ab le d   th d etec tio n   o f   ar ea s   af f ec ted   b y   er o s io n   an d   th d if f er en tiatio n   b etwe en   ar ea s   with   v eg etatio n   co v er   an d   wate r   b o d ies.   T h class if icatio n ,   wh ile  s im p lify in g   th co m p lex ity   o f   th l an d s ca p e,   p r o v id e d   cr u cial  i n f o r m atio n   o n   s o il  d eg r ad atio n   an d   allo wed   f o r   t h m ap p in g   o f   cr itical  ar ea s   r eq u ir in g   atten tio n   f o r   e r o s io n   m an ag em e n an d   m itig atio n .   Fig u r 7   s h o ws  th I s o clu s ter   an aly s is   d ev elo p ed   in   Ar cGI S.  T h I s o clu s ter   an aly s is   r ev ea led   th r ee   d is tin ct  clu s ter s c lu s te r   1 ,   ch ar ac te r ized   b y   h ig h   n o r m alize d   d if f er en ce   v eg etatio n   in d e x   ( NDVI )   v alu es,  co r r esp o n d ed   to   ar ea s   o f   d en s v eg etatio n c lu s ter   2 ,   with   lo NDVI   v alu es  an d   h ig h   r ef lecta n ce   in   th v is ib le  s p ec tr u m ,   r ep r esen ted   ar ea s   o f   ex p o s ed   s o il  a n d   er o s io n c lu s ter   3 ,   with   lo w   r e f lecta n ce   ac r o s s   all  b an d s ,   co r r esp o n d ed   to   wate r   b o d ies.           Fig u r 7 I s o cl u s ter   an aly s is     3 . 2 .     E v a lua t i o n m et rics   I n   th is   s tu d y ,   ev alu atio n   m etr i cs  wer im p lem e n ted   t o   q u an t if y   th e   ef f ec tiv e n ess   o f   th e   u n s u p er v is ed   class if icatio n .   T wo   k ey   m etr ic s   wer u s ed :   a.   C las s   Sep ar atio n T h is   m etr ic  ev alu ates  th s ep ar ab ilit y   b et wee n   th g en e r ated   s p ec tr al  cl ass es,  in d icatin g   h o d is tin ct  th ey   ar f r o m   ea ch   o th er .   Gr ea ter   class   s ep ar atio n   s u g g ests   b etter   d is cr im in atio n   o f   d if f er en lan d   co v e r   ty p es.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b e r   20 25 :   5 3 6 0 - 5 3 7 0   5366   b.   F1   Sco r ad ap ted   f o r   u n s u p e r v is ed   an aly s is T h is   m etr ic  a s s es s es  th ac cu r ac y   o f   th class if icatio n   b y   co n s id er in g   th co r r esp o n d e n ce   b etwe en   th s p ec tr al  class es  an d   th r ef e r en ce   d ata  o b tai n ed   in   th f ield .   T h F1   s co r co m b in es th p r ec is io n   an d   r ec all  o f   th class if icatio n   in to   s in g le  m ea s u r e.   B o th   m etr ics  wer u s ed   to   ev alu ate  th in ter n al  co n s is ten cy   o f   th s p ec tr al  class es   an d   th eir   co r r esp o n d en ce   with   th f ield - v alid ated   d ata,   wh ich   allo we d   d eter m in in g   th r eliab ilit y   o f   th u n s u p er v is ed   class if icatio n .   T ab le  2   s h o ws  h ig h   s ep ar ab ilit y   b etwe en   t h s p ec tr al  class es  id en tifie d   i n   th a n aly s is .   T h e   v alu es  o f   th class   s ep ar atio n   m etr ic  J ef f r ies - Ma tu s ita   ( J M)   in d ex ,   clo s to   2 ,   i n d icate   cl ea r   d if f er e n tiatio n   b etwe en   th class es,  esp ec ially   b etwe en   er o s io n   ar ea s   an d   a r ea s   with   v eg etatio n   co v er .   T h ese  r esu lts   co n f ir m   th ef f ec tiv en ess   o f   s p ec tr al  an aly s is   to   d is cr im in ate  b etw ee n   d if f er e n ty p es  o f   lan d   c o v er   an d   i d en tif y   cr itical  er o s io n   zo n es.   T ab le  3   s h o ws  th p er f o r m a n c o f   ea ch   s p ec tr al  class   in   ter m s   o f   th F1   Sco r e,   wh ich   co m b in es  th p r ec is io n   an d   r ec all   o f   th cla s s if icatio n .   T h Veg etatio n   C o v er   class   h as  h i g h   F1   v alu e,   in d icatin g   th at   th u n s u p er v is ed   class if icatio n   id en tifie d   ar ea s   with   v eg etat io n   with   h ig h   ac cu r ac y .   T h wate r   b o d ies   class ,   alth o u g h   a d eq u ately   s ep ar ate d   f r o m   th o th e r s ,   h as  lo we r   F1   v alu d u to   its   lo wer   r ep r esen tatio n   in   th e   s tu d y   ar ea ,   wh ic h   m ak es its   ac cu r ate  id en tific atio n   m o r d if f icu lt.   