CVTNet: A Fusion of Convolutional Neural Networks and Vision Transformer for Wetland Mapping Using Sentinel-1 and Sentinel-2 Satellite Data
Notice bibliographique
Résumé
Wetland mapping is a critical component of environmental monitoring, requiring advanced techniques to accurately represent the complex land cover patterns and subtle class differences innate in these ecosystems. This study aims to address these challenges by proposing CVTNet, a novel deep learning (DL) model that integrates convolutional neural networks (CNNs) and vision transformer (ViT) architectures. CVTNet uses channel attention (CA) and spatial attention (SA) mechanisms to enhance feature extraction from Sentinel-1 (S1) and Sentinel-2 (S2) satellite data. The primary goal of this model is to achieve a balanced trade-off between Precision and Recall, which is essential for accurate wetland mapping. The class-specific analysis demonstrated CVTNet’s proficiency across diverse classes, including pasture, shrubland, urban, bog, fen, and water. Comparative analysis showed that CVTNet outperforms contemporary algorithms such as Random Forest (RF), ViT, multi-layer perceptron mixer (MLP-mixer), and hybrid spectral net (HybridSN) classifiers. Additionally, the attention mechanism (AM) analysis and sensitivity analysis highlighted the crucial role of CA, SA, and ViT in focusing the model’s attention on critical regions, thereby improving the mapping of wetland regions. Despite challenges at class boundaries, particularly between bog and fen, and misclassifications of swamp pixels, CVTNet presents a solution for wetland mapping.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 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 | 0,001 |
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 ».