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Detecting Pipeline Pathways in Landsat 5 Satellite Images With Deep Learning

Dasenbrock, Jan und Pluta, Adam und Zech, Matthias und Medjroubi, Wided (2021) Detecting Pipeline Pathways in Landsat 5 Satellite Images With Deep Learning. Energies. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). ISSN 1996-1073. (eingereichter Beitrag)

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Kurzfassung

We present a detection model for the automatic recognition of pipeline pathways using a Convolutional Neural Network (CNN). The model was trained with historic low-resolution satellite images of the construction phase of British gas transport pipelines, made with the Landsat 5 Thematic Mapper instrument. The satellite images have been automatically labeled with the help of high-resolution pipeline route data provided by the respective Transmission System Operator (TSO). We have used data augmentation on the training data and subsequently trained our model with 4 different initial learning rates. The model and the different learning rates have been validated with 5-fold cross-validation using the Intersection over Union (IoU) metric. We show that our model is capable of reliably identifying pipeline pathways despite the comparably low resolution of the used satellite images. Further, we have successfully tested the model's capability to generalize to other geographic regions with the deployment of satellite images of the NEL pipeline located in Northern Germany.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/143108/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Detecting Pipeline Pathways in Landsat 5 Satellite Images With Deep Learning
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Dasenbrock, Janjan.dasenbrock (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1212-0117NICHT SPEZIFIZIERT
Pluta, AdamAdam.Pluta (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3423-3246NICHT SPEZIFIZIERT
Zech, MatthiasMatthias.Zech (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4420-5238NICHT SPEZIFIZIERT
Medjroubi, WidedWided.Medjroubi (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2274-4209NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2021
Erschienen in:Energies
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
ISSN:1996-1073
Status:eingereichter Beitrag
Stichwörter:pipeline detection, CNN, Landsat 5, U-Net, gas transport network
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Energiesystemdesign
HGF - Programmthema:Digitalisierung und Systemtechnologie
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SY - Energiesystemtechnologie und -analyse
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Energiesystemtechnologie
Standort: Oldenburg
Institute & Einrichtungen:Institut für Vernetzte Energiesysteme > Energiesystemanalyse, OL
Hinterlegt von: Dasenbrock, Jan
Hinterlegt am:19 Jul 2021 16:25
Letzte Änderung:19 Jul 2021 16:25

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