OneSoil — стартап, который использует снимки программы Copernicus

Эрве Пилло, французский авторитет в области точного земледелия, назвал OneSoil инноваторами, которые потенциально могут изменить существующий подход к управлению сельским хозяйством и окружающей средой. OneSoil — это платформа, которая использует данные Copernicus Sentinel и искусственный интеллект для помощи фермерам, предприятиям и правительствам. Так о чём же речь?

OneSoil — стартап, который использует снимки программы Copernicus

OneSoil — это платформа, которая использует данные Copernicus Sentinel и искусственный интеллект для помощи фермерам, предприятиям и правительствам. Так о чём же речь?
⚡Оригинальный материал был опубликован в Copernicus Observer, официальном онлайн-журнале Европейской комиссии. Copernicus — это программа спутникового мониторинга Земли, запущенная Европейской комиссией.
Не удивительно, что такой стартап, как OneSoil, придумали в Беларуси, ведь сельское хозяйство — важная отрасль местной экономики. OneSoil — платформа для точного земледелия, которая позволяет наблюдать за полями для того, чтобы сельскохозяйственная деятельность была эффективной. С её помощью можно находить и отмечать границы полей, культуры, определять необходимое количество удобрений, смотреть прогноз погоды и многое другое. Источником снимков являются спутники Copernicus Sentinel-1 и Sentinel-2, которые платформа обрабатывает с помощью сложных алгоритмов ИИ для получения понятных пользователю результатов.

Если точнее, OneSoil использует многоспектральные изображения Copernicus Sentinel-2 для автоматического определения типа культуры, которая растет на любом поле. Затем в работу идут радарные данные Sentinel-1, чтобы уменьшить погрешности. Это позволяет OneSoil отмечать 20 типов культур с высокой, по их собственным оценкам, точностью. Технологии OneSoil потенциально могут определить дату сева и стадии развития растений. Однако, для повышения точности необходим набор данных высокого качества in situ (с места), которые собираются с помощью пользователей платформы. К слову, эта функция помогает фермерам выбрать лучшее время для внесения удобрений и пестицидов.
Спутниковый мониторинг Земли_Блог OneSoil
Спутниковый мониторинг Земли. Источник: ESA
OneSoil всегда будут бесплатными для фермеров. В настоящее время воспользоваться веб-платформой можно в Европе и США, а к 2020 году OneSoil заработает во всех странах мира!
Говорит OneSoil
Мы не используем данные Sentinel-1 во всех технологических процессах, поскольку это большой объём, требующий сложных операций предварительной обработки. Тем не менее, эти данные очень полезны при устранении неточностей во время определения типов культур.
В сервисы OneSoil встроен интерактивный функционал. Можно, например, добавлять заметку с актуальной информацией о поле. Заметили неприятных паразитов на вашем пшеничном поле? Отметьте это! Удалось собрать особенно сочный виноград в определенной области поля? Запишите!

Так как платформа отображает поля автоматически, пользователи могут повысить точность сервиса, уточняя обнаруженные алгоритмом границы или типы культур.

Платформа применяет машинное обучение, которое, по мере сбора данных и обратной связи, постоянно улучшает свою работу. Учитывая ошеломляющие число — 376 835 310 гектаров — полей в Европе и США, которые уже проанализированы и каталогизированы, система действительно достигла высокого уровня развития.
Говорит OneSoil
Чтобы обнаружить поля по всему миру, нам нужно решить две основные проблемы машинного обучения. Первая – это эффективная тренировка модели. Вторая проблема более сложная, она предполагает разработку модели прогнозирования (вывода) для больших территорий. Обучение модели в облаке (x2 Graphics Processing Units (GPU) k80 с Tensorflow/Keras и обучение на нескольких GPU, для тех, кто в теме) занимает около одного дня. На прогнозирование состояния полей в Европе и США на три года у нас уходит примерно один-два дня.
OneSoil нацелены на создание продукта, который «принесет реальную ценность конечному пользователю». Сейчас команда планирует определить все поля в мире, а также закончить разработку функции прогнозирования урожайности для каждого типа поля. Кроме этого, в будущем стартап планирует запустить аналитику OneSoil для создания и предоставления отчётов банкам, трейдерам, страховым компаниям и консультантам, производителям оборудования и компаниям по переработке пищевых продуктов, продавцам семян, удобрений и средств защиты растений. Данные OneSoil также могут быть полезны и для государственных и некоммерческих международных агентств.

Пользователи OneSoil

Стартап ориентирован на несколько видов пользователей: владельцы и работники ферм, агрономы, учёные, операторы техники и агроконсультанты.

К примеру, платформа помогает фермерам соблюдать европейские и национальные законы. Бельгийский фермер, по образованию агроном, управляет семейной фермой. Он использует OneSoil 5 месяцев. «Я долго искал способ увидеть индекс вегетации в доступной форме», – рассказывает он команде. В регионе, где располагается его ферма, существуют специфические правила насчёт удобрений. Поэтому он выбрал приложение OneSoil, где может изменять норму удобрений для контроля своего урожая.

