elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

SpectralEarth: Training Hyperspectral Foundation Models at Scale

Ait Ali Braham, Nassim und Albrecht, Conrad M und Mairal, Julien und Chanussot, Jocelyn und Wang, Yi und Zhu, Xiao Xiang (2024) SpectralEarth: Training Hyperspectral Foundation Models at Scale. 2024 IEEE WHISPERS, 2024-12-09 - 2024-12-11, Helsinki, Finland.

Dieses Archiv kann nicht den Volltext zur Verfügung stellen.

Kurzfassung

Geospatial Foundation models have gained a lot of attention in recent years, demonstrating remarkable generalization capabilities with minimal fine-tuning. This line of research is supported by the abundance of publicly available satellite data from missions, such as Copernicus Sentinel-2, which provides petabytes of archive data for model training. In contrast, progress in foundation models for the hyperspectral domain has been hindered by the lack of large-scale HSI datasets. While recent efforts have begun to address this limitation, they still fall short in terms of data volume and geographic diversity to effectively train general hyperspectral foundation models. To close this gap, we introduce SpectralEarth, a large-scale dataset derived from the EnMAP mission, featuring over 538,974 hyperspectral image patches from 415,153 unique locations with global spatial distribution and cloud coverage below 10%. SpectralEarth represents an important leap in scale, being significantly larger than existing HSI datasets, as illustrated in Figure 1. Notably, about 17% of its geospatial locations include multiple timestamps, enabling multi-temporal HSI analysis. To effectively exploit the rich information in hyperspectral data, we modify conventional vision backbones such as ResNet and ViT with a spectral adapter module to capture the unique spectral characteristics of HSI. Using three popular self-supervised learning algorithms, MoCo-V2, DINO and MAE, we train these backbones on SpectralEarth, to provide a plurality of pretrained models for hyperspectral image analysis. To benchmark the efficacy of our models, we introduce four downstream datasets geospatially co-registered with EnMAP and DESIS imagery for land cover and crop type mapping. Our experiments demonstrate the potential of foundation models to efficiently generalize across various hyperspectral imaging contexts.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/208972/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Poster)
Titel:SpectralEarth: Training Hyperspectral Foundation Models at Scale
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Ait Ali Braham, NassimNassim.AitAliBraham (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0001-3346-3373NICHT SPEZIFIZIERT
Albrecht, Conrad MConrad.Albrecht (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0009-2422-7289NICHT SPEZIFIZIERT
Mairal, JulienInstitute Nationale Polytechnique de GrenobleNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Chanussot, JocelynInstitute Nationale Polytechnique de GrenobleNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wang, YiYi.Wang (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zhu, Xiao XiangTU MünchenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2024
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:EnMAP, hyperspectral remote sensing, artificial intelligence, self-supervised learning, foundation models
Veranstaltungstitel:2024 IEEE WHISPERS
Veranstaltungsort:Helsinki, Finland
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:9 Dezember 2024
Veranstaltungsende:11 Dezember 2024
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Künstliche Intelligenz, R - Optische Fernerkundung
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Methodik der Fernerkundung > EO Data Science
Hinterlegt von: Albrecht, Conrad M
Hinterlegt am:26 Nov 2024 14:40
Letzte Änderung:18 Dez 2024 18:29

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.