OlmoEarth v1.3 发布,开放全球卫星嵌入与浏览器地图分析工具
OlmoEarth v1.3: State-of-the-art embeddings for the whole planet
OlmoEarth 发布卫星嵌入模型 v1.3,同时开放 10m 分辨率的全球年度嵌入和浏览器分析工具 OlmoEarth Embeddings Explorer。
预计算嵌入与浏览器分类工具把部分遥感任务从逐项微调转为轻量建模,为缺少 GPU 的团队提供了低成本试验路径。
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今天,我们发布了 OlmoEarth v1.3,这是一款达到当前最先进水平的卫星嵌入模型。在发布 OlmoEarth v1.3 的同时,我们还分享了预先计算的全球年度嵌入(10m,64 维和 128 维),以及一款全新的浏览器工具,可基于这些嵌入探索和定制地图——OlmoEarth Embeddings Explorer。这意味着任何人都能立即使用 OlmoEarth v1.3,从追踪随时间发生的变化到寻找相似地点,无需登录,也无需高深的技术知识。
此前,使用 OlmoEarth 的主要方式是在 OlmoEarth Studio 中进行微调:为每项任务训练一个模型,再用它处理卫星影像以生成地图。这需要 GPU 资源,以及下载和存储影像的能力。嵌入模型将卫星数据压缩为可直接使用的特征,这些特征可以低成本地复用于多种任务。
通过 OlmoEarth v1.3,我们很高兴能为用户提供更多方式,让他们以最适合自己的方式探索和使用地球相关数据成果。
计算一次,处处复用
嵌入表示模型从数百万张图像中学到的内容。OlmoEarth v1.3 读取一整年的雷达(Sentinel-1)和多光谱(Sentinel-2 和 Landsat)卫星时间序列,为地球上每个 10 米像素生成一个 128 维向量;前 64 维也可以单独作为更小的嵌入使用。
基础模型和全球嵌入的生成成本高昂。为确保每个人都能从中受益,我们已计算出覆盖全球的这些嵌入,并通过 Source Cooperative 与社区共享。有了这些嵌入,生成作物地图、土地覆盖地图或进行变化分析,就变成了轻量级建模问题:在嵌入之上训练一个小型分类器,然后在本地运行。
OlmoEarth v1.3 如何生成嵌入:视觉 Transformer 读取卫星数据,注意力池化器将其汇聚为每块土地对应的一个向量,再由线性层将其缩减为 128 个数值。
达到当前最先进水平的嵌入
我们在 27 项评估中,将 OlmoEarth v1.3 的嵌入与 AlphaEarth Foundations(AEF)和 Tessera v2 进行了对比,覆盖六大洲和多种不同任务。OlmoEarth 的 128 维嵌入在 27 项评估中的 20 项上得分最高,总体排名第一。64 维版本的体积减半,但仍在 27 项评估中的 18 项上领先。作为此次评估的一部分,我们推出了 PLANTEUR,一项面向热带农业的新作物类型基准,而这些嵌入对分类器从未见过的地点展现出了最佳泛化能力(PLANTEUR 技术报告可在此处获取)。其背后的一切都完全开放:模型权重、预训练数据和预训练代码。
在实际应用中,这意味着只需基于 OlmoEarth 嵌入训练一个小型分类器,就足以绘制地表事物的分布图:例如,对肯尼亚小农户种植的作物进行分类、检测达卡以西的砖窑、评估印度尼西亚的火灾损失,以及追踪秘鲁亚马孙地区的金矿开采活动。
与前几代 OlmoEarth 模型相比,OlmoEarth v1.3 也是我们训练成本最低的模型。它的计算时间仅为上一版本(v1.2)的 53%、首个版本(v1)的 18%,碳排放量分别为两者的 50% 和 22%。它也依然是一款微调表现强劲的模型,在研究和合作伙伴提供的标签上,性能均与 v1.2 相当。我们的最新模型沿用了早期 OlmoEarth 版本的基础,经过调优,在保持嵌入轻量化的同时,不牺牲各项任务的准确性,而这项效率优化工作也将延续到后续版本中。
完整结果和方法详见我们的技术报告。
如果你想复现,预训练 OlmoEarth v1.3 Base 的最终一次运行所需的 H100 租用费用约为 $2,720。权重、数据和代码均已开放。
同一地点,九年变迁
2017 至 2020 年(左)和 2020 至 2025 年(右)每个像素的嵌入变化幅度。洋红色表示变化最大。左图:采矿活动向东南方向蔓延,即右下方的大片区域。右图:那个角落已归于平静;变化如今集中在西侧较早的采矿区,一部分是植被恢复,一部分是重新开挖。你可以在 OlmoEarth 嵌入探索工具中自行探索。
据 Amazon Conservation 的 MAAP 监测项目称,秘鲁马德雷德迪奥斯地区拉潘帕周边的非法金矿开采活动在 2017 年和 2018 年达到顶峰,清除了坦博帕塔国家保护区缓冲区内超过 1,200 公顷的森林。2019 年 2 月,秘鲁的“水星行动”叫停了其中大部分采矿活动。此后一直存在的问题是:这些活动是否始终处于停顿状态?
