論文の概要: Uncertainty-aware Bayesian machine learning modelling of land cover classification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.21510v1
- Date: Thu, 27 Mar 2025 13:59:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-28 12:53:55.215273
- Title: Uncertainty-aware Bayesian machine learning modelling of land cover classification
- Title(参考訳): 土地被覆分類の不確実性を考慮したベイズ機械学習モデリング
- Authors: Samuel Bilson, Anna Pustogvar,
- Abstract要約: 本稿では,入力測定の不確実性を考慮した生成モデルを用いたベイズ分類手法を提案する。
我々は、ランダムな森林やニューラルネットワークのような土地被覆マップで使われる一般的な分類モデルに対して、モデルの性能をベンチマークする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
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- Abstract: Land cover classification involves the production of land cover maps, which determine the type of land through remote sensing imagery. Over recent years, such classification is being performed by machine learning classification models, which can give highly accurate predictions on land cover per pixel using large quantities of input training data. However, such models do not currently take account of input measurement uncertainty, which is vital for traceability in metrology. In this work we propose a Bayesian classification framework using generative modelling to take account of input measurement uncertainty. We take the specific case of Bayesian quadratic discriminant analysis, and apply it to land cover datasets from Copernicus Sentinel-2 in 2020 and 2021. We benchmark the performance of the model against more popular classification models used in land cover maps such as random forests and neural networks. We find that such Bayesian models are more trustworthy, in the sense that they are more interpretable, explicitly model the input measurement uncertainty, and maintain predictive performance of class probability outputs across datasets of different years and sizes, whilst also being computationally efficient.
- Abstract(参考訳): 土地被覆分類には、リモートセンシング画像を通して土地の種類を決定する土地被覆地図の作成が含まれる。
近年、このような分類は機械学習の分類モデルによって行われており、大量の入力トレーニングデータを用いて1ピクセルあたりのランドカバーを高精度に予測することができる。
しかし、これらのモデルは現在、気象学におけるトレーサビリティに欠かせない入力測定の不確実性を考慮していない。
本研究では,入力測定の不確実性を考慮した生成モデルを用いたベイズ分類フレームワークを提案する。
我々はベイズ二次判別分析の具体的な事例を考察し、2020年と2021年のCopernicus Sentinel-2の土地被覆データセットに適用する。
我々は、ランダムな森林やニューラルネットワークのような土地被覆マップで使われる一般的な分類モデルに対して、モデルの性能をベンチマークする。
このようなベイズモデルは、より解釈可能であり、入力測定の不確かさを明示的にモデル化し、異なる年数と大きさのデータセットをまたいだクラス確率出力の予測性能を維持しつつ、計算的に効率的であるという意味で、より信頼性の高いモデルであることが判明した。
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