scripts/example/l8_cloud_example.ipynb

{
 "cells": [
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "0e7f5958",
   "metadata": {
    "pycharm": {
     "name": "#%% md\n"
    }
   },
   "source": [
    "# Landsat 8 Classification Example\n",
    "\n",
    "This example will walk you through an example of using DELTA to train a simple example model. You can use what you learn here to use DELTA on your own datasets and with your own model architectures.\n",
    "In this example you will:\n",
    "- Download a dataset of images and labels\n",
    "- Train a simple model using example configuration files\n",
    "- Examine results of the trained model\n",
    "- Make some changes to the configuration files and train a modified model\n",
    "- Examine the results of the modified model\n",
    "\n",
    "## Downloading and Extracting Dataset\n",
    "\n",
    "The dataset includes satellite images along with classification labels for different types of land cover (water, cloud, snow, etc.).\n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 1,
   "id": "fda33b66-8759-4600-96af-10328dfe09a9",
   "metadata": {
    "tags": []
   },
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Downloading dataset.\r\n",
      "  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current\r\n",
      "                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed\r\n",
      "100 1483M  100 1483M    0     0  2746k      0  0:09:13  0:09:13 --:--:-- 5555k15  0:00:18  0:08:57 1938k1  0:09:05 2236k2681k      0  0:09:26  0:00:26  0:09:00 2682k9 3187k3 3289k6k      0  0:08:37  0:01:04  0:07:33 1407k2836k      0  0:08:55  0:01:08  0:07:47 1279k0     0  2477k      0  0:10:13  0:01:42  0:08:31 3007k 0  0:09:19  0:02:15  0:07:04 4545k 2732k      0  0:09:15  0:02:25  0:06:50 2926k1  0:02:59  0:06:22 1946k0:09:23  0:03:03  0:06:20 2334k 0  0:09:34  0:03:17  0:06:17  599k  0  0:09:39  0:03:20  0:06:19 1247k   0  2583k      0  0:09:48  0:03:35  0:06:13 1979k09:49  0:03:50  0:05:59 2954k     0  0:09:51  0:04:22  0:05:29 3312k 2587k      0  0:09:47  0:04:26  0:05:21 3763k      0  0:09:46  0:04:37  0:05:09 2739k9:37  0:04:49  0:04:48 3964k:05:17  0:04:21 2398k    0  0:09:40  0:05:26  0:04:14 2520k2619k      0  0:09:40  0:05:47  0:03:53 2867k 0  0:09:38  0:05:51  0:03:47 3347k09:35  0:05:56  0:03:39 3367kk      0  0:09:48  0:07:00  0:02:48 3117k 2836k2k      0  0:09:37  0:07:43  0:01:54 3750k01:49 2507k  0  2614k      0  0:09:41  0:08:01  0:01:40 2271k 0:08:14  0:01:23 3636k     0  0:09:31  0:08:38  0:00:53 4221k\r\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "!echo \"Downloading dataset.\"\n",
    "!curl -O https://landsat.usgs.gov/cloud-validation/sparcs/l8cloudmasks.zip"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "b4ba710e",
   "metadata": {
    "pycharm": {
     "name": "#%% md\n"
    }
   },
   "source": [
    "Here we're extracting the dataset and organizing the images into folders.\n",
    "We are:\n",
    "- setting aside two images in a folder called \"validate\" to test our model later\n",
    "- moving the satellite images into a folder called \"train\"\n",
    "- moving the classification labels into a folder called \"labels\""
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 2,
   "id": "8f7c8cdb-0213-4382-8746-4dead4ae57f5",
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Extracting dataset.\r\n",
      "mkdir: validate: File exists\r\n",
      "mkdir: train: File exists\r\n",
      "mkdir: labels: File exists\r\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "!echo \"Extracting dataset.\"\n",
    "!unzip -q l8cloudmasks.zip\n",
    "!mkdir validate\n",
    "!mv sending/LC82290562014157LGN00_24_data.tif sending/LC82210662014229LGN00_18_data.tif validate/\n",
    "!mkdir train\n",
    "!mv sending/*_data.tif train/\n",
    "!mkdir labels\n",
    "!mv sending/*_mask.png labels/"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 3,
   "id": "0e6913ec-6e08-483e-989d-7fc7d0f6dfab",
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "\u001B[34mexample_screenshots\u001B[m\u001B[m            l8_cloud_train_parameters.yaml\r\n",
      "\u001B[31ml8_cloud.sh\u001B[m\u001B[m                    l8cloudmasks.zip\r\n",
      "l8_cloud_dataset.yaml          \u001B[34mlabels\u001B[m\u001B[m\r\n",
      "l8_cloud_dataset_water.yaml    \u001B[34msending\u001B[m\u001B[m\r\n",
      "l8_cloud_example.ipynb         \u001B[34mtrain\u001B[m\u001B[m\r\n",
      "l8_cloud_train_network.yaml    \u001B[34mvalidate\u001B[m\u001B[m\r\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "!ls"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 4,
   "id": "cf80050d-ca27-4e31-8d5b-a76f00ed6b1c",
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "LC80010812013365LGN00_18_data.tif\r\n",
      "LC80020622013244LGN00_32_data.tif\r\n",
      "LC80050152014172LGN00_12_data.tif\r\n",
      "LC80050562014076LGN00_33_data.tif\r\n",
      "LC80150242014146LGN00_23_data.tif\r\n",
      "LC80190352014078LGN01_26_data.tif\r\n",
      "LC80200462014213LGN00_11_data.tif\r\n",
      "LC80250402013245LGN00_45_data.tif\r\n",
      "LC80250482014072LGN00_18_data.tif\r\n",
