MARIDA : un benchmark pour la détection des déchets marins à partir de données de télédétection Sentinel-2

Actuellement, une importante quantité de recherches se concentre sur la détection des déchets marins et l'évaluation de leur comportement spectral par télédétection, dans le but ultime de développer de nouvelles solutions opérationnelles de surveillance. Dans ce travail, nous introduisons l’Archive des déchets marins (MARIDA), un jeu de données de référence destiné au développement et à l’évaluation des algorithmes d’apprentissage automatique (ML) capables de détecter les déchets marins. MARIDA constitue le premier jeu de données fondé sur les données multispectrales du satellite Sentinel-2 (S2), permettant de distinguer les déchets marins de diverses caractéristiques océaniques présentes simultanément, telles que les macroalgues Sargassum, les navires, les matières organiques naturelles, les vagues, les sillage, la mousse, les types d’eau variés (eau claire, eau trouble, eau chargée en sédiments, eau peu profonde) et les nuages. Nous fournissons des annotations (polygones ou pixels géoréférencés) issues d’événements vérifiés de déchets plastiques dans plusieurs régions géographiques à l’échelle mondiale, couvrant différentes saisons, années et conditions de houle. Une analyse spectrale et statistique détaillée du jeu de données MARIDA est présentée, accompagnée de références classiques en apprentissage automatique pour les tâches de segmentation sémantique faiblement supervisée et de classification multi-étiquettes. MARIDA est un jeu de données à accès libre, qui permet à la communauté scientifique d’explorer le comportement spectral de certains matériaux flottants, des caractéristiques de houle et des types d’eau, afin de développer et d’évaluer des solutions de détection des déchets marins basées sur l’intelligence artificielle et les architectures d’apprentissage profond, ainsi que sur des pipelines de prétraitement satellitaires.