Nowa sztuczna inteligencja odczytuje wysokość drzew za pomocą zdjęć satelitarnych

Nowym modelem jest splotowa sieć neuronowa (CNN). Oznacza to, że algorytm narzuca filtr

maska ​​o wymiarach 3×3 pikseli na zdjęciu satelitarnym w celu uzyskania informacji o charakterze jasności obrazu.

Podczas opracowywania naukowcy wykorzystali milionyPrzykładowe zdjęcia z dwóch satelitów Copernicus Sentinel-2 obsługiwanych przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA). Satelity te rejestrują każdą lokalizację na Ziemi co pięć dni w rozdzielczości 10 x 10 metrów na piksel. Rezultatem są obrazy najwyższej dostępnej obecnie jakości.

Do obliczenia wysokości drzew wykorzystano dane uzyskane podczas misji NASA GEDI.

„Misja GEDI zapewnia globalnerozproszone rozproszone dane dotyczące wysokości roślinności między 51 stopniem szerokości geograficznej północnej i południowej, więc w procesie uczenia komputer widzi wiele różnych rodzajów roślinności ”- wyjaśnia jeden z badaczy.

Powstały model jest w stanie automatycznie oszacować wysokość roślinności z ponad 250 000 zdjęć (około 160 TB danych).

Z wysoką wydajnością sieci neuronowej wiąże się również:Fakt, że naukowcy korzystali nie z jednego CNN, ale z pięciu. Trenowali niezależnie od siebie i każdy z nich samodzielnie oszacował wysokość drzewa. Model uwzględnia również niepewność w samych danych: na przykład, jeśli obraz satelitarny jest zamglony, niepewność jest wyższa niż w dobrych warunkach atmosferycznych.

„Ważnym aspektem było dla nas informowanieużytkowników na temat niepewności szacunków” – mówi Lang, jeden z badaczy. - Jeśli wszystkie modele są zgodne, odpowiedź jest jasna na podstawie danych treningowych. Jeśli modele dają różne odpowiedzi, oznacza to, że oszacowanie jest obarczone większą niepewnością.” 

Mapa globalna uzyskana za pomocą sieci neuronowejwysokość korony roślin pomoże ekologom monitorować zmiany klimatyczne. Może zainteresować także rządy i organy administracyjne. 

„Dzięki Sentinel-2 wysokość roślinności można ponownie obliczać co pięć dni, co pozwala śledzić wylesianie w lesie deszczowym” – mówi Lang.

Czytaj więcej:

Poluje się na nią od wieków: co wiemy o planecie Vulcan obok Słońca?

Fizycy eksperymentalnie potwierdzili nowe prawo podstawowe dla cieczy

Astronomowie odkryli źródło tajemniczych rozbłysków radiowych pochodzących z kosmosu