Satellite Embedding V1

GOOGLE/SATELLITE_EMBEDDING/V1/ANNUAL
データセットの可用性
2017-01-01T00:00:00Z–2024-01-01T00:00:00Z
データセット プロバイダ
Earth Engine スニペット
ee.ImageCollection("GOOGLE/SATELLITE_EMBEDDING/V1/ANNUAL")
タグ
annual global google landsat-derived satellite-imagery sentinel1-derived sentinel2-derived

説明

Google Satellite Embedding データセットは、学習済みの地理空間エンベディングのグローバルな分析対応コレクションです。このデータセットの 10 メートルの各ピクセルは、単一の暦年で、さまざまな地球観測機器とデータセットによって測定された、そのピクセルとその周辺の地表状態の時間的軌跡をエンコードする 64 次元の表現(「エンベディング ベクトル」)です。バンドが物理測定に対応する従来のスペクトル入力や指標とは異なり、エンベディングは、複数のソースのマルチモーダル観測間の関係を直接解釈することは難しいものの、より強力な方法で要約する特徴ベクトルです。使用例と詳細な説明をご覧ください

このデータセットは、潮間帯やサンゴ礁帯、内陸水路、沿岸水路など、陸地表面と浅瀬を対象としています。極域の観測範囲は、衛星の軌道と観測機器の観測範囲によって制限されます。

このコレクションは、約 163,840 メートル × 163,840 メートルの範囲をカバーする画像で構成されています。各画像には 64 個のバンド {A00, A01, …, A63} があり、64D エンベディング空間の各軸に対応しています。すべての帯域は、エンベディング空間の 64D 座標をまとめて参照し、個別に解釈できないため、ダウンストリーム分析に使用する必要があります。

すべての画像は、UTM_ZONE プロパティで示されるローカルのユニバーサル横メルカトル図法で生成され、エンベディングで要約された暦年を反映する system:time_start プロパティと system:time_end プロパティを持ちます。たとえば、2021 年のエンベディング画像には、system:start_timeee.Date('2021-01-01 00:00:00') に等しく、system:end_timeee.Date('2022-01-01 00:00:00') に等しい値が設定されます。

エンベディングは単位長です。つまり、大きさは 1 で、追加の正規化は必要ありません。また、単位球全体に分布しているため、クラスタリング アルゴリズムやツリーベースの分類子での使用に適しています。エンベディング空間は年ごとに一貫しており、異なる年のエンベディングは、2 つのエンベディング ベクトルのドット積または角度を考慮することで、条件の変化の検出に使用できます。さらに、エンベディングは線形合成可能になるように設計されています。つまり、エンベディングを統合して空間解像度の粗いエンベディングを生成したり、ベクトル演算で変換したりしても、意味的意味と距離関係を保持できます。

Satellite Embedding データセットは、光学、レーダー、LiDAR などの複数のデータストリームを統合する地理空間エンベディング モデルである AlphaEarth Foundations によって生成されました(Brown、Kazmierski、Pasquarella 他、審査中。プレプリントはこちらで入手できます)。

表現は多くのセンサーと画像で学習されるため、一般的に、エンベディング表現は雲、スキャンライン、センサー アーティファクト、欠損データなどの一般的な問題を克服し、分類、回帰、変化検出分析で他の地球観測画像ソースに直接置き換えることができるシームレスな分析対応機能を提供します。

この画像コレクションのエンベディングは、AlphaEarth Foundations モデルの v2.1 を使用して生成されました。このモデルには、AlphaEarth Foundations の論文で評価された v2.0 モデルに対する多くの改善が含まれています。具体的には、トレーニング データセットが再生成され、センサーの範囲が限られていたために以前は除外されていた南極のサンプルが多数含まれるようになりました。これにより、トレーニング動画シーケンスの数が 840 万以上から 1,010 万以上に増えました。また、トレーニング中に USDA NASS の農地データレイヤが追加のターゲットとして含まれるようになり、NLCD と CDL の損失重みが 0.50 から 0.25 に引き下げられました。さらに、入力センサーの帯状領域、タイリング、マルチ解像度ピクセル ターゲットに関連する視覚的なアーティファクトを軽減するために、いくつかのマイナーな変更が実装されました。これらの変更は、評価指標の観点からモデルのパフォーマンスに大きな影響を与えませんでしたが、一般的に、結果として得られるエンベディングの品質が向上しました。

大規模なスワスとデータ可用性のアーティファクトが残る場合もありますが、通常はベクトルのわずかなオフセットであり、ダウンストリームの処理や結果に大きな影響を与えることはありません。

バンド

Pixel Size
10 メートル

帯域

名前 単位 最小 最大 ピクセルサイズ 説明
A00 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 0 番目の軸。

