VERTEX

• rastúca komplexnosť sveta, ktorá je spôsobená globalizáciou a tým čoraz väčšou prepojenosťou, z ktorej komplexnosť pramení
• klimatické zmeny, ktoré spôsobujú prírodné katastrofy (záplavy, suchá, lesné požiare, posun klimatických pásiem, a iné)
• demografické zmeny (starnutie obyvateľstva a nízka pôrodnosť v SR, EÚ, na druhej strane rastúci počet obyvateľov z menej rozvinutých a s tým silnejúci migračný tlak na rozvinutejšie krajiny, rastúci nedostatok pracovnej sily, ktorá je dopĺňaná zahraničnými pracovníkmi – vznik diaspór)
• politické a ekonomické zmeny (nestabilita vo vnútri EÚ: Brexit, Katalánsko, Severné Taliansko, antagonizmus medzi V4 a západnou Európou vo vzťahu k nelegálnej migrácii, zmena zahraničnej politiky USA: obchodné sankcie voči EÚ, ekonomický a politický vzostup Ruska a Číny, hroziaca ďalšia hospodárska kríza, atď.)
• technologické zmeny (4. Priemyselná revolúcia založená na IoT, AI, cloudových technológiách, 3D tlači a ostatných technológiách prinesie disruptívne zmeny v celej spoločnosti – ktoré sa prejavia vo všetkých sférach spoločnosti ekonomickou a hospodárskou počínajúc (rozrušenie starých a vznik nových odvetví, hospodárske krízy, uberizácia) cez sociálnu (zánik nízko kvalifikovaných pracovných miest a vznik dopytu po vysokokvalifikovaných špecialistoch – ktorý vidíme už teraz, zväčšovanie sociálnych rozdielov) a ako vždy ekologickou končiac (tým, že dokážeme vyrobiť viac vznikne potreba ďalších energetických zdrojov a nerastných surovín na jednej strane a produkovanie väčšieho množstva odpadu na druhej strane – ktorých dôsledkom je ničenie životného prostredia)
• bezpečnostné zmeny (nelegálna migrácia, terorizmus, vojny – dokonca aj v našom susedstve na Ukrajine)

Aby spoločnosť a jej inštitúcie dokázali správne reagovať na tieto zmeny a v ideálnom prípade dostatočne skoro predvídať ich dopad v čase je nutné podporiť proces tvorby politík a ako strategického tak aj operatívneho rozhodovania tak, aby bolo v maximálnej možnej miere rozhodovanie založené na faktoch. No na to je potrebné, aby boli pre tvorcov politík a tých, ktorí rozhodujú fakty k dispozícii, aby boli aktuálne, dostatočne presné a v súvislostiach.

Realizované prínosy nášho projektu v oblasti podpory tvorby politík a rozhodovania budú významne napomáhať na pozadí komplexnými avšak vo vzťahu k užívateľovi jednoducho použiteľnými analytickými nástrojmi, ktoré budú súčasťou našich webových/cloudových služieb. Tieto služby v spojení s aktuálnymi obrazovými dátami (satelitné, letecké a pozemné snímky) dokážu klasifikovať a extrahovať požadované triedy objektov nachádzajúcich sa na zemskom povrchu a na základe toho analyzovať aktuálny stav a prebiehajúce zmeny v životnom prostredí, doprave, mestských aglomeráciách a ďalších oblastiach.

