Unsupervised Deep Learning for Landslide Detection from Multispectral Sentinel-2 Imagery
Notice bibliographique
Résumé
This paper proposes a new approach based on an unsupervised deep learning (DL) model for landslide detection. Recently, supervised DL models using convolutional neural networks (CNN) have been widely studied for landslide detection. Even though these models provide robust performance and reliable results, they depend highly on a large labeled dataset for their training step. As an alternative, in this paper, we developed an unsupervised learning model by employing a convolutional auto-encoder (CAE) to deal with the problem of limited labeled data for training. The CAE was used to learn and extract the abstract and high-level features without using training data. To assess the performance of the proposed approach, we used Sentinel-2 imagery and a digital elevation model (DEM) to map landslides in three different case studies in India, China, and Taiwan. Using minimum noise fraction (MNF) transformation, we reduced the multispectral dimension to three features containing more than 80% of scene information. Next, these features were stacked with slope data and NDVI as inputs to the CAE model. The Huber reconstruction loss was used to evaluate the inputs. We achieved reconstruction losses ranging from 0.10 to 0.147 for the MNF features, slope, and NDVI stack for all three study areas. The mini-batch K-means clustering method was used to cluster the features into two to five classes. To evaluate the impact of deep features on landslide detection, we first clustered a stack of MNF features, slope, and NDVI, then the same ones plus with the deep features. For all cases, clustering based on deep features provided the highest precision, recall, F1-score, and mean intersection over the union in landslide detection.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».