      "LC80310432013207LGN00_11_data.tif\r\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "!ls train/ | head"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "7ed0d005-6a9e-41a1-9582-18cbfc21084e",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Example Satellite Image\n",
    "<img src='example_screenshots/Screen Shot 2021-07-13 at 6.57.11 PM.png'>"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 5,
   "id": "79a00a8c-7b1f-4609-9c7e-3947f4a14a81",
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "LC80010812013365LGN00_18_mask.png\r\n",
      "LC80020622013244LGN00_32_mask.png\r\n",
      "LC80050152014172LGN00_12_mask.png\r\n",
      "LC80050562014076LGN00_33_mask.png\r\n",
      "LC80150242014146LGN00_23_mask.png\r\n",
      "LC80190352014078LGN01_26_mask.png\r\n",
      "LC80200462014213LGN00_11_mask.png\r\n",
      "LC80250402013245LGN00_45_mask.png\r\n",
      "LC80250482014072LGN00_18_mask.png\r\n",
      "LC80310432013207LGN00_11_mask.png\r\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "!ls labels | head"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "e792438d-8a1a-4323-b24d-fce7488b65fd",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Example Label Image\n",
    "\n",
    "The different colors represent different land cover classifications.\n",
    "\n",
    "<img src='labels/LC80010812013365LGN00_18_mask.png'>"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "09da9259-107c-4dc4-a284-a1fc780ab30f",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Training a Model\n",
    "\n",
    "We'll use the following configuration files which specify a dataset to use (l8_cloud_dataset.yaml), a network architecture to train (l8_cloud_train_network.yaml), and the parameters to train with (l8_cloud_train_parameters.yaml).\n",
    "\n",
    "### Configuration YAMLs\n",
    "\n",
    "<a href='./l8_cloud_dataset.yaml' > l8_cloud_dataset.yaml* </a><br />\n",
    "<a href='./l8_cloud_train_network.yaml' > l8_cloud_train_network.yaml* </a><br />\n",
    "<a href='./l8_cloud_train_parameters.yaml' > l8_cloud_train_parameters.yaml* </a>\n",
    "\n",
    "<a href='https://github.com/nasa/delta/blob/master/delta/config/README.md' > Detailed Config Documentation </a>\n",
    "\n",
    "_*If you're viewing this notebook on Github, these links will be broken. You can find these .yaml files in the same folder this notebook is in or view a more native version of this notebook by pasting the current URL at [https://nbviewer.org](https://nbviewer.org)._"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 6,
   "id": "8881b152-6c50-4ec2-b7a7-7d35db3cbb8e",
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Epoch 1/10\r\n",
      "31/31 [==============================] - 304s 10s/step - loss: 1.1059 - sparse_categorical_accuracy: 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      "Epoch 2/10\r\n",
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      "Epoch 3/10\r\n",
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      "Epoch 4/10\r\n",
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      "Epoch 5/10\r\n",
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      "Epoch 6/10\r\n",
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      "Epoch 7/10\r\n",
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      "Epoch 8/10\r\n",
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      "Epoch 9/10\r\n",
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      "Epoch 10/10\r\n",
      "31/31 [==============================] - 246s 8s/step - loss: 0.5108 - sparse_categorical_accuracy: 0.8438\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\r\n",
      "\r\n",
      "Finished, saving model to file:///Users/mvonpohl/Library/Application Support/delta/mlflow/1/db96fb5d0418440786a7b0bee1696732/artifacts/final_model.savedmodel.\r\n",
      "Elapsed time =  2650.9034371376038\r\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "!delta train --config l8_cloud_dataset.yaml --config l8_cloud_train_network.yaml --config l8_cloud_train_parameters.yaml l8_clouds.SavedModel 2>/dev/null"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "31d217e4",
   "metadata": {
    "pycharm": {
     "name": "#%% md\n"
    }
   },
   "source": [
    "## Examine Model Results\n",
    "\n",
    "The previous step produced a trained model. Now we can use the model to classify the images we set aside in the \"validate\" folder."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 12,
   "id": "39fce69d-5227-4de6-b7be-85abbb301bb1",
   "metadata": {
    "tags": []
   },
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "LC82290562014157LGN00_24_data : |████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████| 9 / 9\r\n",
      "Image: ./validate/LC82290562014157LGN00_24_data.tif\r\n",
      "Shadow              --- Precision:  58.43%    Recall:  39.25%        Frequency:  13.64%\r\n",
      "Shadow over Water   --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   3.84%\r\n",
      "Water               --- Precision:  77.45%    Recall:  94.50%        Frequency:  24.57%\r\n",