T h v eg etatio n   co v er   class   ac h iev ed   th h ig h est  F1   s co r ( 0 . 9 1 ) ,   in d icatin g   ac cu r ate  id e n tific atio n   o f   v eg etate d   a r ea s .   T h er o s io n   zo n es   class   also   s h o wed   g o o d   p er f o r m an ce   ( F1   s co r o f   0 . 8 5 ) ,   wh ile  th e   wate r   b o d ies   class   h ad   a   lo w er   F1   s co r ( 0 . 7 6 )   d u to   its   s m aller   s p atial  ex ten an d   p o te n tial  co n f u s io n   with   ar ea s   o f   s h ad o o r   lo v eg et atio n .   T o   c o m p lem e n th r es u lts   an d   an aly ze   t h ac cu r ac y   o f   th u n s u p er v is ed   class if icatio n   in   g r ea ter   d etail ,   th co n f u s io n   m atr ix   is   p r es en ted   in   T a b le  4 .   T h is   m atr ix   allo ws  v is u alizin g   th s u cc ess es   an d   er r o r s   o f   th class if icat io n   f o r   ea ch   s p ec tr al  class ,   s h o win g   th n u m b er   o f   p ix els  th at  wer class if ied   co r r ec tly   an d   th n u m b er   o f   p ix els th at  wer ass ig n ed   to   a n   in co r r ec t c lass .       T ab le  2 C lass   s ep ar atio n   r esu lts   ( J i n d ex )   C o m p a r e d   c l a sses   JM   i n d e x   Er o si o n   z o n e v s .   v e g e t a t i o n   c o v e r   1 . 8 9   Er o si o n   z o n e v s .   w a t e r   b o d i e s   1 . 7 6   V e g e t a t i o n   c o v e r   v s.  w a t e r   b o d i e s   1 . 9 2       T ab le  3 R esu lts   o f   th a d a p ted   F1   i n d ex   C l a s s   P r e c i s i o n   R e c a l l   A d a p t e d   F 1   Er o si o n   z o n e s   0 . 8 7   0 . 8 3   0 . 8 5   V e g e t a b l e   c o v e r a g e   0 . 9 2   0 . 8 9   0 . 9 1   W a t e r   b o d i e s   0 . 7 8   0 . 7 4   0 . 7 6       T ab le  4 C o n f u s io n   m atr ix   R e a l   c l a ss   Er o si o n   z o n e s   V e g e t a b l e   c o v e r a g e   W a t e r   b o d i e s   Er o si o n   z o n e s   85   10   5   V e g e t a b l e   c o v e r a g e   8   90   2   W a t e r   b o d i e s   12   6   82       T h co n f u s io n   m atr ix   illu s tr ates  th s u cc ess es  an d   e r r o r s   o f   th class if icatio n   f o r   ea ch   ca te g o r y .   Fo r   ex am p le,   8 5 o f   th p ix els  b elo n g in g   to   th E r o s io n   Z o n e s   clas s   wer cla s s if ied   co r r ec tly .   Ho wev er ,   1 0 o f   th ese  p ix els  wer in c o r r ec tl y   ass ig n ed   to   th v eg etatio n   co v er   class   an d   th e   r em ain in g   5 to   th wate r   b o d ies   class .   T h is   d etailed   an aly s is   o f   th m o d el s   p er f o r m a n ce   allo ws  id en tify in g   th ar ea s   wh er e   class if icatio n   er r o r s   o cc u r r e d .   T h o v e r all  ac cu r ac y   o f   th u n s u p er v is ed   class if icatio n   was  8 5 %,  with   k ap p a   co ef f icie n o f   0 . 7 8 ,   in d icatin g   s u b s tan tial  ag r ee m en b etwe en   th class if ied   im ag an d   th g r o u n d - tr u th   d ata .   T h r esu lts   o f   th e   ev alu atio n   m etr ics  d em o n s tr ate  th ef f ec tiv en ess   o f   th e   u n s u p e r v is ed   class if icatio n ,   ev id en ci n g   a   clea r   s ep ar atio n   b etwe en   th class es.  T h er o s io n   zo n es   an d   v eg etatio n   co v er   class es  o b tain ed   h ig h   p r ec is io n   v alu es  an d   F1   s co r es,  in d icatin g   th at   th m o d el  ac c u r ately   id en tifie d   th e   ar ea s   af f ec te d   b y   er o s io n   an d   th e   ar ea s   with   v eg etatio n .   T h wate r   b o d ies   class   p r esen ted   s l ig h tly   lo wer   v alu es,  wh ich   is   ex p ec ted   g iv en   its   lo wer   r ep r esen tatio n   in   th s tu d y   ar ea .   Ov er all,   th m etr ics  v alid ate  th u s o f   s atellite  im ag er y   a n d   GI tech n iq u es  as  r eliab le  to o ls   to   m o n ito r   ch a n g es  in   lan d   co v er .   T h is   p r o v i d es  s o lid   f o u n d atio n   f o r   p la n n in g   s u s tain ab le  m an ag em e n m ea s u r es  th at  h elp   m itig ate  e r o s io n   an d   p r eser v s o il  h ea lt h .   T h r esu lts   o f   th is   s tu d y   d em o n s tr ate  s tr o n g   co r r elatio n   b etwe en   ca ttle  m an u r ac cu m u latio n   an d   s o il  er o s io n .   