Fusión de imágenes aéreas y satelitales para la extracción automática de información sobre huellas de edificios utilizando redes neuronales profundas
Autores: Haghighi Gashti, Ehsan; Bahiraei, Hanieh; Valadan Zoej, Mohammad Javad; Ghaderpour, Ebrahim
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Fusión de imágenes aéreas y satelitales para la extracción automática de información sobre huellas de edificios utilizando redes neuronales profundas
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Análisis
Imágenes aéreas
Imágenes de satélite
Detección de huellas de edificios
Modelos de aprendizaje profundo
índices espectrales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El análisis de imágenes aéreas y satelitales para la detección de huellas de edificios es uno de los principales desafíos en fotogrametría y teledetección. Esta información es útil para diversas aplicaciones, como la planificación urbana, el monitoreo de desastres y la modelación de ciudades en 3D. Sin embargo, se ha convertido en un desafío significativo debido a las diversas características de los edificios, como la forma, el tamaño y la interferencia de sombras. Este estudio investigó el uso simultáneo de imágenes aéreas y satelitales para mejorar la precisión de los modelos de aprendizaje profundo en la detección de huellas de edificios. Para este propósito, se emplearon imágenes aéreas con una resolución espacial de 30 cm y la imagen satelital Sentinel-2. Se extrajeron varios índices espectrales derivados de satélite de la imagen de Sentinel-2. Luego, se entrenaron modelos U-Net combinados con ResNet-18 y ResNet-34 con estos datos. Los resultados mostraron que la combinación del modelo U-Net con ResNet-34, entrenado en un conjunto de datos obtenido al integrar imágenes aéreas e índices satelitales, denominado RGB-Sentinel-ResNet34, logró el mejor rendimiento entre los modelos evaluados. Este modelo alcanzó una precisión del 96.99%, un F1-score del 90.57% y una Intersección sobre Unión del 73.86%. En comparación con otros modelos, RGB-Sentinel-ResNet34 mostró una mejora significativa en precisión y capacidad de generalización. Los hallazgos indicaron que el uso simultáneo de datos aéreos y satelitales puede mejorar sustancialmente la precisión de la detección de huellas de edificios.
Descripción
El análisis de imágenes aéreas y satelitales para la detección de huellas de edificios es uno de los principales desafíos en fotogrametría y teledetección. Esta información es útil para diversas aplicaciones, como la planificación urbana, el monitoreo de desastres y la modelación de ciudades en 3D. Sin embargo, se ha convertido en un desafío significativo debido a las diversas características de los edificios, como la forma, el tamaño y la interferencia de sombras. Este estudio investigó el uso simultáneo de imágenes aéreas y satelitales para mejorar la precisión de los modelos de aprendizaje profundo en la detección de huellas de edificios. Para este propósito, se emplearon imágenes aéreas con una resolución espacial de 30 cm y la imagen satelital Sentinel-2. Se extrajeron varios índices espectrales derivados de satélite de la imagen de Sentinel-2. Luego, se entrenaron modelos U-Net combinados con ResNet-18 y ResNet-34 con estos datos. Los resultados mostraron que la combinación del modelo U-Net con ResNet-34, entrenado en un conjunto de datos obtenido al integrar imágenes aéreas e índices satelitales, denominado RGB-Sentinel-ResNet34, logró el mejor rendimiento entre los modelos evaluados. Este modelo alcanzó una precisión del 96.99%, un F1-score del 90.57% y una Intersección sobre Unión del 73.86%. En comparación con otros modelos, RGB-Sentinel-ResNet34 mostró una mejora significativa en precisión y capacidad de generalización. Los hallazgos indicaron que el uso simultáneo de datos aéreos y satelitales puede mejorar sustancialmente la precisión de la detección de huellas de edificios.