Vďaka nedávnym významným zlepšeniam priestorového rozlíšenia sú snímky HSR (High Spatial Resolution, Vysoké Priestorové Rozlíšenie) schopné mapovať využitie krajiny a krajinnú pokrývku s vysokou úrovňou tematických detailov. To viedlo k veľkému počtu nových aplikácií. Najčastejším príkladom je aplikácia snímok HSR na miestny rozvoj a manažment miest, napr. mapovanie a aktualizácia cestnej siete, monitorovanie dopravného toku a na vymeranie daní. Medzi ďalšie aplikácie patrí používanie snímok HSR pre lesníctvo a poľnohospodárstvo, ako je identifikácia druhov stromov, monitorovanie zdravia lesov, mapovanie typov plodín a odhad výnosov plodín. Okrem toho môžu verejné správy využívať HSR snímky na účely manažmentu prírodných rizík, ako je odhad dôsledkov zemetrasenia, monitorovanie lesných požiarov a posúdenie povodňových rizík a povodní. Ďalej s podporou HSR snímok je teraz možné vykonať štúdie zmeny využitia krajiny a krajinnej pokrývky v oveľa jemnejšej mierke, ako bolo predtým možné so snímkami s nízkou priestorovou rozlišovacou schopnosťou (LSR) (napr. 30m Landsat alebo 250m MODIS). Súvisiace aplikácie zahŕňajú použitie snímok HSR na monitorovanie nárastu hladiny morskej hladiny, mapovanie biotopov a analýza rastu miest.

Diaľkovo snímané dáta s vysokým priestorovým rozlíšením (HSR) sú v dnešnej dobe stále viac dostupné. Nové spoločnosti rýchlo využívajú technologický rozvoj, napr. Planet (bývalá Planet Labs), Terra Bella (bývalý Skybox Imaging kúpený v roku 2014 spoločnosťou Google a v roku 2017 predaný jeho rivalovi Planet), Urthecast (ponúkajúca aj video s rozlíšením 1m) budú čoskoro mať konšteláciu stoviek mikro satelitov na obežnej dráhe s cieľom zhromažďovať optické snímky s rozlíšením 1 – 3 m na dennej báze. Výrobcovia UAV uvádzajú na trh cenovo dostupné možnosti pre jednotlivcov, aby priamo zhromažďovali letecké snímky s centimetrovým rozlíšením.

Zavední hráči tiež inovujú; Spoločnosť DigitalGlobe pridala do svojej zbierky satelitov Worldview-3 (vypustený v roku 2014) a Worldview-4 (vypustený v roku 2016), aby ponúkala aktualizovanejšie obrazové dáta v bezprecedentnom 31 cm priestorovom rozlíšení. Rôzne spoločnosti v oblasti leteckého snímkovania zavádzajú nové ponuky, ako napríklad 10 cm šikmé snímky. Na Slovensku naša spoločnosť GEODETICCA VISION využíva vlastné lietadlo a fotogrametrickú technológiu na snímkovanie s vysokým rozlíšením a nasnímala celý povrch Slovenska v rozlíšení 20 cm, pričom snímky sú spracované do štandardných formátov ako sú napríklad ortofotomapy a digitálne modely terénu dostupné pre zákazníkov na našej platforme www.geodatastore.sk .

Rozvíja sa trh nie len s leteckými a satelitnými priestorovými dátami, ale v čoraz väčšej miere rastie aj trh s geodátami z mobilných mapovacích systémov, ktoré dokážu efektívne mapovať cestné siete a mestské džungle so milimetrovým rozlíšením. Mestá a cesty mapujú mobilné mapovacie systémy od spoločnosti Google – aby aktualizovali svoje služby StreetView. Spoločnosti Navteq a TeleAtlas mobilne mapujú cestné siete a aktualizujú mapy do navigačných systémov. Mestá, samosprávy a zložky štátnej správy využívajú podklady z mobilných mapovacích systémov na lepšiu správu vecí verejných. Správcovia infraštruktúry taktiež využívajú takéto geodáta ako podklad na plánovanie, údržbu a správu infraštruktúry.

Veľký nárast geodát v tejto oblasti bude onedlho spôsobený nástupom samoriadiacich áut, ktoré samé o sebe sú autonómnymi mobilnými mapovacími systémami, ktoré nepretržite zbierajú geodáta o svojom prostredí pre potreby navigácie a rozhodovania. Tieto dáta budú v rámci inovatívnych riešení môcť byť poskytované samosprávam a mestám v rámci konceptov Smart City, pre lepšie chápanie a vyhodnocovanie zmien za účelom operatívneho, taktického aj strategického plánovania a rozhodovania.