嵌入有助于回答这个问题。比较每个像素在不同年份的向量,无需训练模型,2017 年与 2020 年的对比就能突出显示采矿活动向东南方向扩张的区域。对 2020 年至 2025 年进行同样的比较,信号就发生了转移。这次打击行动的效果在嵌入中清晰可见。
更值得关注的是第二张地图仍然显示出的变化。它并非一片暗淡。据 MAAP 称,西北部的一些小片区域仍在进行采矿,而旧采矿区也随着土地恢复而持续变化。嵌入同样记录了这些变化。喘息期很短暂,压力又在积聚。美联社在 2026 年 8 月报道,在检察官发现采矿活动已越界进入坦博帕塔保护区内部后,秘鲁再次派遣海军巡逻队进入保护区。
我们的交互式报道从马德雷德迪奥斯的这片区域展开,并由此介绍其他几个案例。
OlmoEarth 嵌入探索工具
OlmoEarth 嵌入探索工具是一款直接基于嵌入构建的交互式分析工具,以全球伪彩色地图的形式呈现。你可以平移到任意地点,在不同年份之间切换,查看景观如何变化,还可以调出底层的 Sentinel-2 影像,将地图与真实情况进行核对。然后就可以开始提问:点击一处地点,寻找其他相似的地方;或者放置几个带标签的点,当场训练一个小型分类器,再将结果导出为 GeoTIFF。无需账户,也无需配置。
对许多团队来说,用 OlmoEarth 验证一个想法往往意味着要进行一次微调,耗时通常以小时计。而在 Explorer 中,初步尝试只需几秒。只需少量标签,你就能分析整个区域,无需 GPU。当任务需要微调时,这些嵌入可以帮助你判断是否值得投入计算资源,以及模型在哪些方面存在不足。
Explorer 背后的归档存储了分辨率为 10 米的嵌入,每年约 150 TB,覆盖陆地及邻近沿海水域。发布时,2025、2024 和 2023 年的数据覆盖全球,2017 至 2022 年的数据覆盖部分国家,未来还将扩大覆盖范围。你可以获取完整的 128 维嵌入,也可以选择更轻量的 64 维版本。每个嵌入还附有来源记录。对于每个 20 公里图块和年份,公开的来源追溯表列出了模型读取的 Sentinel-1、Sentinel-2 和 Landsat 影像场景,并提供指向托管这些影像的公共目录的链接,让你能够将任意像素追溯到其背后的影像。
开始使用
此次发布包括 OlmoEarth v1.3 Base 模型、预计算的全球嵌入、OlmoEarth Embeddings Explorer 和技术报告。如果你的工作需要特定的时间窗口,OlmoEarth Studio 可以按照你选择的日期、模态和分辨率运行同一模型,另有一份教程介绍如何使用自己的计算资源生成嵌入。这些工具可以配合使用:在 Embeddings Explorer 中探索,在任务需要时到 Studio 中微调,再以此为基础制作你的地图。所有内容均依据 OlmoEarth Artifact License 发布,与 v1 和 v1.2 使用相同的开放许可证。
获取你关心地点的嵌入,用它们探究你的问题,并向我们展示你的发现。
来源:Hugging Face Blog · huggingface.co




