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面向深度学习驱动的森林野火检测的 Sentinel-2 卫星图像数据集的开发与应用

计算机视觉与模式识别 2024-09-26 v1 机器学习

摘要

由野火等自然事件导致的森林损失是一个日益严峻的全球性挑战,需要先进的分析方法来实现有效的检测与缓解。为此,将卫星图像与深度学习(DL)方法相结合已成为必不可少的手段。然而,这种方法需要大量标注数据才能产生准确的结果。在本研究中,我们使用来自 Google Earth Engine(GEE)的双时相 Sentinel-2 卫星图像构建了 California Wildfire GeoImaging Dataset(CWGID),这是一个高分辨率标注卫星图像数据集,包含超过 100,000 对标注的森林野火发生前后图像对,用于通过 DL 进行野火检测。我们的方法包括从权威来源获取数据、数据处理,以及使用三种预训练卷积神经网络(CNN)架构进行初步数据集分析。我们的结果表明,EfficientNet-B0 模型在检测森林野火方面达到了 92% 以上的最高准确率。CWGID 及其构建方法被证明是用于训练和测试森林野火检测 DL 架构的宝贵资源。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.16380,
  title  = {Development and Application of a Sentinel-2 Satellite Imagery Dataset for Deep-Learning Driven Forest Wildfire Detection},
  author = {Valeria Martin and K. Brent Venable and Derek Morgan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.16380},
  year   = {2024}
}