Estudio de viabilidad en la delimitación de coberturas con imágenes satelitales mediante el modelo Segment Anything: Comparación con la metodología CORINE Land Cover en el municipio de Guatavita

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Universidad Distrital Francisco José De Caldas

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Resumen

This research evaluates the viability of using the open-source tool SAM to delimit land cover at the municipal level in Guatavita, Cundinamarca, by assessing its performance against cartography generated using the CLC methodology for Colombia in 2018. Sentinel-2 satellite images with an L2A processing level, captured in 2018, were used as inputs. A set of tiles was constructed for each satellite image, along with its respective CLC reference. The methodology consisted of selecting and cropping the image according to the study area, executing SAM in automatic mode using the SamGeo package, and using the IoU, Dice, TPR, FPR, and pixel accuracy validation metrics, as well as guided instructions (points, boxes, and text). Results showed better performance on water surfaces (IoU: 0.72; Dice: 0.80), followed by agricultural areas (IoU: 0.41; Dice: 0.50), and forests/semi-natural areas (IoU: 0.37; Dice: 0.42). Performance was lowest on artificial areas (IoU: 0.25; Dice: 0.33). In this study, spatial instructions outperformed text and automatic mode. SAM is not viable under the automatic method. However, it showed great potential with georeferenced instructions, such as points and boxes. Further fine-tuning and evaluation of its use as support in supervised segmentation tasks is recommended.

Descripción

Esta investigación evalúa la viabilidad de SAM como herramienta de código abierto para delimitar coberturas terrestres a nivel municipal en Guatavita (Cundinamarca), evaluando su desempeño frente a la cartografía generada bajo la metodología CLC para Colombia (2018). Se tomaron como insumos imágenes satelitales Sentinel-2 con un nivel de procesamiento L2A capturadas en el año 2018, se construyó un conjunto de teselas para la imagen satelital con su respectiva referencia de CLC. La metodología consistió en la selección de las imágenes, el recorte de acuerdo con el área de estudio, la ejecución de SAM mediante el paquete de SamGeo en modo automático y guiado por instrucciones (puntos, cajas y texto) y se emplearon métricas de validación IoU, Dice, TPR, FPR y precisión de píxel. Los resultados muestran mejor desempeño en superficies de agua (IoU 0.72, Dice 0.80), seguido por áreas agrícolas (IoU 0.41, Dice 0.50) y bosques/seminaturales (IoU 0.37, Dice 0.42), con bajo rendimiento en áreas artificiales (IoU 0.25, Dice 0.33), en el estudio las instrucciones espaciales superan al texto y el modo automático. Finalmente, SAM no es viable bajo el método automático, sin embargo, demostró un gran potencial por medio de instrucciones georreferenciadas como puntos y cajas, se recomienda realizar un ajuste fino y evaluar su uso como apoyo dentro de tareas de segmentación supervisadas.

Palabras clave

Segment Anything Model (SAM), Segmentación de coberturas, Imágenes satelitales Sentinel-2, Corine Land Cover (CLC), Modelo fundacional, Inteligencia artificial

Materias

Ingeniería Catastral y Geodesia -- Tesis y disertaciones académicas

Citación