Оновлення бази даних після стихійного лиха за допомогою автоматизованого глибокого навчання: інтеграція даних перед катастрофою OpenStreetMap та багаточасових супутникових даних

Запропонована в цьому документі структура оновлення бази даних після аварії. Примітки: V-HOG = варіація гістограми орієнтованих градієнтів; EDI = індекс щільності краю; CRF = умовне випадкове поле.

безкоштовне

Приклад спільної реєстрації карти будівлі OpenStreetMap (OSM) та супутникових знімків для міста Таклобан, Філіппіни. (a) Супутникове зображення до катастрофи, (b) оригінальна карта будівель OSM та (c) модифікована карта будівель OSM. Зони, позначені червоними межами, показують вплив уточнень на дані OSM-карти.

(a - c) Дані перед катастрофою з точки зору (a) мультиспектрального зображення, (b) V-HOG та (c) зображення виявлення краю; Карта будівель OSM, позначена червоними лініями. (d - f) Дані про час події з точки зору (d) мультиспектрального зображення, (e) V-HOG та (f) зображення виявлення краю; результат кроку 3 позначається червоними лініями.

Запропонована система ResUnet-CRF.

Огляд Філіппін, що показує шлях тайфуну Хайян (а) та розташування міста Таклобан (б). Зображення до катастрофи (c) та зображення, отримане через три дні після катастрофи (d).

Результати запропонованого методу, тестові зображення та зображення до аварії з межами будівлі OSM (жовтий). Стовпець A: Зображення до катастрофи (за 8 місяців до Хайяна) із жовтими межами будівлі OSM. Колонка B, Зображення №1–5 були зроблені через 3 дні після Хайяна, а Зображення №6–10 - через 4 роки після Хайяна. Стовпець C: еталонне зображення для будівель, в якому білий та чорний кольори представляють пікселі будівлі та тло відповідно. Стовпець D: виявлені будівлі для тестових зображень. Зелений, червоний та синій позначають TP, FP та FN відповідно.

Результати запропонованого методу, тестові зображення та зображення перед катастрофою з межами будівлі OSM (жовтий). Стовпець A: Зображення до катастрофи (за 8 місяців до Хайяна) із жовтими межами будівлі OSM. Колонка B, Зображення №1–5 були зроблені через 3 дні після Хайяна, а Зображення №6–10 - через 4 роки після Хайяна. Стовпець C: еталонне зображення для будівель, в якому білий та чорний кольори представляють пікселі будівлі та тло відповідно. Стовпець D: виявлені будівлі для тестових зображень. Зелений, червоний та синій позначають TP, FP та FN відповідно.

(a) Оригінальне тестове зображення №1, (b) ResUnet-CRF, (c) ResUnet і (d) ResUnet без результатів точної настройки. Області в межах жовтих меж позначають темно-зелені будівлі, щоб підкреслити ефект CRF в кінцевому результаті. Області в межах фіолетових меж позначають неточності в результатах, які були вилучені за допомогою мережі, яка спочатку навчалась без точної настройки. Зелений, червоний та синій пікселі представляють TP, FP та FN відповідно.