Enhancing Crop Classification Accuracy through Synthetic SAR-Optical Data Generation Using Deep Learning
Notice bibliographique
Résumé
Crop classification using remote sensing data has emerged as a prominent research area in recent decades. Studies have demonstrated that fusing synthetic aperture radar (SAR) and optical images can significantly enhance the accuracy of classification. However, a major challenge in this field is the limited availability of training data, which adversely affects the performance of classifiers. In agricultural regions, the dominant crops typically consist of one or two specific types, while other crops are scarce. Consequently, when collecting training samples to create a map of agricultural products, there is an abundance of samples from the dominant crops, forming the majority classes. Conversely, samples from other crops are scarce, representing the minority classes. Addressing this issue requires overcoming several challenges and weaknesses associated with the traditional data generation methods. These methods have been employed to tackle the imbalanced nature of training data. Nevertheless, they still face limitations in effectively handling minority classes. Overall, the issue of inadequate training data, particularly for minority classes, remains a hurdle that the traditional methods struggle to overcome. In this research, we explore the effectiveness of a conditional tabular generative adversarial network (CTGAN) as a synthetic data generation method based on a deep learning network, for addressing the challenge of limited training data for minority classes in crop classification using the fusion of SAR-optical data. Our findings demonstrate that the proposed method generates synthetic data with a higher quality, which can significantly increase the number of samples for minority classes, leading to a better performance of crop classifiers. For instance, according to the G-mean metric, we observed notable improvements in the performance of the XGBoost classifier of up to 5% for minority classes. Furthermore, the statistical characteristics of the synthetic data were similar to real data, demonstrating the fidelity of the generated samples. Thus, CTGAN can be employed as a solution for addressing the scarcity of training data for minority classes in crop classification using SAR–optical data.
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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 | 0,005 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».