Статистичні методи інженерії ознак для задачі класифікації стану лісів за супутниковими даними

Timely detection of forest diseases is an important task for their prevention and spread limitation. The usage of satellite imagery provides capabilities for large-scale forest monitoring. Machine learning models allow to automate the analysis of these data for anomaly detection indicating diseases....

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2024
Автори: Salii, Yevhenii, Lavreniuk, Alla, Kussul, Nataliia
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" 2024
Теми:
Онлайн доступ:http://journal.iasa.kpi.ua/article/view/286178
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:System research and information technologies

Репозитарії

System research and information technologies
id journaliasakpiua-article-286178
record_format ojs
spelling journaliasakpiua-article-2861782024-05-23T07:09:36Z Statistical methods of feature engineering for the problem of forest state classification using satellite data Статистичні методи інженерії ознак для задачі класифікації стану лісів за супутниковими даними Salii, Yevhenii Lavreniuk, Alla Kussul, Nataliia Sentinel-2 вегетаційні індекси відстань Бгаттачар’я інженерія ознак жадібні алгоритми коефіцієнт кореляції Спірмена Sentinel-2 vegetation indices Bhattacharyya distance feature engineering greedy algorithms Spearman’s rank correlation coefficient Timely detection of forest diseases is an important task for their prevention and spread limitation. The usage of satellite imagery provides capabilities for large-scale forest monitoring. Machine learning models allow to automate the analysis of these data for anomaly detection indicating diseases. However, selecting informative features is key to building an effective model. In this work, the application of Bhattacharyya distance and Spearman’s rank correlation coefficient for feature selection from satellite images was investigated. A greedy algorithm was applied to form a subset of weakly correlated features. The experiment showed that selected features allow for improving the classification quality compared to using all spectral bands. The proposed approach demonstrates effectiveness for informative and weakly correlated feature selection and can be utilized in other remote sensing tasks. Своєчасне виявлення хвороб лісу є важливим завданням для запобігання їх поширенню та обмеження наслідків. Використання супутникових зображень надає можливості для великомасштабного моніторингу лісів. Моделі машинного навчання дають змогу автоматизувати аналіз цих даних для виявлення аномалій, що можуть свідчити про наявність хвороб. Відбір інформативних ознак є ключовим етапом побудови ефективної моделі. Досліджено можливість застосування відстані Бгаттачар’я та коефіцієнта кореляції Спірмена для відбору ознак із супутникових зображень. Застосовано жадібний алгоритм для формування підмножини слабко корельованих ознак. Експеримент показав, що обрані ознаки дозволяють покращити якість класифікації порівняно з використанням усіх спектральних каналів. Запропонований підхід продемонстрував ефективність для відбору інформативних і слабко корельованих ознак та може застосовуватися в інших задачах дистанційного зондування Землі. The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" 2024-03-29 Article Article application/pdf http://journal.iasa.kpi.ua/article/view/286178 10.20535/SRIT.2308-8893.2024.1.07 System research and information technologies; No. 1 (2024); 86-98 Системные исследования и информационные технологии; № 1 (2024); 86-98 Системні дослідження та інформаційні технології; № 1 (2024); 86-98 2308-8893 1681-6048 en http://journal.iasa.kpi.ua/article/view/286178/296362
institution System research and information technologies
collection OJS
language English
topic Sentinel-2
вегетаційні індекси
відстань Бгаттачар’я
інженерія ознак
жадібні алгоритми
коефіцієнт кореляції Спірмена
Sentinel-2
vegetation indices
Bhattacharyya distance
feature engineering
greedy algorithms
Spearman’s rank correlation coefficient
spellingShingle Sentinel-2
вегетаційні індекси
відстань Бгаттачар’я
інженерія ознак
жадібні алгоритми
коефіцієнт кореляції Спірмена
Sentinel-2
vegetation indices
Bhattacharyya distance
feature engineering
greedy algorithms
Spearman’s rank correlation coefficient
Salii, Yevhenii
Lavreniuk, Alla
Kussul, Nataliia
Статистичні методи інженерії ознак для задачі класифікації стану лісів за супутниковими даними
topic_facet Sentinel-2
вегетаційні індекси
відстань Бгаттачар’я
інженерія ознак
жадібні алгоритми
коефіцієнт кореляції Спірмена
Sentinel-2
vegetation indices
Bhattacharyya distance
feature engineering
greedy algorithms
Spearman’s rank correlation coefficient
format Article
author Salii, Yevhenii
Lavreniuk, Alla
Kussul, Nataliia
author_facet Salii, Yevhenii
Lavreniuk, Alla
Kussul, Nataliia
author_sort Salii, Yevhenii
title Статистичні методи інженерії ознак для задачі класифікації стану лісів за супутниковими даними
title_short Статистичні методи інженерії ознак для задачі класифікації стану лісів за супутниковими даними
title_full Статистичні методи інженерії ознак для задачі класифікації стану лісів за супутниковими даними
title_fullStr Статистичні методи інженерії ознак для задачі класифікації стану лісів за супутниковими даними
title_full_unstemmed Статистичні методи інженерії ознак для задачі класифікації стану лісів за супутниковими даними
title_sort статистичні методи інженерії ознак для задачі класифікації стану лісів за супутниковими даними
title_alt Statistical methods of feature engineering for the problem of forest state classification using satellite data
description Timely detection of forest diseases is an important task for their prevention and spread limitation. The usage of satellite imagery provides capabilities for large-scale forest monitoring. Machine learning models allow to automate the analysis of these data for anomaly detection indicating diseases. However, selecting informative features is key to building an effective model. In this work, the application of Bhattacharyya distance and Spearman’s rank correlation coefficient for feature selection from satellite images was investigated. A greedy algorithm was applied to form a subset of weakly correlated features. The experiment showed that selected features allow for improving the classification quality compared to using all spectral bands. The proposed approach demonstrates effectiveness for informative and weakly correlated feature selection and can be utilized in other remote sensing tasks.
publisher The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
publishDate 2024
url http://journal.iasa.kpi.ua/article/view/286178
work_keys_str_mv AT saliiyevhenii statisticalmethodsoffeatureengineeringfortheproblemofforeststateclassificationusingsatellitedata
AT lavreniukalla statisticalmethodsoffeatureengineeringfortheproblemofforeststateclassificationusingsatellitedata
AT kussulnataliia statisticalmethodsoffeatureengineeringfortheproblemofforeststateclassificationusingsatellitedata
AT saliiyevhenii statističnímetodiínženerííoznakdlâzadačíklasifíkacíístanulísívzasuputnikovimidanimi
AT lavreniukalla statističnímetodiínženerííoznakdlâzadačíklasifíkacíístanulísívzasuputnikovimidanimi
AT kussulnataliia statističnímetodiínženerííoznakdlâzadačíklasifíkacíístanulísívzasuputnikovimidanimi
first_indexed 2024-05-23T04:02:34Z
last_indexed 2024-05-24T04:01:33Z
_version_ 1807062285503430656