Tento nový vývoj umožní v nasledujúcom desaťročí bežný prístup k obrovskému množstvu geodát s vysokým rozlíšením. Tieto dáta umožňujú mapovať využitie krajiny a krajinnú pokrývku s vysokou úrovňou detailov, ktorá vedie k mnohým novým aplikáciám. Tieto nové aplikácie si však vyžadujú transformáciu surových obrazových údajov na hmatateľné informácie, tak aby pomocou geografických informačných systémov (GIS) bolo možné vykonávať ďalšiu kvantifikáciu alebo analýzu dát. Jadrom tejto transformácie je extrakcia a vektorizácia jednotlivých tried objektov v rámci každej snímky. Tento proces je v súčasnosti extrémne časovo náročný a vyžaduje si na spracovanie obrazu veľkú mieru ľudskej práce. V dôsledku toho väčšina informácií obsiahnutých v tomto obrovskom množstve nových údajov nie je k dispozícii tým, ktorí to najviac potrebujú.

Jednou z najväčších výziev v rozvoji ekosystémov geopriestorových dát je vývoj nových účinnejších metód na automatickú extrakciu objektov z rozsiahlych obrazových dát. Postupné znižovanie cien grafických procesorových jednotiek (GPU) a zlepšenie použitých algoritmov sprístupnilo metódu strojového učenia Deep learning, ktorá zjednodušuje riešenie tohto problému.

Preto je jedným z hlavných cieľov tohto projektu výskum a vývoj aplikácií na automatickú extrakciu objektov z obrazových dát s vysokým rozlíšením z Diaľkového prieskumu Zeme (letecké a satelitné dáta) s využitím Konvolučných Neurónových Sietí (CNN) a zdokonalených vektorizačných algoritmov pre toplogicky čistú vektorizáciu.

Súčasťou nášho projektu je aj výskum trendov v oblasti priestorových dát a vo väzbe na prostredie dátovej ekonomiky na Slovensku a v EÚ za účelom pochopenia hodnoty geopriestorových dát a služieb vo vzťahu k potrebám a možnostiam trhu.

Taktiež budem skúmať a vyvíjať niektoré súčasti systému na mobilné mapovanie, ktorý bude založený na najvýznamnejších trendoch súčasného stavu techniky ako je napríklad technológia SLAM. SLAM je skratka pre simultánnu lokalizáciu a mapovanie – umožňuje určovať polohu systému v priestore a zároveň mapovať svoje okolie. A to všetko bez potreby GPS resp. GNSS – preto sa s úspechom využíva pre indoor mapovanie (mapovanie vnútorných priestorov – napr. vnútro budov), ale aj outdoor mapovanie v prostredí mestskej džungle, kde kvôli zákrytom oblohy výškovými budovami je príjem signálu pre GNSS lokalizáciu narušený a lokalizácie nie je dostatočne spoľahlivá a presná.

Výsledky nášho výskumu chceme pretaviť do služieb pre Vás, ktorí potrebujete pre svoje rozhodovanie lepšie dáta, lepšie informácie a lepšie poznanie – a to v čo najkratšom čase. Aby sme dokázali ponúknuť naše služby čo najväčšiemu množstvu zákazníkov, budeme ich ponúkať formou webových služieb. Preto sa náš výskum bude zaoberať aj získavaním nových poznatkov a zručností pre vývoj interoperabilných webových/cloudových služieb nad algoritmami na automatizovanú, presnú a topologicky čistú extrakciu vektorových objektov z veľkých geopriestorových obrazových dát v takmer reálnom čase.

Veríme, že vďaka projektu VERTEX získame dostatočné množstvo poznania a skúseností, na základe ktorých v budúcnosti vytvoríme úspešné služby umožňujúce lepšie rozhodovanie na základe faktov.

A čo sú fakty? – pozrite si video 🙂