Eiropas Reģionālās attīstības fonda 1.2.1. specifiskā atbalsta mērķa “Palielināt privātā sektora investīcijas P&A” 1.2.1.2. pasākums “Atbalsts tehnoloģiju pārneses sistēmas pilnveidošanai” projekts „ Dinamiska zemes lietošanas pārraudzība” („NevKlas”).
Vienošanās ar Latvijas Investīciju un attīstības aģentūru (LIAA), Nr.KC-L-2017/14 un Nr. KC-PI-2017/95)
Projekta vadītājs: Ints Mednieks (mednieks@edi.lv)
Projekta mērķis ir komercializēt satelītu attēlu klasifikācijas tehnoloģiju, kuras pamatā ir nevadīta attēlu pikseļu klasterizācija, kurai seko atklāto klasteru sasaistīšana ar klasifikācijas kategorijām, izmantojot interaktīvus programmatūras rīkus.
Tehnoloģija ir aprobēta laboratorijā kā programmatūra, kas veic augstāk minētās funkcijas. Ir plānots veikt priekšizpēti un izstrādāt komercializācijas stratēģiju, lai izmantotu tehnoloģijas komercializācijas iespējas dažādiem pielietojumiem.
Lai īstenotu rentablu, ilgtspējīgu un dinamisku dabas resursu pārvaldību, ir mērķtiecīgi izmantot ģeogrāfiskās informācijas sistēmas (ĢIS), kas darbojas ar telpisko informāciju karšu formā. Pastāv arvien pieaugoša vajadzība pēc nepārtraukti atjauninātas un detalizētas lauku teritoriju zemes izmantošanas kartes, kas piemērota vispārējam zemes resursu novērtējumam un palīdz valsts institūcijām, pašvaldībām un zemes īpašniekiem atrisināt viņus interesējošos jautājumus. Visdaudzsološākais informācijas avots šādu karšu sagatavošanai ir multispektrāli satelītu attēli.
Piemēram, ES Copernicus programma nodrošina brīvu un atklātu piekļuvi datiem no Sentinel-2 satelītiem (https://scihub.copernicus.eu/) ar vidēju telpisko izšķirtspēju (pikseļu izmērs 10 m). Šāda izšķirtspēja ir piemērota dabas resursu pārvaldīšanai plašākā mērogā, piemēram, valsts līmenī. Attēli tiek piegādāti “granulas” formātā ar izmēru 10000×10000 pikseļi, kas atbilst 100×100 km2. Šāda lieluma attēlu klasifikācija ir apjomīgs uzdevums, kam nepieciešams liels atmiņas apjoms un ievērojami procesoru resursi. Lai sasniegtu rezultātu, ir svarīgi izmantot paralēlās apstrādes algoritmus un kontrolēt izmantoto operatīvās atmiņas lielumu. No otras puses, tas nozīmē, ka klasifikācijas algoritmi jādarbina secīgas izpildes režīmā, un rezultātus, ko var izmantot GIS sistēmās, nevar iegūt reālā laikā. ES Copernicus Zemes pārraudzības serviss (http://copernicus.eu/main/ land-monitoring) satur globālo, visas Eiropas un vietējo komponentes, kuras nodrošina zemes izmantojuma / zemes pārklājuma (LULC) kartes tikai fiksētām kategorijām un diezgan reti (katros 3-6 gados). Tie ir būtiski ierobežojumi, kas ierobežo pieejamo pakalpojumu izmantošanu un liek potenciālajiem lietotājiem veikt savu attēlu apstrādi, lai izveidotu nepieciešamās kartes.
Lai izvairītos no nepieciešamības gatavot precīzus un mērķa klases aptverošus apmācības datus, ir mērķtiecīgi izmantot nekontrolētu pikseļu klasterizāciju, kam seko atklāto klasteru sasaistīšana ar mērķa kategorijām. Šādā sasaistīšanā var izmantot pieejamos lauka datus, lai klasterus, kas spektrāli ir ļoti līdzīgi lauka datu apgabaliem, var automātiski sasaistīt ar atbilstošajām kategorijām. Ņemot vērā šos apsvērumus, tika izveidots un realizēts klasterizācijas algoritms un interaktīva programma atrasto klasteru sasaistīšanai ar izvēlētajām kategorijām.
