论文

使用 AlphaEarth 嵌入将动态世界地表水映射扩展到 Sentinel-1

Extending Dynamic World Surface Water Mapping to Sentinel-1 with AlphaEarth Embeddings

应用与实践行业应用

摘要

动态世界 (DW) 绘制距 Sentinel-2 (S2) 图像 10 m 处的全球土地利用和土地覆盖图,但仅限于无云观测,这限制了绘制地表水图的地点和时间。我们使用 DW 水类作为 Sentinel-1 (S1) 合成孔径雷达 (SAR) 模型的弱监督,以便为每次 S1 采集生成类似 DW 的水图。 Google 的 AlphaEarth Foundations (AEF) 年度嵌入提供空间背景,而 S1 反向散射提供采集时间观测。在 S1 立交桥 48 小时内获取的 3 m PlanetScope 图像的独立注释的 53 个全球分布场景中,仅 S1 模型已经达到 0.77 的池水交集 (IoU),与运行中的 OPERA DSWx-S1 产品的 0.75 相当,添加 AEF 后将其提高到 0.85。融合模型在 53 个场景中的 44 个场景中比纯 S1 模型有所改进,并在 48 个场景中超过了 OPERA,并且在独立的 S1S2-Water 基准上它达到了 0.94,而 OPERA 为 0.87。因此,光学土地覆盖产品可以为 SAR 地表水测绘提供可扩展的训练标签。

使用 AlphaEarth 嵌入将动态世界地表水映射扩展到 Sentinel-1的原论文方法或结果图
图 1:(a) 弱监督 S1 和 AEF 工作流程; DW标签仅在训练中使用。 (b) 来自罗马尼亚 (SID23)、越南 (SID46) 和西班牙 (SID17) 的全球地表水数据集 (GSWD) 的三个示例场景(10 m 推理,阈值 0.30),每个面板的水交集 (IoU) 与基于 PlanetScope 的独立 GSWD 对公共有效像素的注释。在西班牙场景(SID17),一条狭窄的河流中,仅S1模型与融合模型相当。 SID 表示 PlanetScope 参考数据集中的场景标识符。