This research proposes "ForCM", a novel approach to forest cover mapping that combines Object-Based Image Analysis (OBIA) with Deep Learning (DL) using multispectral Sentinel-2 imagery. The study explores several DL models, including UNet, UNet++, ResUNet, AttentionUNet, and ResNet50-Segnet, applied to high-resolution Sentinel-2 Level 2A satellite images of the Amazon Rainforest. The datasets comprise three collections: two sets of three-band imagery and one set of four-band imagery. After evaluation, the most effective DL models are individually integrated with the OBIA technique to enhance mapping accuracy. The originality of this work lies in evaluating different deep learning models combined with OBIA and comparing them with traditional OBIA methods. The results show that the proposed ForCM method improves forest cover mapping, achieving overall accuracies of 94.54 percent with ResUNet-OBIA and 95.64 percent with AttentionUNet-OBIA, compared to 92.91 percent using traditional OBIA. This research also demonstrates the potential of free and user-friendly tools such as QGIS for accurate mapping within their limitations, supporting global environmental monitoring and conservation efforts.


翻译:本研究提出一种名为“ForCM”的森林覆盖制图新方法,该方法利用多光谱Sentinel-2影像,将面向对象图像分析(OBIA)与深度学习(DL)相结合。研究探讨了多种DL模型(包括UNet、UNet++、ResUNet、AttentionUNet和ResNet50-Segnet)在亚马逊雨林高分辨率Sentinel-2 Level 2A卫星影像上的应用。数据集包含三个集合:两个三波段影像集和一个四波段影像集。经评估后,将效果最佳的DL模型分别与OBIA技术集成,以提升制图精度。本工作的创新之处在于评估了多种与OBIA结合的深度学习模型,并将其与传统OBIA方法进行了比较。结果表明,所提出的ForCM方法改善了森林覆盖制图效果:ResUNet-OBIA取得了94.54%的总精度,AttentionUNet-OBIA取得了95.64%的总精度,而传统OBIA方法的总精度为92.91%。本研究还证明了如QGIS等免费且用户友好的工具在其能力范围内实现精确制图的潜力,为全球环境监测与保护工作提供了支持。

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