Beyond here and now: Evaluating pollution estimation across space and time from street view images with deep learning
Notice bibliographique
Résumé
Advances in computer vision, driven by deep learning, allows for the inference of environmental pollution and its potential sources from images. The spatial and temporal generalisability of image-based pollution models is crucial in their real-world application, but is currently understudied, particularly in low-income countries where infrastructure for measuring the complex patterns of pollution is limited and modelling may therefore provide the most utility. We employed convolutional neural networks (CNNs) for two complementary classification models, in both an end-to-end approach and as an interpretable feature extractor (object detection), to estimate spatially and temporally resolved fine particulate matter (PM2.5) and noise levels in Accra, Ghana. Data used for training the models were from a unique dataset of over 1.6 million images collected over 15 months at 145 representative locations across the city, paired with air and noise measurements. Both end-to-end CNN and object-based approaches surpassed null model benchmarks for predicting PM2.5 and noise at single locations, but performance deteriorated when applied to other locations. Model accuracy diminished when tested on images from locations unseen during training, but improved by sampling a greater number of locations during model training, even if the total quantity of data was reduced. The end-to-end models used characteristics of images associated with atmospheric visibility for predicting PM2.5, and specific objects such as vehicles and people for noise. The results demonstrate the potential and challenges of image-based, spatiotemporal air pollution and noise estimation, and that robust, environmental modelling with images requires integration with traditional sensor networks.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».