Демографический анализ спутниковых изображений с использованием нейронных сетей

Павлов Илья Иванович
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В этой работе предложена система прогнозирования численности населения со спутниковых изображений. Система состоит из трех частей. Первая часть сегментирует изображения на регионы разной степени плотности застройки. Вторая часть, используя сегментированную карту, классифицирует изображение в один из нескольких диапазонов численности населения. Третья часть, используя полученный классификатором, диапазон проводит регрессию для получения финального прогноза численности населения на рассматриваемом изображение. Во время выполнения работы также проверялась гипотеза, что качество работы классификатора увеличится, если использовать вдобавок изображению использовать его сегментированную карту.

Введение…………………………………………………………………………………………………………… 2
Глава 1. Постановка задачи……………………………………………………………………………….. 4
1.1. Формулировка задачи демографического анализа …………………………………….. 4
1.2. Математическая постановка задачи ………………………………………………………….. 5
1.3. Обзор литературы ……………………………………………………………………………………. 8
Глава 2. Описание Алгоритма………………………………………………………………………….. 11
2.1 Обзор данных………………………………………………………………………………………….. 11
2.2 Панхроматическое слияние……………………………………………………………………… 16
Заключение …………………………………………………………………………………………………….. 43
Список литературы. ………………………………………………………………………………………… 44
Приложение ……………………………………………………………………………………………………. 47

Актуальность темы исследования. Точное знание численности населения является критичной информацией для таких задач, как градостроение, планирова- ние борьбы с инфекционными заболеваниями, уменьшение ущерба от природных катастроф и социально-экономических исследований.
На текущий момент единственный надёжный способ получения информа- ции о фактической численности населения является перепись. Этот про- цесс невероятно трудоёмкий и дорогой. Даже с автоматизацией и цифровизацией некоторых процессов, перепись занимает месяцы и требует отправлять перепис- чиков в труднодоступные районы без постоянного транспортного сообщения и надёжных способов коммуникации.
Поскольку переписи, как правило проходят раз в 10 лет, то если для реше- ния задачи требуется текущая численность населения некоторой территории, но единственные доступные данные были собраны несколько лет назад, это может существенно затруднить её выполнение. Вдобавок к этому если между перепися- ми произошли события, которые могли сильно и за короткое время изменить чис- ло населения рассматриваемой территории, данные переписи могут стать вообще бесполезными.
На текущий момент на земной орбите находятся более чем 150 спутников, которые способны брать высококачественные снимки поверхности Земли в мо- мент, когда это нам потребуется. Именно эта их способность может помочь ре- шить проблему потери актуальности данных переписи.
Ухудшающаяся экологическая ситуация и следующие из этого природные катастрофы и социально-экономические кризисы делает задачу создания системы, которая будет способна получать релевантные данные о численности населе- ния, используя только спутниковые изображения, как никогда актуальной.
Цели и задачи. Целью работы является изучение применения сверточных нейронных сетей для демографического анализа спутниковых изображений.
Задачами этой работы являются:
• Создание и тренировка нейронной сети для семантической сегментации спут-
никовых снимков на типы земных покровов.
• Провести ряд экспериментов с разными модификациями нейронной сети для
семантической сегментации.
• Создание и тренировка сетей для прогнозирования численности населения со
спутниковых снимков.
• Эмпирически доказать, что дополнение спутниковых изображений картами
земных покровов, которые генерируются нейронными сетями семантической сегментации, приведет к улучшению способности моделей прогнозировать численность населения.
Структура. Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литера-
туры и приложения.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Дмитрий К. преподаватель, кандидат наук
    5 (1241 отзыв)
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.
    #Кандидатские #Магистерские
    2271 Выполненная работа
    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету