Change Detection Based on Multi-Feature Clustering Using Differential Evolution for Landsat Imagery
Notice bibliographique
Résumé
Change detection (CD) of natural land cover is important for environmental protection and to maintain an ecological balance. The Landsat series of satellites provide continuous observation of the Earth’s surface and is sensitive to reflection of water, soil and vegetation. It offers fine spatial resolutions (15–80 m) and short revisit times (16–18 days). Therefore, Landsat imagery is suitable for monitoring natural land cover changes. Clustering-based CD methods using evolutionary algorithms (EAs) can be applied to Landsat images to obtain optimal changed and unchanged clustering centers (clusters) with minimum clustering index. However, they directly analyze difference image (DI), which finds itself subject to interference by Gaussian noise and local brightness distortion in Landsat data, resulting in false alarms in detection results. In order to reduce image interferences and improve CD accuracy, we proposed an unsupervised CD method based on multi-feature clustering using the differential evolution algorithm (M-DECD) for Landsat Imagery. First, according to characteristics of Landsat data, a multi-feature space is constructed with three elements: Wiener de-noising, detail enhancement, and structural similarity. Then, a CD method based on differential evolution (DE) algorithm and fuzzy clustering is proposed to obtain global optimal clusters in the multi-feature space, and generate a binary change map (CM). In addition, the control parameters of the DE algorithm are adjusted to improve the robustness of M-DECD. The experimental results obtained with four Landsat datasets confirm the effectiveness of M-DECD. Compared with the results of conventional methods and the current state-of-the-art methods based on evolutionary clustering, the detection accuracies of the M-DECD on the Mexico dataset and the Sardinia dataset are very close to the best results. The accuracies of the M-DECD in the Alaska dataset and the large Canada dataset increased by about 3.3% and 11.9%, respectively. This indicates that multiple features are suitable for Landsat images and the DE algorithm is effective in searching for an optimal CD result.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».