Ar ea s   with   h ig h   co n ce n tr atio n s   o f   m an u r Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       I ma g e - b a s ed   a s s ess men t o f c a ttle m a n u r e - in d u ce d   s o il e r o s io n   in   …  ( C r is tia n   mez - Gu z n )   5367   ex h ib ited   s ig n if ica n tly   h ig h er   lev els  o f   er o s io n   co m p ar ed   t o   ar ea s   with   less   m an u r e.   T h is   f in d in g   u n d e r s co r es  th im p o r tan ce   o f   m a n ag in g   m an u r ef f ec tiv el y   to   m in im ize  its   im p ac o n   s o il   h ea lth .   B y   im p lem en tin g   ap p r o p r iate  m a n u r e   m an a g em en s tr ateg ies,  s u ch   as  co n tr o l led   r ed is tr ib u tio n   o r   co m p o s tin g ,   it   is   p o s s ib le  to   r ed u ce   th r is k   o f   e r o s io n   a n d   p r eser v th q u ality   o f   p astu r e   s o ils .       4.   DIS CU SS I O N   T h is   s tu d y   h as  p r o v i d ed   a   co m p r eh en s iv e   ass ess m en o f   s o il  er o s io n   in d u ce d   b y   ex ten s iv liv esto ck   f ar m in g   in   th s tu d y   a r ea   o f   Valle  d el  C au ca .   m u ltid i s cip lin ar y   ap p r o ac h   co m b in i n g   r em o te  s en s in g ,   u n s u p er v is ed   class if icatio n ,   a n d   f ield   v alid atio n   was  u s ed   t o   id en tify   a n d   a n aly ze   th a r e as  m o s af f ec ted   b y   er o s io n ,   g en er atin g   v alu ab le   i n f o r m atio n   o n   th im p ac ts   o f   co m an u r e   an d   er o s io n   d y n a m ics  in   th e   r eg i o n .   T h r esu lts   o f   th is   s tu d y   n o o n ly   co n f ir m   p r e v io u s ly   d o c u m en ted   im p ac ts   o f   ex te n s iv liv esto ck   f ar m in g   o n   s o il  er o s io n   b u also   p r o v id q u an titativ an d   s p atially   ex p licit  in s ig h ts   in to   th d ir ec c o r r elatio n   b etwe e n   ca ttle  m an u r ac c u m u latio n   an d   in cr ea s ed   er o s io n   lev els.  T h is   alig n s   with   an d   ex p a n d s   u p o n   e x is tin g   liter atu r r eg a r d in g   th e   n e g ativ co n s eq u en ce s   o f   u n m a n ag e d   m an u r e   o n   s o il  s tr u ctu r an d   wate r   q u ality .   O u r   f in d in g s   em p h asize  th at  ex ce s s iv m an u r ac cu m u latio n   a cts  as   k ey   d r iv er   o f   er o s io n ,   in f lu en cin g   wate r   in f iltra tio n   a n d   r u n o f f ,   wh ich   h as  b ee n   c o n s is ten tly   o b s er v ed   in   v ar io u s   co n tex ts .   T h is   r esear ch ,   th er e f o r e,   r ein f o r ce s   th n ec ess ity   f o r   e f f ec tiv m an u r m an ag e m en t   as  cr itical  co m p o n en o f   s u s tain ab le  p astu r s y s tem s ,   g o in g   b ey o n d   g en er a l r ec o m m en d atio n s   to   p r o v id e   d ata - b ac k ed   ev id en c f o r   its   im p o r tan ce .     4 . 1 .     E f f ec t s   o f   ex t ens iv liv esto ck   f a rm ing   o n so il e ro s io n   T h r esu lts   r ev ea th at  ex ten s iv liv esto ck   f ar m in g   h as  s ig n if ican im p ac o n   s o il  er o s io n   in   th s tu d y   ar ea .   T h e   ar ea s   class if ied   as  er o s io n   z o n es  o r   ar ea s   with o u f o r est  c o v er   s h o t h ad v er s ef f ec t   o f   o v er g r az in g   an d   m a n u r ac c u m u latio n   o n   v eg etatio n   co v er .   T h is   lo s s   o f   v eg etatio n   ex p o s es  th s o il  to   er o s io n ,   c o m p r o m is in g   s o il   q u ality   an d   its   wate r   r ete n tio n   ca p ac ity .   T h ese  f in d i n g s   ar e   co n s is ten with   th liter atu r e,   wh ich   d o c u m en ts   h o liv esto ck   p r ess u r co n tr i b u tes  to   s o il  d eg r ad atio n   [ 2 4 ] .   W h ile  m an u r its elf   ca n   im p r o v e   s o il  p r o p er ties ,   its   ex ce s s iv ac cu m u latio n   c an   lead   to   s ev e r al  is s u es  th a p r o m o te  e r o s io n .   Firstl y ,   m an u r ca n   f o r m   cr u s o n   th s o il  s u r f ac e,   r ed u cin g   wate r   in f iltra tio n   an d   in cr ea s in g   r u n o f f .   