A01 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 1 番目の軸。

A02 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 2 番目の軸。

A03 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 3 番目の軸。

A04 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 4 番目の軸。

A05 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 5 番目の軸。

A06 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 6 番目の軸。

A07 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 7 番目の軸。

A08 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 8 番目の軸。

A09 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 9 番目の軸。

A10 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 10 番目の軸。

A11 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 11 番目の軸。

A12 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 12 番目の軸。

A13 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 13 番目の軸。

A14 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 14 番目の軸。

A15 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 15 番目の軸。

A16 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 16 番目の軸。

A17 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 17 番目の軸。

A18 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 18 番目の軸。

A19 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 19 番目の軸。

A20 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 20 番目の軸。

A21 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 21 番目の軸。

A22 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 22 番目の軸。

A23 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 23 番目の軸。

A24 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 24 番目の軸。

A25 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 25 番目の軸。

A26 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 26 番目の軸。

A27 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 27 番目の軸。

A28 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 28 番目の軸。

A29 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 29 番目の軸。

A30 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 30 番目の軸。

A31 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 31 番目の軸。

A32 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 32 番目の軸。

A33 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 33 番目の軸。

A34 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 34 番目の軸。

A35 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 35 番目の軸。

A36 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 36 番目の軸。

A37 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 37 番目の軸。

A38 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 38 番目の軸。

A39 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 39 番目の軸。

A40 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 40 番目の軸。

A41 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 41 番目の軸。

A42 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 42 番目の軸。

A43 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 43 番目の軸。

A44 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 44 番目の軸。

A45 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 45 番目の軸。

A46 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 46 番目の軸。

A47 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 47 番目の軸。

A48 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 48 番目の軸。

A49 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 49 番目の軸。

A50 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 50 番目の軸。

A51 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 51 番目の軸。

A52 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 52 番目の軸。

A53 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 53 番目の軸。

A54 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 54 番目の軸。

A55 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 55 番目の軸。

A56 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 56 番目の軸。

A57 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 57 番目の軸。

A58 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 58 番目の軸。

A59 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 59 番目の軸。

A60 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 60 番目の軸。

A61 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 61 番目の軸。

A62 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 62 番目の軸。

A63 無次元 -1 1 メートル

エンベディング ベクトルの 63 番目の軸。

画像プロパティ検出

画像プロパティ

名前 説明
MODEL_VERSION STRING

イメージの生成に使用されたモデル バージョンを一意に識別するバージョン文字列。

PROCESSING_SOFTWARE_VERSION STRING

イメージの生成に使用されたモデル データ処理ソフトウェアを一意に識別するバージョン文字列。

UTM_ZONE STRING

画像の生成に使用される座標参照系の UTM ゾーン。

DATASET_VERSION STRING

データセットのバージョン。

利用規約

利用規約

このデータセットは CC-BY 4.0 に基づいてライセンスされており、「AlphaEarth Foundations Satellite Embedding dataset は Google と Google DeepMind によって作成されました」という帰属表示テキストが必要です。

引用

引用:
  • Brown, C. F., Kazmierski, M. R.、Pasquarella, V J.、Rucklidge、W. J.、 Samsikova, M.、Zhang, C.、Shelhamer, E.、Lahera, E.、Wiles, O., Ilyushchenko, S.、Gorelick, N.、Zhang, L. L., Alj, S.、Schechter, E.、Askay, S.、Guinan, O.、Moore, R.、Boukouvalas, A.、& Kohli, P.(2025 年)。AlphaEarth Foundations: An embedding field model for accurate and efficient global mapping from sparse label data. arXiv preprint arXiv.2507.22291. doi:10.48550/arXiv.2507.22291

Earth Engine で探索する

コードエディタ(JavaScript)

// Load collection.
var dataset = ee.ImageCollection('GOOGLE/SATELLITE_EMBEDDING/V1/ANNUAL');

// Point of interest.
var point = ee.Geometry.Point(-121.8036, 39.0372);

// Get embedding images for two years.
var image1 = dataset
      .filterDate('2023-01-01', '2024-01-01')
      .filterBounds(point)
      .first();

var image2 = dataset
      .filterDate('2024-01-01', '2025-01-01')
      .filterBounds(point)
      .first();

// Visualize three axes of the embedding space as an RGB.
var visParams = {min: -0.3, max: 0.3, bands: ['A01', 'A16', 'A09']};

Map.addLayer(image1, visParams, '2023 embeddings');
Map.addLayer(image2, visParams, '2024 embeddings');

// Calculate dot product as a measure of similarity between embedding vectors.
// Note for vectors with a magnitude of 1, this simplifies to the cosine of the
// angle between embedding vectors.
var dotProd = image1
    .multiply(image2)
    .reduce(ee.Reducer.sum());

// Add dot product to the map.
Map.addLayer(
  dotProd,
  {min: 0, max: 1, palette: ['white', 'black']},
  'Similarity between years (brighter = less similar)'
);

Map.centerObject(point, 12);
Map.setOptions('SATELLITE');
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