Šī pieeja ļauj koncentrēt klasifikācijas uzdevuma sarežģītību klasteru atrašanas procesā. Atklāto klasteru sasaistīšana ar mērķa kategorijām paver šādas iespējas:
• iespēja izvēlēties jebkuru kategoriju komplektu;
• iespēja izmantot īpašus rīkus, kas ļauj atrast spektrāli tuvus klasterus, tostarp pikseļus no konkrētas kategorijas, un tos interaktīvi atzīmēt grafiskajā saskarnē.
Pirmajā projekta etapā līdz 2018.gada 31.jūlijam tiek veikta tehniski ekonomiskā priekšizpēte un izstrādāta komercializācijas stratēģija, padziļināti izanalizējot tirgus pieprasījumu pēc iespējamiem pielietojumiem.
Projekta īstenošanas vieta – Elektronikas un datorzinātņu institūts
Projekta pirmā etapa finansējums: līdz 27 777,78 EUR, no tā ERAF finansējums līdz 25 000 EUR
Otrajā projekta etapā no 2018.gada 1.oktobra līdz 2021.gada 31.martam tiek realizēts komercializācijas pasākumu plāns, kas paredz WiseClust zemes lietojuma klasifikācijas tehnoloģijas attīstīšanu līdz līmenim, kurā to var veiksmīgi nodot komerciālajiem partneriem.
Projekta 2.posma finansējums: 305 130 EUR, no tā ERAF finansējums 274617 EUR.
Projekta aktivitātes
2018.gada 22.-23.maijs. Komercializācijas eksperts G.Bolinskis piedalās izstādē “Geo Business 2018” Londonā, lai veiktu esošā ģeomātikas tirgus piedāvājuma izpēti un veidotu kontaktus ar nozares uzņēmumu pārstāvjiem.
2018.gada 31.jūlijs. Latvijas Investīciju un Attīstības aģentūrai iesniegti projekta 1. etapā izstrādātie dokumenti: Tehniski ekonomiskā priekšizpēte, Komercializācijas stratēģija un Komercializācijas pasākumu plāns.
2018.gada 1.oktobris. Uzsākta projekta 2.etapa izpilde.
2018.gada 15.-19.oktobris. Projekta dalībnieki Gatis Bolinskis, Arnis Kadakovskis, Romāns Dinuls un Ints Mednieks piedalās izstādē “Intergeo-2018” Frankfurtē, kur iepazīstas ar ģeomātikas nozares uzņēmumu piedāvājumiem, vajadzībām un veido ar tiem kontaktus.
2018.gada 3.-6.decembris. Projekta dalībnieks Gatis Bolinskis piedalās European Space Week pasākumā Marseļā, kur veido kontaktus WiseClust tehnoloģijas konteinera izvietošanai.
2019.gada 28.februāris. Parakstīts līgums par piedalīšanos izstādē GEO Business 2019, kas notiks Londonā š.g. 21.-22.maijā. Projekts piedalīsies ar savu stendu, kurā demonstrēsim WiseClust tehnoloģijas iespējas.
2019.gada 21.-22.maijs. NevKlas projekta dalībnieki Gatis Bolinskis, Arnis Kadakovskis un Romāns Dinuls piedalās izstādē “GEO Business 2019” Londonā, kur prezentē WiseClust klasifikācijas tehnoloģiju EDI stendā.
2019.gada 17.-19.septembris. NevKlas projekta dalībnieki Gatis Bolinskis, Arnis Kadakovskis un Romāns Dinuls piedalās izstādē “INTERGEO 2019” Štutgarte, Vācijā, kur prezentē NevKlas izstrādāto programmatūru Dynland (esošo versiju) EDI stendā. Dynland strādā uz pašmācošā tikla (self-learning network) bāzes.
Vairāk informācijas: https://dynland.com/ http://remsens.edi.lv
2019.g. 10.-11.oktobris. Izstādē “Riga COMM” starptautiskajā izstāžu centrā Ķīpsalā, Rīgā demonstrēta zemes pārklājuma klasifikācijas tehnoloģija un tās realizācija programmā “Dynland”.
17.10. 2019. A.Kadakovskis piedalījās ESRI Latvijas lietotāju konferencē. ESRI ir populārākā komerciālā ĢIS programmatūra, to lieto virkne privāto un publisko iestāžu.
23.10. 2019. A.Kadakovskis uzstājās Meža īpašnieku biedrības gada kopsapulcē, prezentējot grupas darbu un Dynland (iepriekšējais nosaukums WiseClust) zemes pārklājuma klasificēšanas tehnoloģiju. Tika izteikts aicinājums meža īpašniekiem uz sadarbību.
24.01.2020. Iesniegts projekta „ Dinamiska zemes lietošanas pārraudzība” („NevKlas”) progresa pārskats par periodu no 1.07.2019 līdz 31.12.2019.g.