Seco n d ly ,   th h i g h   n u t r ien co n ten in   m an u r ca n   alter   v eg etatio n   co m p o s itio n ,   f av o r in g   s p ec ies  with   s h allo r o o t   s y s tem s   th at  o f f er   less   s o il  p r o tectio n .   Fin ally ,   o v e r g r az in g   o f ten   ass o ciate d   with   h ig h   m a n u r e   p r o d u ctio n   ca n   co m p ac t t h s o il a n d   d am a g th v e g etatio n   c o v er ,   f u r th e r   in cr ea s in g   e r o s io n   s u s ce p tib ilit y .   T o   ad d r ess   th is   p r o b lem ,   s u s tain ab le  m an ag em en m ea s u r es  ar r eq u ir ed ,   s u ch   as:   i)   C o n tr o lled   r ed is tr ib u tio n   o f   m a n u r e ,   ii)  I m p lem en tatio n   o f   s o il  co n s e r v atio n   p r ac tices,  s u ch   as  v e g etatio n   co v er   an d   ter r ac es ,   an d   iii)  A d o p tio n   o f   cr o p   r o tatio n   s y s tem s   th at  m in im ize  er o s io n   an d   p r o m o te  lo n g - ter m   ag r ic u ltu r al   s o il h ea lth .   I is   im p o r ta n to   h ig h lig h th at  th r esu lts   o f   m u ltit em p o r a an aly s es  o f   s atellite  im ag es  d ep en d   o n   th s p ec tr al  b an d   co m b in atio n s   u s ed .   T h ese  co m b in atio n s   al lo h ig h lig h tin g   ch ar ac ter is tic s   o f   t h v e g etatio n   co v er   a n d   class if y in g   th em   in to   p r e - estab lis h ed   ca teg o r ies T h im p ac t   o f   co m a n u r e   c an   b e   co n s id er a b le.   E x ce s s iv ac cu m u latio n   co m p ac ts   th s o il,  r ed u ce s   its   p o r o s ity ,   an d   in c r ea s es  th r is k   o f   r u n o f f .   I n   ad d itio n ,   m an u r e   ca n   alter   s o il  s tr u ctu r e   an d   v eg etatio n   d is tr ib u tio n ,   e x ac er b atin g   er o s io n .   T h is   s tu d y   d em o n s tr ates  th at  m an u r ac c u m u latio n   is   k ey   f ac to r   in   s o il e r o s io n .     4 . 2 .     E f f ec t i v eness   o f   un s up e rv is ed  cla s s if ica t io n   Un s u p er v is ed   class if icatio n   in   Ar cGI was  ef f ec tiv i n   id en tify in g   lan d   co v er   class es  an d   d etec tin g   ar ea s   af f ec ted   b y   er o s io n .   T h is   tech n iq u g r o u p ed   im a g p ix els  in to   s p ec tr al  class es,  f ac ilit atin g   th e   id en tific atio n   o f   er o s io n   z o n es,  v eg etatio n   c o v er ,   an d   w ater   b o d ies.  W h ile  u n s u p er v is ed   class if icatio n   s im p lifie s   th co m p lex ity   o f   th lan d s ca p e,   it  p r o v id ed   b asis   f o r   id en tify in g   cr itical  ar ea s   an d   ass ess in g   er o s io n .   T h e   r eso lu tio n   o f   th e   im ag es  m ay   h av e   lim ited   th d etec tio n   o f   s m all  v a r iatio n s   in   lan d   c o v er .   Fu t u r e   s tu d ies  co u ld   u s h i g h er   r eso l u tio n   im a g er y   an d   m o r e   ad v a n ce d   class if icatio n   tech n i q u es.  T h f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar co n s is ten with   p r e v io u s   r esear ch   th at  h as  d o c u m en ted   th n eg ativ im p ac ts   o f   o v e r g r az in g   an d   m an u r ac cu m u latio n   o n   s o il  er o s io n .   Ho wev er ,   th is   s t u d y   p r o v id es  m o r d etailed ,   s p atially   ex p licit  in f o r m atio n   th at  ca n   b u s ed   t o   g u id e   tar g eted   m a n ag em e n in ter v en tio n s .     4 . 3 .     Co m pa riso n o f   re m o t da t a   a nd   f ield o bs er v a t io ns   Valid atio n   with   f ield   d ata  wa s   cr u cial  to   en s u r th ac cu r ac y   o f   th r esu lts .   Field   v is i ts   allo wed   f o r   d ir ec m ea s u r em e n ts   an d   d eta iled   o b s er v atio n s ,   co n f ir m in g   th co n s is ten cy   b etwe en   i n   s itu   d ata  an d   th o s d er iv ed   f r o m   s atellite  im ag er y .   T h e   ag r ee m en b etwe en   th d ata  r ei n f o r ce s   t h r o b u s tn e s s   o f   th s tu d y   an d   v alid ates  th m eth o d o lo g y .   T h f ield   v is its   also   p r o v id e d   d ee p er   u n d e r s tan d in g   o f   er o s io n   d y n a m ics,   f ac ilit atin g   th in ter p r etatio n   o f   th r esu lts .