Bulutlar, yeryüzünün %60’ından fazlasını kaplamakta olup, kısa dalga ve uzun dalga radyasyonunu değiştirerek hidrolojik döngü, iklim sistemi ve radyasyon dengesi üzerinde önemli bir rol oynamaktadır. Hava tahminlerinin doğruluğu; havacılık, deniz taşımacılığı, tarım, enerji ve çevresel izleme gibi pek çok sektör için kritik öneme sahiptir. Bu çalışmada, yere dayalı bulut görüntülerinin sınıflandırılması amacıyla EfficientNet-B0 mimarisi kullanılarak derin öğrenme tabanlı bir yaklaşım geliştirilmiştir. Orijinal haliyle 2.543 görüntü içeren Cirrus Cumulus Stratus Nimbus (CCSN) veri seti kullanıldığında modelin doğruluk oranı %53 seviyesinde kalmıştır. Ancak, her bir bulut sınıfı için görüntü sayısı veri artırma (augmentation) teknikleriyle 1000'e eşitlenerek veri seti dengelendiğinde modelin başarımında belirgin bir artış gözlenmiş ve doğruluk oranı %90.14’e ulaşmıştır. Elde edilen sonuçlar, EfficientNet-B0 mimarisinin veri dengesi sağlandığında bulut sınıflandırma görevinde etkili bir performans sergilediğini göstermekte; meteorolojik analiz, havacılık ve iklim gözlem uygulamaları için umut vadeden bir çözüm sunmaktadır.
Bulut Sınıflandırma Derin Öğrenme Efficientnet-B0 Veri Artırma Meteorolojik Analiz Yapay Zekâ
223M590
Clouds cover more than 60% of the Earth's surface and play an important role in the hydrological cycle, climate system, and radiation balance by altering shortwave and longwave radiation. The accuracy of weather forecasts is critical for many sectors, including aviation, maritime transport, agriculture, energy, and environmental monitoring. In this study, a deep learning-based approach was developed using the EfficientNet-B0 architecture for the classification of ground-based cloud images. When using the original Cirrus Cumulus Stratus Nimbus (CCSN) dataset, which contains 2543 images, the model's accuracy rate remained at 53%. However, when the number of images for each cloud class was balanced to 1,000 using data augmentation techniques, a significant increase in model performance was observed, with the accuracy rate reaching 90.14%. The results obtained demonstrate that the EfficientNet-B0 architecture delivers effective performance in cloud classification tasks when data balance is achieved, offering a promising solution for meteorological analysis, aviation, and climate observation applications.
Cloud Classification Deep Learning Efficientnet-B0 Data Augmentation Meteorological Analysis Artificial Intelligence
TUBITAK
223M590
This study was supported by The Scientific and Technological Research Council of Türkiye (TÜBİTAK) under the 1001 – Scientific and Technological Research Projects Funding Program (Project No: 223M590), and by Fırat University Scientific Research Projects Unit (FÜBAP) within the scope of the comprehensive research project numbered MF.25.122.
| Birincil Dil | İngilizce |
|---|---|
| Konular | Bilgisayar Görüşü |
| Bölüm | Araştırma Makalesi |
| Yazarlar | |
| Proje Numarası | 223M590 |
| Gönderilme Tarihi | 26 Temmuz 2025 |
| Kabul Tarihi | 15 Aralık 2025 |
| Yayımlanma Tarihi | 31 Aralık 2025 |
| Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025 Cilt: 41 Sayı: 3 |
✯ Etik kurul izni gerektiren, tüm bilim dallarında yapılan araştırmalar için etik kurul onayı alınmış olmalı, bu onay makalede belirtilmeli ve belgelendirilmelidir.
✯ Etik kurul izni gerektiren araştırmalarda, izinle ilgili bilgilere (kurul adı, tarih ve sayı no) yöntem bölümünde, ayrıca makalenin ilk/son sayfalarından birinde; olgu sunumlarında, bilgilendirilmiş gönüllü olur/onam formunun imzalatıldığına dair bilgiye makalede yer verilmelidir.
✯ Dergi web sayfasında, makalelerde Araştırma ve Yayın Etiğine uyulduğuna dair ifadeye yer verilmelidir.
✯ Dergi web sayfasında, hakem, yazar ve editör için ayrı başlıklar altında etik kurallarla ilgili bilgi verilmelidir.
✯ Dergide ve/veya web sayfasında, ulusal ve uluslararası standartlara atıf yaparak, dergide ve/veya web sayfasında etik ilkeler ayrı başlık altında belirtilmelidir. Örneğin; dergilere gönderilen bilimsel yazılarda, ICMJE (International Committee of Medical Journal Editors) tavsiyeleri ile COPE (Committee on Publication Ethics)’un Editör ve Yazarlar için Uluslararası Standartları dikkate alınmalıdır.
✯ Kullanılan fikir ve sanat eserleri için telif hakları düzenlemelerine riayet edilmesi gerekmektedir.