Применяйте ответственные принципы искусственного интеллекта при создании наборов данных дистанционного зондирования, таких как Dynamic World.

1. Прежде чем начать

Dynamic World is a global land-use land-cover (LULC) dataset that's updated nearly in real time. It provides a 10-meter resolution because it uses the Sentinel-2 constellation by the European Space Agency (ESA) and the Copernicus program , which generates an updated global picture of the Earth's surface every 2-to-5 days. It's produced with a deep learning model, Vertex AI, and Earth Engine, which is a geospatial-analysis platform. It helps scientists, researchers, and developers detect changes, map trends, and quantify differences on the Earth's surface.

Earth Engine is a tool that seeks to advance scientific knowledge of planetary processes to further environmental and social benefit. Its commercial use, in preview with Google Cloud , states that its primary purpose is to understand and tackle critical sustainability and climate issues, such as deforestation, water management, and sustainable land use.

В этом практическом занятии вы примените ответственные методы генерации наборов данных, полученных с помощью машинного обучения, таких как Dynamic World.

2088c1250570b581.png

36e148bb2dee7e47.png

Что вы узнаете

  • Как применять ответственные методы использования ИИ в приложениях для дистанционного зондирования.
  • Как визуально интерпретировать прогнозы динамического мира в пространстве и времени.
  • Как осмыслить этические последствия и их влияние на общество в целом.

Что вам понадобится

  • Знание принципов работы приложений Earth Engine .
  • Google Chrome, который лучше всего работает с приложениями Earth Engine.

2. Откройте приложение Dynamic World Earth Engine.

Набор данных Dynamic World содержит попиксельные прогнозы для девяти классов землепользования и растительного покрова, как описано в этой таблице. Землепользование описывает, как люди используют землю, тогда как растительный покров описывает физический материал на поверхности Земли.

Тип LULC

Описание

Вода

Постоянные и сезонные водоемы

Деревья

Первичные и вторичные леса, а также крупные плантации.

Трава

Естественные луга, пастбища для скота и парки

Затопленная растительность

Мангровые леса и другие затопленные экосистемы

Сельскохозяйственные культуры

Полевые культуры и рисовые культуры

Чистить и чистить

Разреженная или густая открытая растительность, состоящая из кустарников.

Застроенная территория

Здания малой и высокой плотности застройки, дороги и городские открытые пространства.

Голая земля

Пустыни и обнаженные скалы

Снег и лед

Постоянный и сезонный снежный покров

59f3307e44102fa1.png

Изображения в этом наборе данных содержат 10 полос: девять полос с оцененными вероятностями для каждого из девяти классов землепользования и растительного покрова, а также полосу с меткой класса, указывающую на класс с наибольшей оцененной вероятностью. Эти отличительные свойства позволяют пользователям проводить многовременной анализ и создавать пользовательские продукты, соответствующие их потребностям.

Чтобы открыть приложение Dynamic World Earth Engine:

  1. Откройте другую вкладку в браузере.
  2. Перейдите в раздел «Динамический мир» .

На карте отображается мозаика в режиме Top1 с затенением рельефа при высоком уровне масштабирования.

64e61170e4b4b27a.gif

  1. Нажмите на карту, чтобы просмотреть диаграмму, отображающую вероятность принадлежности к классу с течением времени.
  2. Щелкните по точке данных на диаграмме, чтобы загрузить конкретный прогноз и соответствующее изображение Sentinel-2.
  3. В панели «Слои» отрегулируйте слои и их видимость.

3. Изучите прогнозы развития динамичного мира в Бразилии.

Динамический мир включает прогнозы по всем девяти классам землепользования и землепользования и отображает одну метку Top1 для каждого пикселя. Реальный мир представляет собой смесь множества классов землепользования и землепользования с любым пространственным разрешением. В этом разделе вы визуально интерпретируете прогнозы в пространстве и времени.

Чтобы ознакомиться с прогнозами Dynamic World в Бразилии:

  1. В браузере перейдите к приложению Dynamic World EE .
  2. В поле «Поиск мест» введите Sete de Setembro, Brazil .

Вы должны увидеть данные, полученные с помощью программы Dynamic World для коренного народа Пайтер Суруи , проживающего в регионе Сете-де-Сетембро штата Рондония, Бразилия.

  1. В панели «Динамический мир» введите 2016-01-01 в поле « Дата начала» и 2022-01-01 в поле « Дата окончания» , а затем нажмите «Обновить» .

Загрузка карты может занять несколько минут, поскольку вычисления производятся в режиме реального времени.

3bf4f71e86f14c3a.png

  1. Щелкните в любом месте карты, чтобы создать график в режиме реального времени.

Для более быстрой реакции можно увеличить масштаб.

2d54236b6c4a69b4.png

  1. Изучите диаграмму, на которой по оси Y отложены вероятности классов, а по оси X — время.

В этом примере прогнозируемый класс Top1 с 1 января 2016 года по 27 июля 2017 года — деревья, вероятность которого варьируется от 0,684 до 0,755. К моменту получения следующего снимка Sentinel-2 5 сентября 2017 года прогноз уже не соответствует деревьям, и сигнал становится гораздо более зашумленным.

  1. Нажмите f01f62bf4be1e38a.png увеличить диаграмму.

944eb17c0c483e43.png

4. Поздравляем!

Вы научились применять принципы ответственного использования ИИ при создании наборов данных, полученных с помощью машинного обучения, таких как Dynamic World.

Узнать больше