利用监督机器学习绘制 RGB 图像中的河流。

Mariany Kerriany Gonçalves De Souza, Mayara Maezano Faita Pinheiro, Danielle Elis Garcia Furuya Garcia Furuya, Lucas Prado Osco, José Marcato Junior, Wesley Nunes Gonçalves, A. Ramos
{"title":"利用监督机器学习绘制 RGB 图像中的河流。","authors":"Mariany Kerriany Gonçalves De Souza, Mayara Maezano Faita Pinheiro, Danielle Elis Garcia Furuya Garcia Furuya, Lucas Prado Osco, José Marcato Junior, Wesley Nunes Gonçalves, A. Ramos","doi":"10.12957/tamoios.2024.66545","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"O mapeamento de rios possui elevada importância para estudos ambientais no que tange a proteção e conservação de recursos naturais, além de ser um recurso chave para manutenção da vida e do ecossistema. O objetivo desse trabalho consistiu em mapear rios em imagens RGB com algoritmos de aprendizagem de máquina supervisionados. O estudo de caso foi conduzido na região da 22ª Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos do Pontal do Paranapanema - São Paulo usando imagens aéreas RGB de alta resolução espacial (01 metro). O método aplicado compreende a preparação dos dados, como a anotação das feições de rios nas imagens e divisão das imagens e das feições vetorizadas em subconjuntos de treinamento e teste; treinamento dos algoritmos de aprendizagem de máquina, como o Support Vector Machine (SVM) e o Random Forest (RF); validação dos resultados usando métricas quantitativas, como F1-score; e avaliação qualitativa dos resultados. O algoritmo SVM mostrou melhor desempenho geral (F1-Score média superior a 90%) na tarefa proposta. Todavia, o RF se destacou ao lidar com regiões complexas das imagens RGB, apresentando menos falsos-negativos. A abordagem trazida é capaz de mapear rios em imagens RGB em grande escala, sendo importante para auxiliar estudos como análise de impacto ambiental.","PeriodicalId":31324,"journal":{"name":"Revista Tamoios","volume":"22 19","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-01-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"MAPEAMENTO DE RIOS EM IMAGENS RGB COM APRENDIZAGEM DE MÁQUINA SUPERVISIONADA.\",\"authors\":\"Mariany Kerriany Gonçalves De Souza, Mayara Maezano Faita Pinheiro, Danielle Elis Garcia Furuya Garcia Furuya, Lucas Prado Osco, José Marcato Junior, Wesley Nunes Gonçalves, A. Ramos\",\"doi\":\"10.12957/tamoios.2024.66545\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"O mapeamento de rios possui elevada importância para estudos ambientais no que tange a proteção e conservação de recursos naturais, além de ser um recurso chave para manutenção da vida e do ecossistema. O objetivo desse trabalho consistiu em mapear rios em imagens RGB com algoritmos de aprendizagem de máquina supervisionados. O estudo de caso foi conduzido na região da 22ª Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos do Pontal do Paranapanema - São Paulo usando imagens aéreas RGB de alta resolução espacial (01 metro). O método aplicado compreende a preparação dos dados, como a anotação das feições de rios nas imagens e divisão das imagens e das feições vetorizadas em subconjuntos de treinamento e teste; treinamento dos algoritmos de aprendizagem de máquina, como o Support Vector Machine (SVM) e o Random Forest (RF); validação dos resultados usando métricas quantitativas, como F1-score; e avaliação qualitativa dos resultados. O algoritmo SVM mostrou melhor desempenho geral (F1-Score média superior a 90%) na tarefa proposta. Todavia, o RF se destacou ao lidar com regiões complexas das imagens RGB, apresentando menos falsos-negativos. A abordagem trazida é capaz de mapear rios em imagens RGB em grande escala, sendo importante para auxiliar estudos como análise de impacto ambiental.\",\"PeriodicalId\":31324,\"journal\":{\"name\":\"Revista Tamoios\",\"volume\":\"22 19\",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2024-01-18\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Revista Tamoios\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.12957/tamoios.2024.66545\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Revista Tamoios","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.12957/tamoios.2024.66545","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

河流是维持生命和生态系统的关键资源,绘制河流地图对于保护和节约自然资源的环境研究具有重要意义。这项工作的目的是利用有监督的机器学习算法绘制 RGB 图像中的河流。案例研究在圣保罗 Pontal do Paranapanema 第 22 水资源管理单位区域进行,使用的是高空间分辨率(01 米)RGB 航空图像。所采用的方法包括数据准备,如标注图像中的河流特征,将图像和矢量化特征分为训练子集和测试子集;训练机器学习算法,如支持向量机(SVM)和随机森林(RF);使用定量指标验证结果,如 F1 分数;以及定性评估结果。在建议的任务中,SVM 算法显示出最佳的整体性能(平均 F1 分数超过 90%)。不过,RF 算法在处理 RGB 图像的复杂区域时表现突出,出现的假阴性较少。这种方法能够绘制大规模 RGB 图像中的河流,对环境影响分析等研究有重要帮助。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
MAPEAMENTO DE RIOS EM IMAGENS RGB COM APRENDIZAGEM DE MÁQUINA SUPERVISIONADA.
O mapeamento de rios possui elevada importância para estudos ambientais no que tange a proteção e conservação de recursos naturais, além de ser um recurso chave para manutenção da vida e do ecossistema. O objetivo desse trabalho consistiu em mapear rios em imagens RGB com algoritmos de aprendizagem de máquina supervisionados. O estudo de caso foi conduzido na região da 22ª Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos do Pontal do Paranapanema - São Paulo usando imagens aéreas RGB de alta resolução espacial (01 metro). O método aplicado compreende a preparação dos dados, como a anotação das feições de rios nas imagens e divisão das imagens e das feições vetorizadas em subconjuntos de treinamento e teste; treinamento dos algoritmos de aprendizagem de máquina, como o Support Vector Machine (SVM) e o Random Forest (RF); validação dos resultados usando métricas quantitativas, como F1-score; e avaliação qualitativa dos resultados. O algoritmo SVM mostrou melhor desempenho geral (F1-Score média superior a 90%) na tarefa proposta. Todavia, o RF se destacou ao lidar com regiões complexas das imagens RGB, apresentando menos falsos-negativos. A abordagem trazida é capaz de mapear rios em imagens RGB em grande escala, sendo importante para auxiliar estudos como análise de impacto ambiental.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
23
审稿时长
12 weeks
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术官方微信