Earth Observation and Artificial Intelligence for Improving Safety to Navigation in Canada Low-Impact Shipping Corridors
Notice bibliographique
Résumé
In 2014, through the World-Class Tanker Safety System (WCTSS) initiative, the Government of Canada launched the Northern Marine Transportation Corridors (NMTC) concept. The corridors were created as a strategic framework to guide Federal investments in marine transportation in the Arctic. With new government investment, under the Oceans Protection Plan (OPP), the corridors initiative, known as the Northern Low-Impact Shipping Corridors, will continue to be developed. Since 2016, the Canadian Hydrographic Service (CHS) has been using the corridors as a key layer in a geographic information system (GIS) model known as the CHS Priority Planning Tool (CPPT). The CPPT helps CHS prioritize its survey and charting efforts in Canada’s key traffic areas. Even with these latest efforts, important gaps in the surveys still need to be filled in order to cover the Canadian waterways. To help further develop the safety to navigation and improve survey mission planning, CHS has also been exploring new technologies within remote sensing. Under the Government Related Initiatives Program (GRIP) of the Canadian Space Agency (CSA), CHS has been investigating the potential use of Earth observation (EO) data to identify potential hazards to navigation that are not currently charted on CHS products. Through visual interpretation of satellite imagery, and automatic detection using artificial intelligence (AI), CHS identified several potential hazards to navigation that had previously gone uncharted. As a result, five notices to mariners (NTMs) were issued and the corresponding updates were applied to the charts. In this study, two AI approaches are explored using deep learning and machine learning techniques: the convolution neural network (CNN) and random forest (RF) classification. The study investigates the effectiveness of the two models in identifying shoals in Sentinel-2 and WorldView-2 satellite imagery. The results show that both CNN and RF models can detect shoals with accuracies ranging between 79 and 94% over two study sites; however, WorldView-2 images deliver results with higher accuracy and lower omission errors. The high processing times of using high-resolution imagery and training a deep learning model may not be necessary in order to quickly scan images for shoals; but training a CNN model with a large training set may lead to faster processing times without the need to train individual images.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,002 |
| 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 ».