Active Fire Detection from Landsat-8 Imagery Using Deep Multiple Kernel Learning
Notice bibliographique
Résumé
Active fires are devastating natural disasters that cause socio-economical damage across the globe. The detection and mapping of these disasters require efficient tools, scientific methods, and reliable observations. Satellite images have been widely used for active fire detection (AFD) during the past years due to their nearly global coverage. However, accurate AFD and mapping in satellite imagery is still a challenging task in the remote sensing community, which mainly uses traditional methods. Deep learning (DL) methods have recently yielded outstanding results in remote sensing applications. Nevertheless, less attention has been given to them for AFD in satellite imagery. This study presented a deep convolutional neural network (CNN) “MultiScale-Net” for AFD in Landsat-8 datasets at the pixel level. The proposed network had two main characteristics: (1) several convolution kernels with multiple sizes, and (2) dilated convolution layers (DCLs) with various dilation rates. Moreover, this paper suggested an innovative Active Fire Index (AFI) for AFD. AFI was added to the network inputs consisting of the SWIR2, SWIR1, and Blue bands to improve the performance of the MultiScale-Net. In an ablation analysis, three different scenarios were designed for multi-size kernels, dilation rates, and input variables individually, resulting in 27 distinct models. The quantitative results indicated that the model with AFI-SWIR2-SWIR1-Blue as the input variables, using multiple kernels of sizes 3 × 3, 5 × 5, and 7 × 7 simultaneously, and a dilation rate of 2, achieved the highest F1-score and IoU of 91.62% and 84.54%, respectively. Stacking AFI with the three Landsat-8 bands led to fewer false negative (FN) pixels. Furthermore, our qualitative assessment revealed that these models could detect single fire pixels detached from the large fire zones by taking advantage of multi-size kernels. Overall, the MultiScale-Net met expectations in detecting fires of varying sizes and shapes over challenging test samples.
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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 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».