Development of a Model for Soil Salinity Segmentation Based on Remote Sensing Data and Climate Parameters

Algorithms, 2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/a18050285
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

The paper presents a hybrid machine learning model for the spatial segmentation of soils by salinity using multispectral satellite data from Sentinel-2 and climate parameters of the ERA5-Land model. The proposed method aims to solve the problem of accurate soil cover segmentation under climate change and high spatial heterogeneity of data. The approach includes the sequential application of unsupervised learning algorithms (K-Means, hierarchical clustering, DBSCAN), the XGBoost model, and a multitasking neural network that performs simultaneous classification and regression. At the first stage, pseudo-labels are formed using K-Means, then a probabilistic assessment of object membership in classes and ensemble voting of clustering algorithms are carried out. The final model is trained on an extended feature space and demonstrates improved results compared to traditional approaches. Experiments on a sample of 33,624 observations (23,536—training sample, 10,088—test sample) showed an increase in the Silhouette Score value from 0.7840 to 0.8156 and a decrease in the Davies–Bouldin Score from 0.3567 to 0.3022. The classification accuracy was 99.99%, with only one error in more than 10,000 test objects. The results confirmed the proposed method’s high efficiency and applicability for remote monitoring, environmental analysis, and sustainable land management.