Natural disaster monitoring through continuous satellite observation requires processing multi-temporal data under strict operational constraints. This paper addresses flood detection, a critical application for hazard management, by developing an onboard change detection system that operates within the memory and computational limits of small satellites. We propose History Injection mechanism for Transformer models (HiT), that maintains historical context from previous observations while reducing data storage by over 99\% of original image size. Moreover, testing on the STTORM-CD flood dataset confirms that the HiT mechanism within the Prithvi-tiny foundation model maintains detection accuracy compared to the bitemporal baseline. The proposed HiT-Prithvi model achieved 43 FPS on Jetson Orin Nano, a representative onboard hardware used in nanosats. This work establishes a practical framework for satellite-based continuous monitoring of natural disasters, supporting real-time hazard assessment without dependency on ground-based processing infrastructure. Architecture as well as model checkpoints is available at https://github.com/zaitra/HiT-change-detection


翻译:通过连续卫星观测进行自然灾害监测需要在严格的操作约束下处理多时相数据。本文针对灾害管理中的关键应用——洪水检测,开发了一种在小型卫星内存与计算限制内运行的星上变化检测系统。我们提出了面向Transformer模型的历史注入机制(HiT),该机制在保持历史观测上下文的同时,将数据存储需求降低至原始图像大小的1%以下。在STTORM-CD洪水数据集上的测试进一步证实,集成于Prithvi-tiny基础模型的HiT机制在检测精度上可与双时相基线模型相媲美。所提出的HiT-Prithvi模型在纳米卫星典型星上硬件Jetson Orin Nano上实现了43 FPS的推理速度。本研究为基于卫星的自然灾害连续监测建立了实用框架,支持不依赖地面处理基础设施的实时灾害评估。系统架构及模型检查点已发布于https://github.com/zaitra/HiT-change-detection

0
下载
关闭预览

相关内容

简称 哈工大,创建于1920年,是C9联盟成员之一,国内工科顶尖高校。1999年成为首批九所985工程院校之一,校训是“规格严格,功夫到家”。
战场环境灾害天气信息保障技术及其发展趋势
专知会员服务
32+阅读 · 2024年3月22日
基于图注意力机制和Transformer的异常检测
专知会员服务
62+阅读 · 2022年5月16日
【NeurIPS 2021】流形上的注意力机制:规范等变的Transformer
对抗攻击之利用水印生成对抗样本
计算机视觉life
10+阅读 · 2020年9月27日
【泡泡点云时空】Potree:基于Web浏览器的大规模点云渲染
iOS如何区分App和SDK内部crash
CocoaChina
11+阅读 · 2019年4月17日
【大数据】StreamSets:一个大数据采集工具
产业智能官
40+阅读 · 2018年12月5日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员