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歐洲人造衛星以機器學習土壤監測

Intuition-1人造衛星數日內即可提供土壤的各種化學成分與酸鹼值資訊。KP Labs

歐洲發展一項新的精準農業計畫,將於2022年底發射6U大小的Intuition-1人造衛星,配備機器學習演算法、邊緣運算資料處理單元、高光譜攝影機,提供低成本、快速的土壤狀況監測資訊,以驅動更經濟且更環境友善的智慧農業。

據Forbes報導,這項由ESA的Φ-Lab資助的計畫,希望以創新方式運用觀測人造衛星,並在衛星軌道執行AI演算法,將技術運用於新一代智慧人造衛星以支援其他類型的地球感測任務。任何通訊頻寬有限的環境都可善用邊緣運算與機器學習潛力無限。

人造衛星的通訊頻寬極為有限,收集的資料運用邊緣運算技術就地處理,只要將結果傳至地面能節省大量頻寬,可望翻轉應用方式。歐洲這項計畫是結合人造衛星遙測與人工智慧(AI)的可行應用範例展示,根據小規模農地的詳細土壤狀況資訊,實現只有在某個地點有需要時才施肥的精準農業,而非整塊農地一視同仁的施肥方式。

Intuition-1運用高光譜攝影機同時在數百個不同波長監測每一塊土壤,有效辨識的顏色範圍遠高於人類視力,在人造衛星上以QZ Solutions開發的高效率機器學習演算法分析與比對在不同波長擷取的影像,數日內即可推測土壤的各種化學成分與酸鹼值,目前以人工在農地多個地點採樣則至少需3週時間且還要送實驗室分析。

由太空應用系統廠商KP Labs開發與訓練的可用原型機,首先以空拍的農地高光譜影像驗證QZ Solutions的演算法,但人造衛星能以更低成本涵蓋更廣區域,下個階段將以人造衛星拍攝的影像驗證演算法。

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