Adversarial Positive-Unlabeled Learning-Based Invasive Plant Detection in Alpine Wetland Using Jilin-1 and Sentinel-2 Imageries

2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/rs17061041
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Invasive plants (IPs) pose a significant threat to local ecosystems. Recent advances in remote sensing (RS) and deep learning (DL) significantly improved the accuracy of IP detection. However, mainstream DL methods often require large, high-quality labeled data, leading to resource inefficiencies. In this study, a deep learning framework called adversarial positive-unlabeled learning (APUL) was proposed to achieve high-precision IP detection using a limited number of target plant samples. APUL employs a dual-branch discriminator to constrain the class prior-free classifier, effectively harnessing information from positive-unlabeled data through the adversarial process and enhancing the accuracy of IP detection. The framework was tested on very high-resolution Jilin-1 and Sentinel-2 imagery of Bayinbuluke grasslands in Xinjiang, where the invasion of Pedicularis kansuensis has caused serious ecological and livestock damage. Results indicate that the adversarial structure can significantly improve the performance of positive-unlabeled learning (PUL) methods, and the class prior-free approach outperforms traditional PUL methods in IP detection. APUL achieved an overall accuracy of 92.2% and an F1-score of 0.80, revealing that Pedicularis kansuensis has invaded 4.43% of the local plant population in the Bayinbuluke grasslands, underscoring the urgent need for timely control measures.