Research Article

Aktarımlı Öğrenme ile SENTINEL-2 Görüntülerinden Kıyı Çizgisi Bölütlemesi

Volume: 3 Number: 1 June 15, 2021
TR EN

Aktarımlı Öğrenme ile SENTINEL-2 Görüntülerinden Kıyı Çizgisi Bölütlemesi

Öz

Kıyı çizgileri küresel ısınma, nüfus artışı, çevre kirliliği, kentleşme etkileriyle sürekli değişir. Doğal ve antropojenik etkilerle meydana gelen değişikleri tespit etmek için kıyı alanlarının izlenmesi gerekmektedir. Kıyı alanlarındaki değişimlerin sürdürülebilir bir şekilde izlenmesi, kıyı kaynak yönetimi, çevresel koruma ve planlama açısından oldukça önemli rol oynamaktadır. Uydu görüntüleri bu amaç için doğru, güvenilir, zamansal ve güncel bilgiler sağlamaktadır. Derin öğrenme(DL) ve aktarımlı öğrenme(TL) yaklaşımları kıyı çizgisi çıkartılmasında yeni olanaklar sağlamaktadır. Sunulan çalışmada, SENTINEL-2 görüntülerinden aktarımlı öğrenmeye dayalı, U-NET mimarisi kullanılarak, bir kara ve su bölütlemesi yaklaşımı önerilmiştir. Önceden eğitilmiş modele ait özellikler ve ağırlıklar için, LANDSAT-8 görüntüleri ile gerçekleştirilen derin öğrenme çalışmasından yararlanılmıştır. U-Net mimarisi kullanılan ağda, mavi, kırmızı ve yakın kızıl ötesi bantlarından oluşan tam çerçeve SENTINEL-2 görüntülerinden 8’i eğitim, 7’si test aşamasında kullanılmıştır. Tam çerçeve görüntüler 512x512 boyutlarında kırpılarak eğitim ve test için sırasıyla 115 ve 235 görüntü parçası oluşturulmuştur. Ortalama doğruluk, duyarlılık, hassasiyet, özgünlük ve F-skor değerleri sırasıyla 0.9917, 0.9927, 0.9908, 0.9907 ve 0.9917 olarak hesaplanmıştır. Çalışmanın sonuçlarına göre, aktarımlı öğrenme kullanılarak az miktarda görüntü ile yüksek doğruluklu kıyı çizgisi elde etmek mümkündür.

Anahtar Kelimeler

References

  1. Alesheikh, A. A., Ghorbanalı, A. & Nouri, N. (2007). Coastline change detection using remote sensing. International Journal of Environmental Science & Technology, 4(1), 61-66.
  2. Bayram, B., Erdem, F., Akpınar, B., Ince, A. K., Bozkurt, S., Reis, H. C. & Seker, D. Z. (2017). The Efficiency of Random Forest Method for Shoreline Extraction from LANDSAT-8 and GOKTURK-2 Imageries. ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume IV-4/W4, 141-145.
  3. Choung, , Y. J., & Jo, M. H. (2017). Comparison between a Machine-Learning-Based Method and a Water-Index-Based Method for Shoreline Mapping Using a High-Resolution Satellite Image Acquired in Hwado Island, South Korea. Journal of Sensors, vol. 2017, Article ID 8245204.
  4. Dixon, B. & Candade, N. (2008). Multispectral landuse classification using neural networks and support vector machines: one or the other, or both?. International Journal of Remote Sensing, 29(4), 1185-1206. Erdem, F., Bayram, B., Bakirman, T., Bayrak, O.C. & Akpinar, B. (2020). An Ensemble Deep Learning Based Shoreline Segmentation Approach (WaterNet) from Landsat 8 OLI images, Advances in Space Research, doi: https://doi.org/10.1016/j.asr.2020.10.043.
  5. Gens, R. (2010). Remote sensing of coastlines: detection, extraction and monitoring. International Journal of Remote Sensing, 31(7), 1819–1836.
  6. Goodfellow, I., Bengio, Y., Courville, A. & Bengio, Y. (2016). Deep Learning, MIT Press, Cambridge.
  7. Guariglia, A., Buonamassa, A., Losurdo, A., Saladino, R., Trivigno, M. L., Zaccagnino, A., & Colangelo, A. (2006). A multisource approach for coastline mapping & identification of the shoreline changes. Annals of Geophysics, 49(1), 295–304.
  8. Işıkdoğan, F., Bovik, A. C. & Passalacqua, P. (2017). Surface Water Mapping by Deep Learning. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 10(11), 4909-4918.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

June 15, 2021

Submission Date

November 23, 2020

Acceptance Date

November 30, 2020

Published in Issue

Year 2021 Volume: 3 Number: 1

APA
Karagöl, S., Bayram, B., Erdem, F., & Bakirman, T. (2021). Aktarımlı Öğrenme ile SENTINEL-2 Görüntülerinden Kıyı Çizgisi Bölütlemesi. Turkish Journal of Remote Sensing, 3(1), 1-7. https://doi.org/10.51489/tuzal.830052

Cited By

 SCImago Journal & Country Rank             Flag Counter