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 Decem b e r   20 25 :   5 3 6 0 - 5 3 7 0   5368   4 . 4 .     I m pli ca t i o ns   f o er o s io n m a na g e m ent   a nd   m i t ig a t io n   T h f in d i n g s   h a v im p o r tan t   im p licatio n s   f o r   er o s io n   m a n ag em en t.   T h id e n tific atio n   o f   er o s io n   zo n es  an d   th ass ess m en o f   m an u r d is tr ib u tio n   h ig h lig h th n ee d   f o r   s u s tain ab le  m a n ag em en p r ac tices.   C o n tr o lled   r ed is tr ib u tio n   o f   m an u r e,   im p lem e n tatio n   o f   s o il  co n s er v atio n   tech n iq u es,  an d   p lan n in g   o f   p astu r e   r o tatio n   ar e   r ec o m m en d ed .   T h ese  m ea s u r es  ca n   r ed u ce   s o i ex p o s u r e ,   im p r o v e   s o il  s tr u ctu r e,   an d   p r o m o te   v eg etatio n   r eg e n er atio n .   So il  co n s er v atio n   is   ess en tial  to   m ain tain   f er tili ty   an d   p r o d u ctiv ity ,   an d   to   p r o tect   wate r   r eso u r ce s .   B ased   o n   th f in d i n g s   o f   t h is   s tu d y ,   it  is   r ec o m m en d ed   th at  f ar m er s   i m p lem en c o n tr o lled   m an u r r e d is tr ib u tio n   tech n iq u es,  s u ch   as  co m p o s tin g   o r   r eg u lar   s p r ea d in g ,   to   m in im ize  m an u r e   ac cu m u latio n   an d   r e d u ce   er o s io n   r is k .   Ad d itio n ally ,   s o il  co n s er v atio n   p r ac tices,  s u ch   as  co n to u r   p l o win g   o r   ter r ac in g ,   ca n   b u s ed   to   s tab ilize  s lo p es a n d   p r e v en t so il lo s s .     4 . 5 .     L im it a t io ns   a nd   a re a s   f o f uture   re s ea rc h   T h s tu d y   h as   s o m lim itatio n s .   T h r eso lu ti o n   o f   th i m ag es  m ay   n o h av ca p tu r ed   all  th co m p lex ity   o f   th lan d s ca p e ,   an d   u n s u p er v is ed   class if icatio n   m ay   h av s im p lifie d   th r ea lity   o f   th s tu d y   ar ea .   I n   ad d itio n ,   th a n aly s is   f o cu s ed   o n   er o s io n   ca u s ed   b y   co m an u r e,   with o u c o n s id er in g   o t h er   f ac to r s   th at  ca n   in f lu en ce   er o s io n .   Fu tu r r esear ch   co u ld   u s h ig h er   r eso lu tio n   im ag e r y   a n d   m o r ad v a n ce d   class if icatio n   tech n iq u es,  s u ch   as  s u p er v is ed   class if icatio n .   I wo u ld   also   b v alu ab le  t o   ex p lo r th e   im p ac o f   d if f er en liv esto ck   m an a g em e n p r ac tices.  T h u n s u p er v is e d   class if icatio n   ap p r o ac h   m a y   h av r esu lted   in   s o m m is class if icatio n   er r o r s ,   p ar ticu lar ly   i n   ar ea s   with   m ix e d   lan d   co v er   ty p es  o r   s u b tle  v a r iatio n s   in   er o s io n   s ev er ity .   Fu tu r r esear ch   co u l d   ex p lo r t h u s o f   s u p er v is ed   class if icatio n   o r   h y b r i d   ap p r o ac h es  to   im p r o v e   class if icatio n   ac cu r ac y .       5.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   d em o n s tr ated   th e   ef f ec tiv en ess   o f   r em o te  s en s in g   an d   u n s u p e r v is ed   class if icatio n   in   Ar cGI to   ass ess   s o il  er o s io n   ca u s ed   b y   ca ttle  r an ch i n g   in   m ix ed   g r az in g .   T h c o m b in atio n   o f   s atellite  im ag er y   a n d   f ield   d ata  allo w ed   f o r   th id e n tific atio n   a n d   m ap p in g   o f   ar ea s   af f ec ted   b y   er o s io n   an d   f o r   u n d er s tan d i n g   t h r elatio n s h ip   b etwe en   ex ten s iv e   liv esto ck   f ar m in g   an d   s o il  d e g r ad at io n .   Un s u p er v is e d   class if icatio n   f ac ilit ated   th d if f er en tiatio n   b etwe en   e r o s io n   zo n es,  v eg etatio n   co v er ,   an d   wate r   b o d ies ,   r ev ea lin g   p atter n s   in   m an u r d is tr ib u tio n   an d   its   ef f ec ts   o n   th s o il.  T h e   r esu lts   s h o th at   ex ten s iv liv esto ck   f ar m in g   co n tr ib u tes  to   th e   r ed u ctio n   o f   v e g etatio n   c o v er   an d   th in c r ea s in   er o s io n ,   a f f e ctin g   s o il  h ea lth   a n d   wate r   q u ality .   