SSGAN: Cloud removal in satellite images using spatiospectral generative adversarial network
Notice bibliographique
Résumé
Satellite data’s reliability, uniformity, and global scanning capabilities have revolutionized agricultural monitoring and crop management. However, the presence of clouds in satellite images can obscure useful information, rendering them difficult to infer. Aiming at the problem of cloud cover, this study presents a SpatioSpectral Generative Adversarial Network (SSGAN) approach for effectively eliminating cloud cover from multispectral satellite images. It utilizes the Synthetic Aperture Radar (SAR) images as complementary information with the optical images from the Sentinel-2 satellite. The proposed model exploits feature extraction by sub-grouping the 13 channels of Sentinel-2 images based on their electromagnetic wavelength. Experimentally, we demonstrated that the proposed SSGAN model surpasses conventional and state-of-the-art (SOTA) methods and can reconstruct regions obscured by clouds. The subgrouping optimized the utilization of sensor information and improved the performance metrics for reconstructed images. Compared to the state-of-the-art (SOTA) approach, the SSGAN model demonstrates higher performance, achieving a mPSNR of 32.771, mSSIM of 0.880, and correlation coefficient (CC) of 0.889. The SSGAN model was further evaluated under varying conditions, including scenarios without the inclusion of SAR data, where it achieved a mPSNR of 26.825, mSSIM of 0.726, and CC of 0.615. Adding SAR images into the model significantly enhanced its performance, resulting in a mPSNR of 29.932, mSSIM of 0.857, and CC of 0.735. These results indicate that higher mPSNR, mSSIM, and CC values correspond to better image reconstruction quality. Our method enhances the usability of satellite data for crop mapping, crop health monitoring, and crop yield prediction.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 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 | 0,000 |
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 ».