      "Snow                --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      "Land                --- Precision:  75.19%    Recall:  96.38%        Frequency:  29.91%\r\n",
      "Cloud               --- Precision:  96.24%    Recall:  77.30%        Frequency:  28.05%\r\n",
      "Flooded             --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      " 79.07% Accuracy\r\n",
      "\r\n",
      "LC82210662014229LGN00_18_data : |████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████| 9 / 9\r\n",
      "Image: ./validate/LC82210662014229LGN00_18_data.tif\r\n",
      "Shadow              --- Precision:  88.75%    Recall:  20.58%        Frequency:  10.30%\r\n",
      "Shadow over Water   --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.02%\r\n",
      "Water               --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      "Snow                --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      "Land                --- Precision:  87.34%    Recall:  99.36%        Frequency:  75.67%\r\n",
      "Cloud               --- Precision:  94.27%    Recall:  63.73%        Frequency:  14.02%\r\n",
      "Flooded             --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      " 86.24% Accuracy\r\n",
      "\r\n",
      "Overall:\r\n",
      "Shadow              --- Precision:  64.70%    Recall:  31.22%        Frequency:  11.97%\r\n",
      "Shadow over Water   --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   1.93%\r\n",
      "Water               --- Precision:  72.48%    Recall:  94.50%        Frequency:  12.28%\r\n",
      "Snow                --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      "Land                --- Precision:  83.60%    Recall:  98.52%        Frequency:  52.79%\r\n",
      "Cloud               --- Precision:  95.65%    Recall:  72.78%        Frequency:  21.03%\r\n",
      "Flooded             --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      " 82.65% Accuracy\r\n",
      "\r\n",
      "Elapsed time =  5.5682148933410645\r\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "!delta classify --config l8_cloud_dataset.yaml --image-dir ./validate --outdir ./model_output --overlap 32 l8_clouds.SavedModel 2>/dev/null"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "b2a3c2ad-bc45-46e2-920e-fcea332f7187",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Validation Image\n",
    "The validation image we fed into the model.\n",
    "\n",
    "<img src='example_screenshots/Screen Shot 2021-07-14 at 1.35.36 PM.png'>\n",
    "\n",
    "### Validation Model Output\n",
    "The output from the model classifying the land cover in the above image.\n",
    "\n",
    "<img src='example_screenshots/Screen Shot 2021-07-14 at 1.36.41 PM.png'>"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "557a357d-4b52-47c6-8412-1e22d9e10ae5",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Train Modified Model\n",
    "\n",
    "The previous model we trained classified all the land cover types in the landsat 8 dataset (water, snow, clouds, etc.). Now we're going to make a simple modification to the dataset configuration file and train a model that just classifies water in the satellite image.\n",
    "\n",
    "All we have to do is add one of DELTA's built in preprocessing functions. It will map all the of the classes except water to one class and set water as the other class.\n",
    "\n",
    "<a href='./l8_cloud_dataset_water.yaml' > l8_cloud_dataset_water.yaml* </a><br />\n",
    "\n",
    "Excerpt from l8_cloud_dataset_water.yaml :\n",
    "```yaml\n",
    "# ______________\n",
    "# this mapping section tells DELTA to set all\n",
    "# the classes EXCEPT water to 0 and the water\n",
    "# claass to 2\n",
    "# ______________\n",
    "    preprocess:\n",
    "      - substitute:\n",
    "          mapping:\n",
    "            - 0\n",
    "            - 0\n",
    "            - 2\n",
    "            - 0\n",
    "            - 0\n",
    "            - 0\n",
    "            - 0\n",
    "  classes:\n",
    "    - 0:\n",
    "        name: Shadow\n",
    "        color: 0x000000\n",
    "    - 1:\n",
    "        name: Shadow over Water\n",
    "        color: 0x000080\n",
    "    - 2:\n",
    "        name: Water\n",
    "        color: 0x0000FF\n",
    "    - 3:\n",
    "        name: Snow\n",
    "        color: 0x00FFFF\n",
    "    - 4:\n",
    "        name: Land\n",
    "        color: 0x808080\n",
    "    - 5:\n",
    "        name: Cloud\n",
    "        color: 0xFFFFFF\n",
    "    - 6:\n",
    "        name: Flooded\n",
    "        color: 0x808000\n",
    "```\n",
    "\n",
    "_*If you're viewing this notebook on Github, these links will be broken. You can find these .yaml files in the same folder this notebook is in or view a more native version of this notebook by pasting the current URL at [https://nbviewer.org](https://nbviewer.org)._"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 8,
   "id": "0ed262ec-c77f-4d76-a35b-2deed10b6431",
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Epoch 1/10\r\n",
      "31/31 [==============================] - 227s 7s/step - loss: 0.7085 - sparse_categorical_accuracy: 0.8178\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\r\n",
