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Pixelated globe in teal and magenta above the OlmoEarth 1.3 wordmark on a dark green background.

今天,我们发布 OlmoEarth v1.3,一个最先进的卫星嵌入模型。与 OlmoEarth v1.3 一同发布的,还有覆盖整个星球的预计算年度嵌入(10 m,64 维和 128 维),以及一个全新的基于浏览器的工具,用于基于这些嵌入探索和自定义地图——OlmoEarth 嵌入浏览器。这意味着任何人都可以立即将 OlmoEarth v1.3 投入使用,从追踪随时间的变化到寻找相似地点——无需登录,也无需高级技术知识。

到目前为止,使用 OlmoEarth 的主要方式是在 OlmoEarth Studio 中进行微调:为每个任务训练一个模型,并在卫星影像上运行以生成地图。这需要 GPU 访问权限,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许多任务。

借助 OlmoEarth v1.3,我们很高兴能为用户提供更多方式,以最适合自己的方式探索和接触行星级数据产物。

一次计算,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 读取一年的雷达(Sentinel-1)和多光谱(Sentinel-2 和 Landsat)卫星时间序列,并为地球上每个 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产成本很高,为了确保每个人都能获得其益处,我们为整个星球计算了这些嵌入,并在Source Cooperative上与社区共享。在此基础上,作物地图、土地覆盖地图或变化分析就变成了一个轻量级的建模问题:在其上训练一个小型分类器并在本地运行。

Diagram showing satellite time series passing through a vision transformer, attention pooler, and linear projection to produce 128-dimensional embeddings.

OlmoEarth v1.3 如何生成嵌入:视觉 transformer 读取卫星数据,Attention Pooler 将其池化为每块土地一个向量,线性层将其降为 128 个数字。

最先进的嵌入

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,覆盖六大洲和许多不同任务。OlmoEarth 的 128 维嵌入在 27 项评估中的 20 项得分最高,总体排名第一。64 维版本规模减半,仍在 27 项评估中的 18 项领先。作为本次评估的一部分,我们引入了PLANTEUR,一个面向热带农业的新作物类型基准测试,并且这些嵌入对分类器从未见过的地方泛化效果最好(PLANTEUR 技术报告可在此获取此处)。它们背后的一切完全开放:模型权重、预训练数据和预训练代码。

在实践中,这意味着一个在 OlmoEarth 嵌入上训练的小型分类器就足以绘制地面上的情况:比如对肯尼亚的小农户作物进行分类、检测达卡以西的砖窑、评估印度尼西亚的火灾损失,以及追踪秘鲁亚马逊地区的金矿开采。

与之前几代 OlmoEarth 模型相比,OlmoEarth v1.3 也是我们训练成本最低的模型。它消耗的计算时间是我们上一版本(v1.2)的 53%、第一版(v1)的 18%,碳排放分别为 50% 和 22%。它同时仍是一个强大的微调模型,在研究和合作伙伴标签上与 v1.2 的性能相当。我们的最新模型建立在与早期 OlmoEarth 版本相同的基础之上,经过调优使嵌入保持轻量,同时不牺牲跨任务的准确性,而这种效率工作将延续到未来的版本中。

完整结果和方法论见我们的技术报告。

Bar chart comparing rented H100 pretraining costs: $15,060 for OlmoEarth v1 Base, $5,100 for v1.2 Base, and $2,720 for v1.3 Base.

如果你想复现它,预训练 OlmoEarth v1.3 Base 的最终运行大约需要花费 2,720 美元的租用 H100 时间。权重、数据和代码全部开放。

一个地方,九年

Maps of embedding change in La Pampa, Peru, comparing 2017–2020 and 2020–2025, with magenta indicating the largest changes.

每个像素的嵌入在 2017 年至 2020 年(左)和 2020 年至 2025 年(右)之间的变化程度。品红色表示变化最大。左:采矿向东南扩展,即右下方的大片区域。右:那个角落已经沉寂;变化现在位于西侧较老的采矿区,部分是植被恢复,部分是重新开挖。你可以在OlmoEarth Embeddings Explorer 中自行探索。

在秘鲁的马德雷德迪奥斯地区,拉潘帕周边的非法金矿开采在 2017 年和 2018 年达到顶峰,在坦博帕塔国家保护区缓冲区清除了超过 1200 公顷的森林,根据 Amazon Conservation 的 MAAP 监测项目。2019 年 2 月,秘鲁的“水星行动”取缔了其中大部分。自那以后,问题一直是:它是否真的被遏制住了?

嵌入向量有助于回答这个问题。比较每个像素的向量在不同年份间的变化,无需模型训练,2017 年到 2020 年的对比在矿区向东南扩散的地方亮了起来。对 2020 年到 2025 年做同样的比较,信号发生了转移。执法行动在嵌入向量中清晰可见。

更有意思的是第二张图仍然显示的内容。它并不暗。根据MAAP,西北部的零星矿点仍在运营,而随着土地恢复,旧矿区也在不断变化。嵌入向量同样记录到了这一点。喘息是短暂的,压力正在再次积聚。2026 年 8 月,美联社报道称,在检察官发现采矿已越界进入坦博帕塔保护区本身之后,秘鲁重新向保护区派遣了海军巡逻队。

我们的互动报道从马德雷德迪奥斯的这一段展开,并由此延伸讲述其他几个例子。

Another way to view our planet. Explore the OlmoEarth interactive story.

OlmoEarth 嵌入向量浏览器

这个OlmoEarth 嵌入向量浏览器是一个基于嵌入向量本身构建的交互式分析工具,以地球的伪彩色地图形式呈现。可以任意平移,在年份之间切换以查看景观如何变化,并调出底层的 Sentinel-2 影像来对照地图与真实情况。然后开始提问:点击一个地点以找到其他相似的地方,或标注几个点并当场训练一个小型分类器,再将结果导出为 GeoTIFF。无需账号,无需配置。

对许多团队来说,用 OlmoEarth 验证一个想法意味着要跑一次微调,耗时以小时计。而在浏览器中,第一轮尝试只需几秒。你可以仅凭少量标注分析整个区域,无需 GPU。当任务确实需要微调时,嵌入向量可以帮助你判断它是否值得这些算力,以及模型在哪些地方存在不足。

Explorer 背后的档案库保存着 10 米分辨率的嵌入向量,每年约 150 TB,覆盖陆地和相邻的沿海水域。发布时,2025、2024 和 2023 年是全球范围,2017 至 2022 年覆盖部分国家,后续还会有更多覆盖。你可以获取完整的 128 维版本或更轻量的 64 维版本嵌入向量。每个嵌入向量还附带一份来源记录。对于每个 20 公里瓦片和年份,开放溯源表列出了模型读取的 Sentinel-1、Sentinel-2 和 Landsat 场景,并附有托管这些场景的公共目录链接,因此你可以将任何像素追溯到其背后的影像。

开始使用

本次发布包括 OlmoEarth v1.3 Base 模型、预计算的全球嵌入向量、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 会在你选择的日期、模态和分辨率上运行同一模型,并且一个教程展示了如何在你自己的算力上生成嵌入向量。这些工具协同工作:在 Embeddings Explorer 中探索,当任务需要时在 Studio 中微调,然后从那里继续你的地图工作。所有内容均根据 OlmoEarth Artifact License 发布,与 v1 和 v1.2 采用相同的开放许可证。

拉取你关心之地的嵌入向量,向它们提出你的问题,并向我们展示你的发现。