Development of a machine learning model to identify areas affected by wildfires
Francisco Hugo César Pereira Vale · Murilo Perazzo Barbosa Souto · Normando Perazzo Barbosa Souto
用CNN从图像中识别野火影响区域,验证集和测试集准确率达85%。
Kaggle图像数据集,OpenCV预处理,TensorFlow/Keras训练
模型泛化能力良好,类别1召回率99%,但类别0召回率仅67%,需类别平衡优化。
可将该CNN方法迁移至农田火烧迹地识别与碳损失估算,结合类别平衡和多光谱数据提升精度。
用CNN识别野火影响区的应用型论文,方法常规、数据规模小,与农业信息化的关联偏间接,不足以进入每日精选。
野火和森林砍伐向大气中释放大量碳,加剧温室效应和气候变化,因此有必要对受影响区域进行快速监测。本研究旨在利用计算机视觉和卷积神经网络(convolutional neural networks, CNNs)对图像中的野火区域进行分类,为构建能够估算绿地潜在损失的系统奠定基础。方法采用Kaggle的图像数据集,使用OpenCV读取图像,将其调整为32×32像素,并归一化至[0,1]范围。CNN使用TensorFlow/Keras训练,最多20个epoch,批大小为64,并采用早停法,使用Scikit-learn的精确率、召回率和F1分数进行评估。模型在训练集上达到83%的准确率,在验证集和测试集上达到85%。类别0的精确率为98%,召回率为67%,而类别1的召回率达到99%,表明具有良好的泛化能力。结论认为,该方法在环境监测方面具有前景,尽管类别平衡和超参数调优等调整可能在未来研究中改善性能。