      "Epoch 2/10\r\n",
      "31/31 [==============================] - 236s 8s/step - loss: 0.1522 - sparse_categorical_accuracy: 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      "Epoch 3/10\r\n",
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      "Epoch 4/10\r\n",
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      "Epoch 5/10\r\n",
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      "Epoch 6/10\r\n",
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      "Epoch 7/10\r\n",
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      "Epoch 8/10\r\n",
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      "Epoch 9/10\r\n",
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      "Epoch 10/10\r\n",
      "31/31 [==============================] - 247s 8s/step - loss: 0.0963 - sparse_categorical_accuracy: 0.9635\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\r\n",
      "\r\n",
      "Finished, saving model to file:///Users/mvonpohl/Library/Application Support/delta/mlflow/1/f06e99d8150f42a18eab16967ee94f95/artifacts/final_model.savedmodel.\r\n",
      "Elapsed time =  2443.023379802704\r\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "!delta train --config l8_cloud_dataset_water.yaml --config l8_cloud_train_network.yaml --config l8_cloud_train_parameters.yaml l8_clouds_water.SavedModel 2>/dev/null"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "d50b47b0",
   "metadata": {
    "pycharm": {
     "name": "#%% md\n"
    }
   },
   "source": [
    "## Examine Model Results\n",
    "\n",
    "Now we can examine the new model by classifying the images we set aside in the \"validate\" folder."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 13,
   "id": "04d43b75-711b-4e94-af68-8b407db452aa",
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "LC82290562014157LGN00_24_data : |████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████| 9 / 9\r\n",
      "Image: ./validate/LC82290562014157LGN00_24_data.tif\r\n",
      "Shadow              --- Precision:  98.83%    Recall:  93.78%        Frequency:  75.43%\r\n",
      "Shadow over Water   --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      "Water               --- Precision:  83.48%    Recall:  96.59%        Frequency:  24.57%\r\n",
      "Snow                --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      "Land                --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      "Cloud               --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      "Flooded             --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      " 94.47% Accuracy\r\n",
      "\r\n",
      "LC82210662014229LGN00_18_data : |████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████| 9 / 9\r\n",
      "Image: ./validate/LC82210662014229LGN00_18_data.tif\r\n",
      "Shadow              --- Precision: 100.00%    Recall:  99.92%        Frequency: 100.00%\r\n",
      "Shadow over Water   --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      "Water               --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      "Snow                --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      "Land                --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      "Cloud               --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      "Flooded             --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      " 99.92% Accuracy\r\n",
      "\r\n",
      "Overall:\r\n",
      "Shadow              --- Precision:  99.51%    Recall:  97.28%        Frequency:  87.72%\r\n",
      "Shadow over Water   --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      "Water               --- Precision:  83.25%    Recall:  96.59%        Frequency:  12.28%\r\n",
      "Snow                --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      "Land                --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      "Cloud               --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      "Flooded             --- Precision:   0.00%    Recall:   0.00%        Frequency:   0.00%\r\n",
      " 97.19% Accuracy\r\n",
      "\r\n",
      "Elapsed time =  4.435237169265747\r\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "!delta classify --config l8_cloud_dataset_water.yaml --image-dir ./validate --outdir ./model_output_water --overlap 32 l8_clouds_water.SavedModel 2>/dev/null"
   ]
  },
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   "id": "4e9ccfee-eb04-4681-8bc3-4a152780f028",
   "metadata": {
    "pycharm": {
     "name": "#%% md\n"
    }
   },
   "source": [
    "### Validation Image\n",
    "The validation image we fed into the model.\n",
    "\n",
    "<img src='example_screenshots/Screen Shot 2021-07-14 at 1.35.36 PM.png'>\n",
    "\n",
    "### Validation Model Output\n",
    "The output from the model classifying water coverage in the above image.\n",
    "\n",
    "<img src='example_screenshots/Screen Shot 2021-07-14 at 2.17.03 PM.png'>\n",
    "\n"
   ]
  }
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 "metadata": {
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