Early-Season Crop Classification Based on Local Window Attention Transformer with Time-Series RCM and Sentinel-1
Notice bibliographique
Résumé
Crop classification is indispensable for agricultural monitoring and food security, but early-season mapping has remained challenging. Synthetic aperture radar (SAR), such as RADARSAT Constellation Mission (RCM) and Sentinel-1, can meet higher requirements on the reliability of satellite data acquisition with all-weather and all-day imaging capability to supply dense observations in the early crop season. This study applied the local window attention transformer (LWAT) to time-series SAR data, including RCM and Sentinel-1, for early-season crop classification. The performance of this integration was evaluated over crop-dominated regions (corn, soybean and wheat) in southwest Ontario, Canada. Comparative analyses against several machine learning and deep learning methods revealed the superiority of the LWAT, achieving an impressive F1-score of 97.96% and a Kappa coefficient of 97.08% for the northern crop region and F1-scores of 98.07% and 97.02% for the southern crop region when leveraging time-series data from RCM and Sentinel-1, respectively. Additionally, by the incremental procedure, the evolution of accuracy determined by RCM and Sentinel-1 was analyzed, which demonstrated that RCM performed better at the beginning of the season and could achieve comparable accuracy to that achieved by utilizing both datasets. Moreover, the beginning of stem elongation of corn was identified as a crucial phenological stage to acquire acceptable crop maps in the early season. This study explores the potential of RCM to provide reliable prior information early enough to assist with in-season production forecasting and decision making.
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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 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».