Met Artificial Intelligence sneller satellietbeelden analyseren

Satellieten worden al veel gebruikt om veranderingen in het landschap in de tijd te signaleren. Maar hoe doe je dat echt op grote schaal en foutloos? Het NSO stimuleerde vanuit het ESA-programma InCubed de ontwikkeling van een service die via Artificial Intelligence snel en automatisch grote datasets met elkaar vergelijkt. Het Nederlandse bedrijf NEO kan daarmee zijn klanten bijna real time laten weten of er iets verandert. En dat is beter voor de business.

De Europese ruimtevaartorganisatie ESA ontwikkelt een breed palet aan ruimtevaartprojecten, maar heeft ook programma’s om het gebruik daarvan te stimuleren, ook het commercieel gebruik. Eén van de stimuleringsprogramma's is InCubed (Investing in Industrial Innovation), waarvan NEO onlangs het eerste project in Europa heeft opgeleverd. De NEO-toepassing heet SignalEyes en richt zich op overheden en bedrijven actief in bijvoorbeeld landbouw, milieu-, boom-, water-, wegbeheer, basisregistraties of kaartvervaardiging.

 

Illustratie toepassing AI op satellietbeelden (beeld: NEO) Deep learning

Mutatiesignalering, het herkennen van veranderingen in het landschap, is normaal gesproken deels mensenwerk. Als bijvoorbeeld een boom over een weg hangt, zou een computerprogramma ten onrechte de conclusie kunnen trekken dat de weg daar kapot of onderbroken is. Een mensenoog moet in dat geval de fout signaleren en corrigeren. Door de algoritmes van de verschillende automatische computerprogramma’s te koppelen weet het programma via deep learning training dat het een boom is die daar over de weg hangt. In de SignalEyes infrastructuur worden data uit verschillende bronnen gecombineerd, waaronder: Superview-satellieten met 50 cm resolutie uit NSO’s Satellietdataportaal, optische en radarbeelden van Sentinel-satellieten en luchtfoto’s.

 

Jan Erik Wien, chief operating officer bij NEO is zeer content met de primeur. “We hebben dankzij InCubed fors kunnen investeren in een nieuwe IT-infrastructuur, waardoor we zeer grote datavolumes kunnen processen en analyseren. Nu hebben we een zojuist gepatenteerde methode op basis van samenwerkende signal generators per objecttype. De deelbestanden hoeven we niet meer handmatig te vergelijken; alles gaat volledig geautomatiseerd in één routine.”

 

“Voor continue monitoring gebruiken we een combinatie van satellietbeelden en luchtfoto's”, legt Wien uit. “Luchtfoto's zijn heel precies met hun pixelgrootte op de grond van 5-25 cm., maar die komen slechts één keer per jaar beschikbaar en soms pas maanden na de inwinning. De satellietbeelden hebben pixels van 50 bij 50 cm, maar zijn 5 tot 6 keer per jaar beschikbaar en een dag na opname gereed voor verwerking. Als je de ligging van iets hebt vastgesteld met luchtfoto's, kun je met satellietbeelden permanent en snel monitoren of er iets verandert. Voor de klanten blijkt dat ook aantrekkelijk, omdat het de werkdruk spreidt en meer ‘real-time’ beschikbaar is.”

 

Sentinel 2 satelliet (beeld: ESA) Omzetgroei

NEO ziet vele nieuwe toepassingen, niet in de laatste plaats in het buitenland. “Nu komt 75 % van de omzet uit Nederland, maar dat gaat veranderen. Bijvoorbeeld: vanaf 2022 zullen alle EU-landen met satellietbeelden fraude met landbouwsubsidies moeten tegengaan. Nederland en Denemarken hebben we al als klant; NEO monitort er alle landbouwpercelen op geometrie en gewasontwikkeling. Door de groei in Nederland en de toename van exportmogelijkheden verwachtten we een jaarlijkse omzetgroei van zo'n 15 á 20%, maar door de coronacrisis is dat dit jaar natuurlijk onzeker...”

 

In Nederland draaien sinds drie jaar zes InCubed-projecten en zullen er binnenkort nog eens drie starten. De financiering komt geheel uit de Nederlandse begroting voor ruimtevaartbeleid. Voor het NEO-project is 250.000 euro uitgetrokken; NEO heeft eenzelfde som geïnvesteerd. ESA heeft het project technisch beoordeeld en NSO, dat in Nederland het ruimtevaartbeleid coördineert, keek naar de business-verwachting.

 

In Nederland is NSO verantwoordelijk voor de selectie en begeleiding van bedrijven. “Het is goed dat meer ondernemingen in de aardobservatiesector loskomen van projectsubsidies en diensten aanbieden die zelfstandig business genereren”, stelt NSO-er dr.ir. Jasper van Loon. “Onze selectie is streng en de gevraagde 50% eigen financiële inbreng zelfs strenger dan in ieder ander Europees land. Maar met de InCubed-subsidie kunnen deze bedrijven wél een innovatieve dienst neerzetten in binnen- en buitenland, zonder daarvoor een hoge prijs te moeten vragen.”