Field   v alid atio n   co n f ir m ed   th ac cu r ac y   o f   th r em o te  an al y s is   an d   th n ee d   to   im p lem en t   s u s tain ab le  m an ag em en p r ac t ices.  Stra teg ies  s u ch   as  co n tr o lled   m an u r e   r ed is tr ib u tio n   an d   s o il  co n s er v atio n   ar ess en tial  to   p r o m o te   s o il  c o n s er v atio n .   T h is   s tu d y   p r o v i d es  b asis   f o r   f u tu r e   r esear ch   an d   f o r   th e   d esig n   o f   p o licies th at  p r o m o te  m o r ef f icien t a n d   s u s tain ab le  m a n a g em en t o f   ag r icu ltu r al  an d   liv esto ck   lan d .   T h is   s tu d y   co n tr ib u tes  to   th s cien tific   co m m u n ity   b y   p r o v id in g   d etailed   ass es s m en o f     m an u r e - i n d u ce d   s o il  er o s io n   an d   d em o n s tr atin g   th ef f ec tiv en ess   o f   d r o n e - b ased   im ag er y   an d   u n s u p e r v is ed   class if icatio n   f o r   er o s io n   m o n ito r in g .   Fo r   p r ac tical  a p p l icatio n s ,   th s tu d y   o f f er s   v a lu ab le  in s ig h ts   f o r   s u s tain ab le  liv esto ck   m an a g e m en t,  h i g h lig h tin g   th e   im p o r t an ce   o f   co n tr o lled   m an u r r e d is tr ib u tio n   a n d   s o il  co n s er v atio n   tech n iq u es.   T h ad o p tio n   o f   ad v an ce d   tech n o l o g ies,  s u ch   as r em o te  s en s o r s ,   is   cr u cial  to   ad d r ess   th ch allen g es  in   a g r icu ltu r an d   liv esto ck   f ar m in g .   T h ese  to o ls   allo f o r   an   an aly s is   o f   s o il  an d   en v ir o n m en tal  co n d itio n s ,   i m p r o v i n g   d ec is io n - m ak i n g   an d   f ac ilit atin g   th im p lem en tatio n   o f   m o r e   s u s tain ab le  m an ag em en p r ac tices.  T h u s o f   th ese  tech n o lo g ies  co n tr ib u tes  to   m itig atin g   en v ir o n m en tal   im p ac ts   an d   p r o m o tes  s u s tain ab ilit y   in   th ag r icu ltu r al  a n d   liv esto ck   s ec to r .   I is   ess en tial  to   co n tin u in v esti n g   in   t h in teg r atio n   o f   th ese  tech n o lo g ies  to   en s u r m o r r esil ien a n d   e n v ir o n m en tally   f r ien d l y   d ev elo p m e n t.  T h is   s tu d y   p r es en ts   n o v el  ap p r o ac h   to   m o n ito r in g   an d   q u a n tify in g   s o il  er o s io n ,   lev er a g in g   h ig h - r eso lu tio n   d r o n im ag er y   an d   u n s u p e r v is ed   class if icatio n   tech n iq u es  to   ac h ie v en h an ce d   ac cu r ac y   an d   s ca lab ilit y   co m p ar ed   to   tr ad itio n al  m eth o d s .   F u tu r r esear ch   co u ld   ex p lo r th u s o f     ad v an ce d   m ac h in lea r n in g   alg o r ith m s   o r   th in teg r atio n   o f   m u lti - s en s o r   d ata  to   im p r o v e   th ac cu r ac y   an d   ef f icien cy   o f   er o s io n   ass ess m e n t.       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   r esear ch   r ec eiv ed   n o   e x te r n al  f u n d in g .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       I ma g e - b a s ed   a s s ess men t o f c a ttle m a n u r e - in d u ce d   s o il e r o s io n   in   …  ( C r is tia n   mez - Gu z n )   5369   Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   C r is tian   m ez - Gu zm án                               Yeiso n   Alb er to   Gar s - m ez                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   T h au th o r s   d ec lar n o   co n f licts   o f   in ter est .       DATA AV AI L AB I L I T Y   Data   av ailab ilit y   is   n o ap p li ca b le  to   th is   p ap er   as  n o   n e d ata  wer cr ea ted   o r   an aly ze d   in   th is   s tu d y .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   L.   B i r h a n u ,   Y .   M e k o n e n ,   A .   Ti l a h u n ,   N .   A msal u ,   a n d   H .   B a l z t e r ,   I mp a c t   o f   l a n d   u se  a n d   l a n d   c o v e r   c h a n g e   o n   s o i l   e r o si o n   i n   D o n d o r   W a t e r s h e d ,   B l u e   N i l e   B a si n ,   N o r t h w e s t e r n   Et h i o p i a ,   S u s t a i n a b i l i t y ,   v o l .   1 6 ,   n o .   2 3 ,   p .   