Nieuw AI-model van Google ‘AlphaEarth Foundations’ maakt hypernauwkeurige wereldkaarten van satellietdata

Een nieuw AI-model van Google integreert wereldwijd satellietdata tot één digitale kaart, waarmee wetenschappers sneller en nauwkeuriger kunnen reageren op veranderingen in klimaat, natuur en landbouw. Het model, genaamd AlphaEarth Foundations, verandert de manier waarop we onze planeet analyseren en monitoren.

Elke dag verzamelen satellieten enorme hoeveelheden informatie over de aarde. Die data zijn waardevol, maar vaak versnipperd, complex en moeilijk te verwerken. Met AlphaEarth Foundations komt daar verandering in. Het model fungeert als een virtuele satelliet en vertaalt petabytes aan aardobservatiegegevens naar een consistente digitale representatie van landoppervlak en kustwateren.

Wat AlphaEarth Foundations uniek maakt, is de manier waarop het verschillende databronnen combineert. Het AI-model verwerkt onder meer optische beelden, radargegevens, 3D-laserscans en klimaatsimulaties. Die gegevens worden samengevoegd tot een uniforme zogeheten embedding in vierkanten van 10 bij 10 meter, waarmee gebruikers veranderingen in het landschap met grote precisie kunnen volgen. Dat is te lezen in hun paper.

Een bijkomend voordeel is dat deze data 16 keer minder opslagruimte vereisen dan bestaande AI-systemen. Dat maakt grootschalige analyse betaalbaar en toegankelijker voor instellingen wereldwijd.

De eerste resultaten van het model zijn veelbelovend. Meer dan 50 organisaties wereldwijd gebruiken het systeem al, waaronder de Verenigde Naties, Stanford University en MapBiomas uit Brazilië. Deze organisaties benutten de technologie om ecosystemen beter in kaart te brengen, milieuveranderingen te analyseren en kaarten sneller te maken dan ooit tevoren.

In Ecuador helpt het model bijvoorbeeld om landbouwgebieden te onderscheiden ondanks hardnekkige bewolking. In Antarctica brengt het complexe ijstopografie haarscherp in beeld, een taak die eerder als vrijwel onmogelijk gold. In Canada toont het subtiele verschillen in landbouwgebruik die voor het menselijk oog onzichtbaar blijven.

Uit vergelijkende tests blijkt dat AlphaEarth Foundations tot 24% nauwkeuriger presteert dan bestaande AI-kaartsystemen. Ook in situaties met weinig trainingsdata blijft het model sterk presteren. Daardoor is het geschikt voor toepassingen in afgelegen gebieden of ontwikkelingslanden waar betrouwbare kaarten vaak ontbreken.

De jaarlijkse embeddings van AlphaEarth Foundations zijn vanaf nu beschikbaar via het Satellite Embedding dataset in Google Earth Engine. Dit maakt het mogelijk voor onderzoekers, beleidsmakers en ngo’s om op maat gemaakte kaarten te genereren, gericht op thema’s zoals ontbossing, voedselzekerheid of biodiversiteit.

Zo werkt de Global Ecosystems Atlas met het model aan een wereldwijd ecosysteemoverzicht dat landen helpt om beschermde gebieden beter te definiëren. “Deze dataset revolutioneert ons werk,” aldus Nick Murray van James Cook University, “landen kunnen eindelijk onbekende ecosystemen in kaart brengen en hun natuurbeleid daarop afstemmen.”

Ook MapBiomas uit Brazilië ziet grote voordelen. “We kunnen nu kaarten maken die preciezer en sneller zijn dan ooit. Dat was voorheen ondenkbaar,” zegt oprichter Tasso Azevedo.

De mogelijkheden van AlphaEarth Foundations reiken verder dan het in kaart brengen van het heden. Google onderzoekt momenteel hoe het model te combineren valt met grote taalmodellen zoals Gemini, om trends in tijdreeksen automatisch te analyseren. Daarmee zou het model bijvoorbeeld zelf veranderingen kunnen verklaren of voorspellen.

AlphaEarth Foundations maakt deel uit van Google Earth AI, een bredere collectie geospatiale AI-modellen die bijdragen aan het oplossen van wereldwijde uitdagingen zoals klimaatverandering, waterbeheer en natuurbehoud.