OneSoil в значительной степени полагается на обратную связь пользователей. Это помогает команде определять, как будет развиваться сервис, и повышать точность алгоритмов искусственного интеллекта.
«Платформа, которая, вероятно, сможет перевернуть сельское хозяйство и подход к окружающей среде — белорусская! @onesoilplatform предоставляет свободный доступ ко всему, что необходимо для сельского хозяйства — от макроэкономических оценок до сопровождения фермеров на всех этапах работы».
Пользователи используют платформу для слежения за состоянием своего поля. Фермер из Миннесоты (США) через приложение OneSoil Scouting для Android проверяет вегетационный индекс NDVI, а в заметках указывает разные виды проблем: паразитов, сорняки и болезни культур. Эта информация получена благодаря бесплатным снимкам Copernicus Sentinel-2, которые находятся в открытом доступе.

История создания OneSoil

Основатели OneSoil Всеволод Генин и Слава Мазай встретились в 2014 году в Минске, столице Беларуси, на выставке «БелАгро» — ежегодном сельскохозяйственном мероприятии для профессионалов. Оба искали, как по-новому применить свои навыки. Слава, программист, уже несколько лет увлекался аэрофотосъемкой, а Всеволод, эксперт по геоинформационным системам, работал в сельскохозяйственном секторе. В результате этой встречи они начали работать на фермеров: Слава делал снимки с дрона, а Всеволод — карты для дифференцированного внесения удобрений на основе анализа фото. Спрос на услугу рос, и становилось ясно, что обработка этой информации требует автоматизации.

В 2016 году дизайнер и старый друг Славы, Саша Яковлев, который в то время жил в Аргентине, приехал в Беларусь на летние каникулы. Друзья отправились в поход на байдарках, во время которого Слава рассказал про идею, над которой они работали с Всеволодом. Саша был настолько впечатлён, что начал помогать ребятам дистанционно, а со временем стал третьим основателем OneSoil. Довольно скоро он вернулся в Беларусь вместе с семьей. Сейчас Саша — продакт-менеджер OneSoil.
Команда OneSoil в 2016 году_Блог OneSoil
Команда OneSoil в 2016 году.
Фактически, команда работала без зарплаты в течение 2015 и 2016 годов. Это изменилось после решающей встречи, которая произошла на мероприятии AI Hackathon. Там Слава и Всеволод познакомились с Юрием Мельничеком, соучредителем инвестиционной компании Bulba Ventures. Команда OneSoil представила технологию, позволяющую находить сорняки с помощью фото с дронов. Юрий увидел большой потенциал в этом продукте и захотел инвестировать в стартап. Он предложил ребятам перейти на анализ спутниковых изображений и создать бесплатную веб-платформу для точного земледелия.

Сегодня команда состоит из 15 человек (уже 28 человек — OneSoil), и это единственный в Беларуси стартап, который работает на стыке космической и агротехнической индустрии!

Работа с Copernicus

Учитывая, что услуги OneSoil бесплатны для фермеров во всём мире, для стартапа крайне важно иметь доступ к открытым данным для прогнозирования границ полей, определения сельскохозяйственных культур и другим операциям. Команда стартапа рассматривала три варианта источников данных – Landsat, Modis и Copernicus. Последний выиграл эту гонку благодаря трём преимуществам.

Во-первых, Copernicus предлагает значительно более высокое пространственное разрешение: 10 м против 30 м у Landsat, что позволяет проводить анализ на уровне поля. Во-вторых, использование его данных совершенно бесплатно. И, наконец, у Copernicus есть два одинаковых спутника, которые работают на противоположных сторонах земной орбиты, и они предлагают более частые обновления данных. Миссия Sentinel-1 снимает Землю за 6 дней, в то время как у Sentinel-2 съемка занимает 2-5 дней в зависимости от широты.
Говорит OneSoil
Для построения карты OneSoil Map мы использовали изображения, полученные с помощью спутников Sentinel-2 программы Европейского Союза Copernicus. Всего было обработано 250 Тб данных, охватывающих Европу и США. Мы предварительно обработали изображения, удалили облака, тени и снег. Затем сжали данные до 50 Тб. Если прикинуть, то примерно 140 ТБ необработанных данных (на этапе вывода мы использовали данные float32 ) были обработаны через графический процессор. После этого мы искали границы полей и классифицировали культуры с помощью наших алгоритмов машинного обучения. В результате было получено около 250 Гб векторных карт с геометриями и культурами полей.
Слава Мазай_CEO OneSoil_Блог OneSoil
Слава Мазай
«Программа Европейского Союза Copernicus позволяет многим стартапам быстро двигаться вперед. Благодаря бесплатным и открытым снимкам, предоставленным спутниковыми миссиями Copernicus Sentinel-1 и -2, у фермеров и других пользователей есть возможность получать свежие и ценные данные. Здорово и то, что Copernicus организует различные мероприятия, где люди могут представить свои проекты, а также найти единомышленников и партнеров», — говорит Слава Мазай, CEO OneSoil.
Отказ от ответственности: Европейская комиссия не поддерживает какие-либо конкретные коммерческие инициативы.
Нравится этот пост?
Статьи по теме
Оставьте комментарий