AI tạo bản đồ 3D thành phố từ một ảnh radar duy nhất

- Các kỹ sư hàng không vũ trụ tại Đại học Bundeswehr Munich đã phát triển framework SAR2Height, hệ thống đầu tiên cung cấp bản đồ 3D hoàn chỉnh của thành phố từ một ảnh vệ tinh radar khẩu độ tổng hợp (SAR) duy nhất.

- Khi xảy ra thảm họa như động đất, việc đánh giá thiệt hại và nhu cầu cứu trợ gặp nhiều khó khăn. Khảo sát hàng không bằng lidar tốn kém, ảnh vệ tinh quang học vô dụng nếu khu vực bị mây hoặc khói che phủ. 

- SAR hoạt động ngày đêm, bất kể thời tiết. Có hàng chục vệ tinh SAR đang hoạt động và có thể chụp ảnh vị trí mới trong vài giờ.

- Tuy nhiên, hình ảnh SAR vẫn chỉ là 2D và khó giải thích hơn ảnh. Hiệu ứng radar layover khiến các tòa nhà nguyên vẹn trông như đổ về phía cảm biến.

- Nhóm nghiên cứu đã sử dụng 51 ảnh SAR từ vệ tinh TerraSAR-X và bản đồ độ cao chất lượng cao tương ứng để huấn luyện mạng nơ-ron sâu.

- Mô hình có thể dự đoán độ cao tòa nhà trong ảnh SAR với độ chính xác khoảng 3m, đủ để phát hiện hầu hết tòa nhà bị hư hại đáng kể. Nó chạy trong vài phút và hoạt động tốt với ảnh từ các vệ tinh thương mại khác.

- Mô hình vẫn chưa hoàn hảo, gặp khó khăn với các tòa nhà chọc trời và thiên vị các thành phố Bắc Mỹ, châu Âu do thiếu dữ liệu huấn luyện đại diện từ các nước đang phát triển.

- Mô hình SAR2Height hiện đã kết hợp dữ liệu từ 177 thành phố và đang được cải thiện liên tục. Nó sẽ không bao giờ chính xác bằng kỹ thuật stereo hoặc lidar, nhưng vẫn là phỏng đoán tốt nhất thay vì không có gì.

📌 Mô hình học máy mới có thể tạo bản đồ 3D thành phố từ một ảnh radar vệ tinh duy nhất với độ chính xác khoảng 3m, hoạt động tốt với nhiều vệ tinh thương mại khác nhau. Mặc dù chưa hoàn hảo và không thể thay thế hoàn toàn các kỹ thuật truyền thống như lidar, nó vẫn là công cụ hữu ích để đánh giá nhanh thiệt hại và nhu cầu cứu trợ sau thảm họa lớn.

https://spectrum.ieee.org/synthetic-aperture-radar