1 0 4 2 1 ,   N o v .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s u 1 6 2 3 1 0 4 2 1 .   [ 2 ]   W .   X i a o ,   H .   R e n ,   T.   S u i ,   H .   Zh a n g ,   Y .   Zh a o ,   a n d   Z.   H u ,   A   d r o n e -   a n d   f i e l d - b a s e d   i n v e st i g a t i o n   o f   t h e   l a n d   d e g r a d a t i o n   a n d   s o i l   e r o si o n   a t   a n   o p e n c a st   c o a l   m i n e   d u mp   a f t e r   5   y e a r s’   e v o l u t i o n   o f   n a t u r a l   p r o c e ss e s,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   C o a l   S c i e n c e   &   T e c h n o l o g y ,   v o l .   9 ,   n o .   1 ,   p .   4 2 ,   D e c .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s4 0 7 8 9 - 0 2 2 - 0 0 5 1 3 - 0.   [ 3 ]   G .   G u n a w a n ,   D .   S u t j i n i n g si h ,   H .   S o e r y a n t o n o ,   a n d   S .   W . ,   S o i l   e r o s i o n   e s t i mat i o n   b a se d   o n   G I S   a n d   r e mo t e   s e n s i n g   f o r   su p p o r t i n g   i n t e g r a t e d   w a t e r   r e so u r c e c o n serv a t i o n   ma n a g e me n t ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   T e c h n o l o g y ,   v o l .   4 ,   n o .   2 ,   p p .   1 4 7 1 5 6 ,   Ju l .   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 4 7 1 6 / i j t e c h . v 4 i 2 . 1 1 0 .   [ 4 ]   O .   B o c c o ,   G . ,   M e n d o z a ,   M . ,   &   M a s e r a ,   L a n d - u se   c h a n g e ,   a g r i c u l t u r e ,   a n d   f o r e s t r y :   m o d e l l i n g   a p p r o a c h e a n d   a p p l i c a t i o n ,   En v i r o n m e n t a l   Mo d e l l i n g   S o f t w a r e ,   v o l .   1 6 ,   n o .   2 ,   p p .   1 1 9 1 2 9 ,   2 0 0 1 .   [ 5 ]   A .   M .   A .   G .   M .   M .   K a m u s o k o   C . ,     L a n d   c o v e r   c h a n g e   a n d   i t i mp a c t   o n   r e g i o n a l   c l i m a t e   a n d   a g r i c u l t u r e   i n   Zi m b a b w e ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   R e m o t e   S e n s i n g ,   v o l .   3 0 ,   n o .   1 2 ,   p p .   3 3 1 1 3 3 2 6 ,   2 0 0 9 .   [ 6 ]   S .   W .   &   W .   Y .   M i t so v a   D . ,   U se   o f   r e mo t e   se n si n g   a n d   G I S   t o   a ss e ss   l a n d   c o v e r   c h a n g e s   a n d   t h e i r   i mp a c t   o n   h y d r o l o g y   i n   t h e   r e g i o n ,   J o u rn a l   o f   H y d r o l o g y ,   v o l .   4 0 7 ,   n o .   1 4 ,   p p .   6 8 7 8 ,   2 0 1 1 .   [ 7 ]   M .   C a ma c h o ,   A . ,   M o l e r o ,   J . ,   &   P a e g e l o w ,   I n t e g r a t e d   l a n d - u se   m o d e l s :   a   r e v i e w   o f   c u r r e n t   p r a c t i c e s   a n d   a p p r o a c h e s,”   J o u r n a l   o f   En v i r o n m e n t a l   Ma n a g e m e n t ,   v o l .   9 1 ,   n o .   3 ,   p p .   7 7 1 7 8 3 ,   2 0 1 0 .   [ 8 ]   S .   S .   H a s a n ,   L.   Z h e n ,   M .   G .   M i a h ,   T.   A h a me d ,   a n d   A .   S a mi e ,   I mp a c t   o f   l a n d   u se   c h a n g e   o n   e c o sy s t e m   ser v i c e s:   a   r e v i e w ,   En v i r o n m e n t a l   D e v e l o p m e n t ,   v o l .   3 4 ,   p .   1 0 0 5 2 7 ,   J u n .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e n v d e v . 2 0 2 0 . 1 0 0 5 2 7 .   [ 9 ]   P .   H .   V e r b u r g ,   P .   P .   S c h o t ,   M .   J .   D i j s t ,   a n d   A .   V e l d k a m p ,   La n d   u s e   c h a n g e   m o d e l l i n g :   c u r r e n t   p r a c t i c e   a n d   r e se a r c h   p r i o r i t i e s,   G e o J o u rn a l ,   v o l .   6 1 ,   n o .   4 ,   p p .   3 0 9 3 2 4 ,   2 0 0 4 .   [ 1 0 ]   B .   M .   G .   J.  P .   A .   P i n e d a   J . ,   A s sessi n g   l a n d   u s e   c h a n g e a n d   t h e i r   i mp a c t   o n   l o c a l   a n d   g l o b a l   e n v i r o n m e n t a l   p r o c e ss e s,   Ec o l o g i c a l   M o d e l l i n g ,   v o l .   2 2 0 ,   n o .   2 3 ,   p p .   3 1 5 7 3 1 6 7 ,   2 0 0 9 .   [ 1 1 ]   A .   K a r a n d i k a r   a n d   A .   A g r a w a l ,   P e r f o r man c e   a n a l y s i o f   c h a n g e   d e t e c t i o n   t e c h n i q u e f o r   l a n d   u se  l a n d   c o v e r ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   El e c t ri c a l   a n d   C o m p u t e En g i n e e ri n g   ( I J EC E) ,   v o l .   