建構遠端感應資料集 (例如 Dynamic World) 時,採用負責任的 AI 技術原則

1. 事前準備

Dynamic World 是全球土地利用的地貌 (LULC) 資料集,幾乎即時更新。由於這個模型採用歐洲太空總署 (ESA) 的 Sentinel-2 星座和哥白尼計劃,它提供了 10 公尺的解析度,每 2 到 5 天會為地球表面產生最新的全球圖像。這套工具使用深度學習模型 Vertex AI,以及地理空間分析平台 Earth Engine。這項技術可幫助科學家、研究人員和開發人員偵測變化、地圖趨勢及量化地球表面的差異。

Earth Engine 這項工具旨在提升行星作用的科學知識,進一步保護環境和社會利益。該資料以商業用途 (試用 Google Cloud 預先發布版) 表示,其主要目的是瞭解及處理重要的永續發展和氣候問題,例如森林砍伐情形、水資源管理和永續土地利用。

在本程式碼研究室中,您將以負責任的方式產生機器學習衍生資料集 (例如 Dynamic World)。

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課程內容

  • 瞭解如何在遠端感測應用程式中採行負責任的 AI 技術做法。
  • 如何以視覺化方式解讀不同空間和時間的動態世界預測。
  • 如何反思道德影響以及下游社會的影響。

軟硬體需求

2. 開啟 Dynamic World Earth Engine 應用程式

「Dynamic World」資料集包含九個 LULC 類別,以像素為單位的預測結果,如下表所述。土地運用是指人類如何使用土地,而土地覆蓋則說明地球表面的物理材料。

LULC 類型

說明

永久和季節性水域

樹木

主要森林和次要森林,以及大型植物

天然草原、家畜牧場和公園

洪水植被

紅樹林和其他不幸的生態系統

作物

資料列裁剪和拼湊作物

拖曳和拖曳

由灌木成分的廣闊開放草坪

建造區域

低密度和高密度的建築物、道路和都市開放空間

裸球場

沙漠和裸露岩石

冰雪

永久性與季節性雪覆蓋層

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這個資料集的圖片包含 10 個頻帶:九個頻帶與 9 個 LULC 類別預估可能的機率;還有一種類別標籤頻帶,代表估計機率最高的類別。這些不同的資源可讓使用者進行多時分析,並建立符合自身需求的客製化產品。

如何開啟 Dynamic World Earth Engine 應用程式:

  1. 在瀏覽器中開啟另一個分頁
  2. 前往「Dynamic World」

地圖顯示Top1模式馬賽克,且縮放等級高時有山形。

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  1. 按一下地圖即可查看圖表,顯示特定時間內類別機率變化。
  2. 按一下圖表上的資料點,即可載入特定預測結果及其 Sentinel-2 圖片。
  3. 在「圖層」窗格中調整圖層和顯示設定。

3. 探索巴西的動態世界預測

Dynamic World 提供 9 個 LULC 類別的預測結果,且每個像素都會顯示一個 Top1 標籤。現實世界融合了許多 LULC 類別 (任何空間解析度)。在本節中,您將以視覺化方式解讀不同空間和時間的預測結果。

如何探索巴西的動態世界預測:

  1. 在瀏覽器中前往 Dynamic World EE 應用程式
  2. 在「搜尋地點」欄位中輸入 Sete de Setembro, Brazil

你應該會看到住在巴西隆多尼亞省塞姆布羅地區,居住地產蘇裡當地原住民的 Dynamic World 運算資料。

  1. 在「Dynamic World」窗格中的「Start date」欄位中輸入 2016-01-01,然後在「End date」欄位中輸入 2022-01-01,然後按一下「Update」

地圖會即時計算,因此可能需要幾分鐘就能載入。

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  1. 在地圖上點選任一處,即可即時產生圖表。

你可以進一步放大畫面,更快得到回覆。

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  1. 這張圖表會以 y 軸表示類別機率,並以 x 軸表示。

在這個示例中,Top1 類別預測從 2016 年 1 月 1 日到 2017 年 7 月 27 日是樹狀圖,從 0.684 到 0.755 的機率不一。到了 2017 年 9 月 5 日拍攝下一次 Sentinel-2 場景時,預測結果不再是樹木,且訊號會變得更加吵雜。

  1. 按一下 f01f62bf4be1e38a.png 即可放大圖表。

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4. 恭喜

您已經學到如何在運用機器學習技術衍生的資料集 (例如 Dynamic World) 中,運用負責任的 AI 技術原則。

瞭解詳情