基于 Sentinel-1 与 Sentinel-2 的高分辨率人口分布图
计算机视觉与模式识别
2024-08-23 v2
摘要
详细的人口分布图在从人道主义行动到城市规划的广泛领域中发挥着重要作用。以及时且可扩展的方式生成此类地图是一项挑战，尤其在数据稀缺地区。为此，我们开发了 POPCORN，一种人口制图方法，其唯一输入为来自 Sentinel-1 和 Sentinel-2 的免费、全球可用卫星图像，以及用于校准的少量粗粒度普查区聚合人口计数。尽管数据需求极少，我们的方法在制图精度上超越了现有方案，包括若干依赖从高分辨率影像提取建筑足迹的方法。例如，我们仅基于不到 400 个地区普查计数便能为卢旺达生成 100m GSD 的人口图。在基加利，这些地图相对于地面真实参考图达到 66% 的 R^2 分数，平均误差仅约 10 居民/公顷。便利的是，POPCORN 可获取建成区与局部建筑 occupancy 率的显式地图，使制图过程可解释并提供额外洞察，例如关于建成但未人口聚居区域（如工业仓库）的分布。此外，我们发现模型一经训练便可重复应用以追踪人口变化；且可迁移至地理相似区域（如从乌干达到卢旺达）。我们的工作旨在使最新高分辨率人口图的获取民主化，并认识到某些面临极强人口动态的地区可能缺乏开展昂贵微观普查活动的资源。
关键词
引用
@article{arxiv.2311.14006,
title = {High-resolution Population Maps Derived from Sentinel-1 and Sentinel-2},
author = {Nando Metzger and Rodrigo Caye Daudt and Devis Tuia and Konrad Schindler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.14006},
year = {2024}
}
备注
Accepted to Remote Sensing of Environment 2024