論文の概要: IMAFD: An Interpretable Multi-stage Approach to Flood Detection from time series Multispectral Data
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.07916v1
- Date: Mon, 13 May 2024 16:47:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-14 12:46:36.259028
- Title: IMAFD: An Interpretable Multi-stage Approach to Flood Detection from time series Multispectral Data
- Title(参考訳): IMAFD:時系列マルチスペクトルデータからの洪水検出のための解釈可能な多段階アプローチ
- Authors: Ziyang Zhang, Plamen Angelov, Dmitry Kangin, Nicolas Longépé,
- Abstract要約: 本稿では,洪水検出のための多段階解析手法IMAFDを提案する。
大規模なリモートセンシングタスクに適した、自動的で効率的で解釈可能なソリューションを提供する。
上記のすべてのデータセットに対して、提案されたフレームワークは、解釈可能性と洞察を提供する他の方法と比較して、競争力のあるパフォーマンスを示している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 9.960331908396379
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this paper, we address two critical challenges in the domain of flood detection: the computational expense of large-scale time series change detection and the lack of interpretable decision-making processes on explainable AI (XAI). To overcome these challenges, we proposed an interpretable multi-stage approach to flood detection, IMAFD has been proposed. It provides an automatic, efficient and interpretable solution suitable for large-scale remote sensing tasks and offers insight into the decision-making process. The proposed IMAFD approach combines the analysis of the dynamic time series image sequences to identify images with possible flooding with the static, within-image semantic segmentation. It combines anomaly detection (at both image and pixel level) with semantic segmentation. The flood detection problem is addressed through four stages: (1) at a sequence level: identifying the suspected images (2) at a multi-image level: detecting change within suspected images (3) at an image level: semantic segmentation of images into Land, Water or Cloud class (4) decision making. Our contributions are two folder. First, we efficiently reduced the number of frames to be processed for dense change detection by providing a multi-stage holistic approach to flood detection. Second, the proposed semantic change detection method (stage 3) provides human users with an interpretable decision-making process, while most of the explainable AI (XAI) methods provide post hoc explanations. The evaluation of the proposed IMAFD framework was performed on three datasets, WorldFloods, RavAEn and MediaEval. For all the above datasets, the proposed framework demonstrates a competitive performance compared to other methods offering also interpretability and insight.
- Abstract(参考訳): 本稿では,大規模な時系列変化検出の計算コストと,説明可能なAI(XAI)における解釈可能な意思決定プロセスの欠如という,洪水検出領域における2つの重要な課題に対処する。
これらの課題を克服するため,IMAFD が提案されている。
大規模なリモートセンシングタスクに適した、自動的で効率的で解釈可能なソリューションを提供し、意思決定プロセスに関する洞察を提供する。
IMAFD手法は動的時系列画像列の解析と,静的な画像内セマンティックセマンティックセマンティックセグメンテーションによるフラッディングが可能な画像の同定を組み合わせたものである。
異常検出(画像レベルとピクセルレベルの両方)とセマンティックセグメンテーションを組み合わせる。
洪水検出問題は,(1)シーケンスレベル,(2)疑わしい画像の特定,(3)疑わしい画像の変化の検出,(3)画像レベル,(4)画像の土地,水,クラウドクラスへのセマンティックセグメンテーション(セマンティックセグメンテーション)の4段階によって解決される。
私たちの貢献は2つのフォルダです。
まず,洪水検出のための多段階の全体的アプローチを提供することにより,高密度な変化検出のために処理対象のフレーム数を効率的に削減する。
第2に,提案した意味変化検出手法(ステージ)
3) 人間に解釈可能な意思決定プロセスを提供する一方で、説明可能なAI(XAI)メソッドのほとんどは、ポストホックな説明を提供する。
IMAFDフレームワークの評価はWorldFloods, RavAEn, MediaEvalの3つのデータセットを用いて行った。
上記のすべてのデータセットに対して、提案されたフレームワークは、解釈可能性と洞察を提供する他の方法と比較して、競争力のあるパフォーマンスを示している。
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