28.02.2020. I.Mednieks un G.Bolinskis tikās Viļņā (Lietuva) ar potenciālo sadarbības partneri UAB AeroDiagnostika, lai apspriestu iespēju izmantot projektā „ Dinamiska zemes lietošanas pārraudzība” („NevKlas”) komercializējamos datu apstrādes algoritmus.
12.05.2020. No Copernicus Masters programmā iegūtajiem kontaktiem ir saņemts pieprasījums par koku sugas melnais kārums (black wattle) klasifikācijas testu Āfrikas valstī Eswatini. Testa ietvaros veiktas septiņas dažādas analīzes ar vairākiem klasifikācijas variantiem. Par katru no tiem ir sagatavots pārskats, norādot klasifikācijas precizitāti un secinājumus, kopumā 63 slaidi. Iegūta pozitīva atsauksme, kā arī atļauja lietot rezultātus apraksta par Dynland iespējām (white paper) izveidei.
30.06.2020. Dynland nevadītā klasifikācijas tehnoloģija ir izmantota meža sugu klasifikācijā izmantojot fragmentārus inventarizācijas datus referencei. Sasniegti labi rezultāti nogabala valdošās sugas klasifikācijā. Rezultāti ir demonstrēti mežu apsaimniekošanas un ierīcības speciālistiem Latvijā.
31.07.2020. Iesniegts projekta „ Dinamiska zemes lietošanas pārraudzība” („NevKlas”) Maksājuma pieprasījums par periodu no 01.01.2020 līdz 30.06.2020.g.un progresa pārskats par periodu 01.04.2020.-30.06.2020.g.
20.10.2020. Izstrādāta sākotnējā WebĢIS versija lietotāju attēlu klāsterizācijai ar Dynland algoritmu un manuālai klasifikācijai, kas izmanto lietotāja definētu klasifikācijas shēmu.
22.01.2021. Iesniegts projekta „ Dinamiska zemes lietošanas pārraudzība” („NevKlas”) Maksājuma pieprasījums par periodu no 01.07.2020 līdz 31.12.2020.g.un progresa pārskats par periodu 01.10.2020.-31.12.2020.g.
9.02.2021. Iesniegts ierosinājums LIAA projekta „Dinamiska zemes lietošanas pārraudzība” (NevKlas) Nr. KC-PI-2017/95 pagarināšanai.
12.02.2021. LIAA saskaņo projekta „Dinamiska zemes lietošanas pārraudzība” (NevKlas) Nr. KC-PI-2017/95 izpildes termiņa pagarinājumu par 3 mēnešiem, t.i., līdz 30.06.2021.g.
New tests of the technology were made. The technology was tested inside the infrastructure of the potential client to provide tangible benefits over the competitors solutions as well as to solve problems impossible to solve before.
Also, it is used to solve the real-world problems in the fields of agriculture and problems encountered in combating the climate change.
Dynland (image on the bottom) gives realistic classification of the actual satellite image, while the state-of-the-art Random Forest algorithm (image in the middle) fails to perform. The results of the Dynland classification helps to combat climate change by providing data for the calculation of the greenhouse gas emissions.
Images top to bottom: 1) The original actual image, 2) The image classified using the state-of-the art supervised Random Forest algorithm, 3) The image classified using self-supervised Dynland algorithm.
04.06.2021. Iesniegts ierosinājums LIAA projekta „Dinamiska zemes lietošanas pārraudzība” (NevKlas) Nr. KC-PI-2017/95 pagarināšanai.
09.06.2021. LIAA saskaņo projekta „Dinamiska zemes lietošanas pārraudzība” (NevKlas) Nr. KC-PI-2017/95 izpildes termiņa pagarinājumu par 3 mēnešiem, t.i., līdz 30.09.2021.g.
29.06.2021. Pabeigta Dynland klasterēšanas algoritma pielāgošana aizdomīgu finanšu darījumu detektēšanai banku transakciju datos. Nodota informācija bankai ar priekšlikumu par potenciālu tehnoloģijas pielietošanu naudas atmazgāšanas detektēšanai.
30.09.2021. Sagatavota dokumentācija neekskluzīvas licences izsolei Dynland tehnoloģijas klāsterēšanas (versija 3.0) un klasificēšansa (versija 1.0) moduļiem. Izsole noslēdzās 30.septembrī ar diviem derīgiem piedāvājumiem. Noslēgti 2 licenču līgumi.
Iesaistītie zinātnieki
