vor 2 Monaten

Transformer-basierte Flutbildsegmentierung für Entwicklungsländer

Ahan M R; Roshan Roy; Shreyas Sunil Kulkarni; Vaibhav Soni; Ashish Chittora

Abstract

Übersetzung:Überschwemmungen sind großflächige Naturkatastrophen, die oft eine hohe Anzahl an Todesfällen, erhebliche Sachschäden und wirtschaftliche Turbulenzen verursachen. Die Auswirkungen sind in hochbevölkerten und ressourcenarmen Entwicklungsländern umfassender und nachhaltiger. Früherkennungssysteme (EWS) bewerten ständig Wasserstände und andere Faktoren, um Überschwemmungen vorherzusagen und so den Schaden zu minimieren. Nach einer Katastrophe führen Rettungsteams eine Post-Disaster-Bedarfsanalyse (PDBA) durch, um strukturelle Schäden zu beurteilen und optimale Strategien zur Unterstützung stark betroffener Viertel zu ermitteln. Dennoch ist der heutige Prozess der Analyse großer Datenmengen an Bildern und Videos in Entwicklungsländern weitgehend manuell und wird von Ersthelfern und Freiwilligen durchgeführt.Wir schlagen FloodTransformer vor, welches nach bestem Wissen das erste visuelle Transformer-basierte Modell ist, das überflutete Gebiete aus Luftbildern von Katastrophenschlupfwinkeln detektiert und segmentiert. Zudem schlagen wir ein benutzerdefiniertes Metrikmodell vor: die Flutkapazität (Flood Capacity, FC), um den räumlichen Umfang der Wasserbedeckung zu messen und die segmentierten überfluteten Gebiete für EWS- und PDBA-Analysen zu quantifizieren. Wir nutzen den SWOC-Flood-Segmentierung-Datensatz und erreichen einen mIoU-Wert von 0.93, was alle anderen Methoden übertreffen lässt. Darüber hinaus zeigen wir die Robustheit dieses Ansatzes, indem wir ihn anhand unbekannter Überschwemmungsbilder aus anderen Datenquellen validieren.Anmerkungen:- "Post Disaster Needs Assessment" wurde als "Post-Disaster-Bedarfsanalyse" übersetzt.- "Flood Capacity" wurde als "Flutkapazität" übersetzt.- "mIoU" steht für "mean Intersection over Union", ein gängiges Metrik in der Bildverarbeitung, das direkt verwendet wurde.- "Katastrophenschlupfwinkel" ist eine weniger gebräuchliche Übersetzung für "disaster sites". Eine alternative Übersetzung könnte "Katastrophenorte" sein.