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APPLICATION OF DEEP LEARNING OF MULTI-TEMPORAL SENTINEL-1 IMAGES FOR THE CLASSIFICATION OF COASTAL VEGETATION ZONE OF THE DANUBE DELTA

Authors :
Dino Ienco
Jenica Hanganu
Simona Niculescu
Niculescu, Simona
Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique UMR 6554 (LETG)
Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université d'Angers (UA)-École pratique des hautes études (EPHE)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Brest (UBO)-Université de Rennes 2 (UR2)
Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Géographie et d'Aménagement Régional de l'Université de Nantes (IGARUN)
Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)
Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS)
Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-AgroParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)
« Danube Delta » National Institute for Research and Development [Tulcea]
Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique (LETG - Brest)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)
Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Brest (UBO)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Nantes (UN)-Université d'Angers (UA)-Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Danube Delta
National Institute for Research and Development
Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Danube Delta National Institute for Research and Development
Iasie Roumanie
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université d'Angers (UA)-Université de Nantes (UN)-École pratique des hautes études (EPHE)
Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol XLII-3, Pp 1311-1318 (2018), International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Copernicus GmbH (Copernicus Publications), 2018, XLII-3, pp.1311-1318. ⟨10.5194/isprs-archives-XLII-3-1311-2018⟩, Developments, Technologies and Applications in Remote Sensing / International Society of Photogrammetry and Remote Sensing, Developments, Technologies and Applications in Remote Sensing / International Society of Photogrammetry and Remote Sensing, May 2018, Beijing, China
Publication Year :
2018
Publisher :
HAL CCSD, 2018.

Abstract

Land cover is a fundamental variable for regional planning, as well as for the study and understanding of the environment. This work propose a multi-temporal approach relying on a fusion of radar multi-sensor data and information collected by the latest sensor (Sentinel-1) with a view to obtaining better results than traditional image processing techniques. The Danube Delta is the site for this work. The spatial approach relies on new spatial analysis technologies and methodologies: Deep Learning of multi-temporal Sentinel-1. We propose a deep learning network for image classification which exploits the multi-temporal characteristic of Sentinel-1 data. The model we employ is a Gated Recurrent Unit (GRU) Network, a recurrent neural network that explicitly takes into account the time dimension via a gated mechanism to perform the final prediction. The main quality of the GRU network is its ability to consider only the important part of the information coming from the temporal data discarding the irrelevant information via a forgetting mechanism. We propose to use such network structure to classify a series of images Sentinel-1 (20 Sentinel-1 images acquired between 9.10.2014 and 01.04.2016). The results are compared with results of the classification of Random Forest.

Details

Language :
English
ISSN :
16821750 and 21949034
Database :
OpenAIRE
Journal :
The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol XLII-3, Pp 1311-1318 (2018), International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Copernicus GmbH (Copernicus Publications), 2018, XLII-3, pp.1311-1318. ⟨10.5194/isprs-archives-XLII-3-1311-2018⟩, Developments, Technologies and Applications in Remote Sensing / International Society of Photogrammetry and Remote Sensing, Developments, Technologies and Applications in Remote Sensing / International Society of Photogrammetry and Remote Sensing, May 2018, Beijing, China
Accession number :
edsair.doi.dedup.....33415c47b9f5261c0033806bf32afd22
Full Text :
https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-3-1311-2018⟩