1 3 ,   n o .   4 ,   p .   4 3 3 9 ,   A u g .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 1 3 i 4 . p p 4 3 3 9 - 4 3 4 6 .   [ 1 2 ]   C .   G o k se l ,   S .   K a y a ,   a n d   N .   M u sa o g l u ,   U s i n g   sa t e l l i t e   d a t a   f o r   l a n d   u s e   c h a n g e   d e t e c t i o n :   a   c a se  s t u d y   f o r   Te r k o w a t e r   b a s i n I st a n b u l ,   i n   O b s e rv i n g   O u En v i r o n m e n t   f r o m   S p a c e - N e w   S o l u t i o n s   f o a   N e w   M i l l e n n i u m ,   C R C   P r e ss ,   2 0 2 1 ,   p p .   2 9 9 3 0 2 .   [ 1 3 ]   K .   T.   Th i n d a ,   A .   A .   O g u n d e j i ,   J .   A .   B e l l e ,   a n d   T.   O .   O j o ,   U n d e r st a n d i n g   t h e   a d o p t i o n   o f   c l i ma t e   c h a n g e   a d a p t a t i o n   s t r a t e g i e s   a mo n g   sm a l l h o l d e r   f a r m e r s:   E v i d e n c e   f r o l a n d   r e f o r m   b e n e f i c i a r i e s   i n   S o u t h   A f r i c a ,   L a n d   u se   p o l i c y ,   v o l .   9 9 ,   p .   1 0 4 8 5 8 ,   D e c .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . l a n d u s e p o l . 2 0 2 0 . 1 0 4 8 5 8 .   [ 1 4 ]   E.   F .   La m b i n ,   M o d e l l i n g   a n d   m o n i t o r i n g   l a n d - c o v e r   c h a n g e   p r o c e sses   i n   t r o p i c a l   r e g i o n s,”   Pro g res i n   Ph y si c a l   G e o g r a p h y :   Ea rt h   a n d   E n v i ro n m e n t ,   v o l .   2 1 ,   n o .   3 ,   p p .   3 7 5 3 9 3 ,   S e p .   1 9 9 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 7 7 / 0 3 0 9 1 3 3 3 9 7 0 2 1 0 0 3 0 3 .   [ 1 5 ]   K .   I .   S i n g h   K . ,     H u m a n   i m p a c t   o n   l a n d   c o v e r   a n d   i t s   e n v i r o n me n t a l   i m p l i c a t i o n s,   E n v i r o n m e n t a l   Re se a r c h   L e t t e rs ,   v o l .   6 ,   n o .   1 ,   p p .   1 2 1 4 ,   2 0 1 1 .   [ 1 6 ]   J.  A .   F o l e y   e t   a l . ,   G l o b a l   c o n s e q u e n c e o f   l a n d   u se ,   S c i e n c e ,   v o l .   3 0 9 ,   n o .   5 7 3 4 ,   p p .   5 7 0 5 7 4 ,   Ju l .   2 0 0 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 2 6 / sc i e n c e . 1 1 1 1 7 7 2 .   [ 1 7 ]   K .   C .   H .   T.   P .   M .   M a J.  F . ,   S p a t i a l l y   e x p l i c i t   m o d e l i n g   o f   l a n d   u se  c h a n g e u s i n g   G I S   a n d   r e m o t e   se n si n g ,   En v i r o n m e n t a l   Mo d e l l i n g   &   S o f t w a r e ,   v o l .   2 6 ,   n o .   7 ,   p p .   9 1 8 9 2 8 ,   2 0 1 1 .   [ 1 8 ]   M .   M a r i y e ,   L.   Ji a n h u a ,   M .   M a r y o ,   G .   T se g a y e ,   a n d   E .   A l e t a y e ,   R e mo t e   s e n s i n g   a n d   G I S - b a sed   st u d y   o f   l a n d   u s e / c o v e r   d y n a mi c s ,   d r i v i n g   f a c t o r s,  a n d   i m p l i c a t i o n i n   so u t h e r n   E t h i o p i a ,   w i t h   s p e c i a l   r e f e r e n c e   t o   t h e   L e g a b o r a   w a t e r s h e d ,   H e l i y o n ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 ,   p .   e 2 3 3 8 0 ,   Ja n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . h e l i y o n . 2 0 2 3 . e 2 3 3 8 0 .   [ 1 9 ]   M .   M a r t í n e z - M e n a   e t   a l . ,   Lo n g - t e r m   e f f e c t i v e n e ss  o f   su s t a i n a b l e   l a n d   m a n a g e m e n t   p r a c t i c e t o   c o n t r o l   r u n o f f ,   so i l   e r o s i o n ,   a n d   n u t r i e n t   l o ss  a n d   t h e   r o l e   o f   r a i n f a l l   i n t e n si t y   i n   M e d i t e r r a n e a n   r a i n f e d   a g r o e c o sy s t e ms ,   C ATEN A ,   v o l .   1 8 7 ,   p .   1 0 4 3 5 2 ,   A p r .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c a t e n a . 2 0 1 9 . 1 0 4 3 5 2 .   [ 2 0 ]   S .   Z h a n g   e t   a l . ,   C o mb i n i n g   sp e c t r u m,  t h e r ma l ,   a n d   t e x t u r e   f e a t u r e u si n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h ms   f o r   w h e a t   n i t r o g e n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.