Tracasa takes second place in an international Artificial Intelligence competition featuring more than 100 participants

The competition, organized by the AI4EO platform, attached to the European Space Agency, aimed to detect cultivated plots using Sentinel satellite images. Company CEO Mar González specified that «this recognition shows how innovation can play a relevant role in issues such as agricultural policy, both nationally and internationally».

In the image, Tracasa’s R&D team, with the final podium of the AI4EO competition, next to the Navarrese company’s headquarters. From left to right, in the top row, Pablo Vega Ezquieta, Carlos Aranda Torres and Christian Gutiérrez Lancho. Below, Christian Ayala Lauroba, Javier Lasheras Navas and Rubén Sesma Redín.

The R&D team at Tracasa, a public company of the Government of Navarra, claimed second place in an international Artificial Intelligence competition with more than 100 participants. The contest, organized by the AI4EO platform, attached to the European Space Agency, aimed to detect cultivated plots using Sentinel satellite images

“The challenge was entitled ‘Enhanced Sentinel-2 Agriculture‘andconsisted of detecting cultivated plots based on Sentinel satellite images’ time series. The final crop map had to be super-resolved, quadrupling the original resolution of the sensor (10 meters per pixel) achieving a resolution of 2.5 meters per pixel,» explained R&D head Carlos Aranda Torres.

During the work carried out the Navarrese company’s R&D team managed, in a first phase, to train a model that would detect atmospheric effects, such as clouds, fog and shadows, in order to improve the existing images, while in a second phase it managed to detect cultivated plots based on time series, to this end complementing the spectral information of the Sentinel-2 sensor with hypertemporal statistics, ignoring previously detected areas with clouds in the calculation.

“Finally , to produce the final crop map, we used our SENX4 technology, with which we managed to quadruple the resolution of the Sentinel satellite images using Deep Learning techniques. This solution, which we showcased last week at the European Space Agency’s PhiWeek, is allowing us to present very competitive responses in terms of the super-resolution and segmentation of satellite images,” Aranda stated.

“This award is a major recognition of the work we are doing in this area, with our own R&D team and a firm commitment to solutions based on advanced data analytics and Artificial Intelligence. This specific award also shows how innovation can play a relevant role in areas such as agricultural policy, both nationally and internationally,” explained Tracasa CEO Mar González Paredes.

Second «podium» in a year

Of the more than 100 participants that the competition has had, the Tracasa R&D team is the only one that has achieved two consecutive «podiums» at AI4EO platform challenges. This time first place went to the Polytechnic University of Turin (IPL), while third place went to the German Climate Computing Centre (DKRZ).

The team from the Navarrese company took third place in the competition held by the AI4EO platform last spring, on that occasion focused on improving the spatial resolution of the air quality information provided by the Copernicus Atmosphere Monitoring Service and the European Space Agency. Among the missions of the AI4EO platform, launched in early 2021 by the European Space Agency, is the organization of international challenges based on social problems that can be resolved through the use of Artificial Intelligence and Earth observation data, and the social dissemination of this type of practice.

Tracasa consigue identificar vías y carreteras con imágenes de los satélites Sentinel superresolucionadas con inteligencia artificial

La empresa pública del Gobierno de Navarra presenta su modelo SEN2ROAD, que abre la puerta a usos como la creación de cartografía rápida de un lugar concreto y la planificación en logística y movilidad.

Imagen de la ciudad de Bilbao con segmentación de vías.

Tracasa, empresa pública del Gobierno de Navarra, ha conseguido identificar vías y carreteras de diversas ciudades de la Península Ibérica con imágenes de los satélites Sentinel 2A superresolucionadas con técnicas de inteligencia artificial. Tracasa ha alcanzado este hito con su modelo SEN2ROAD, que abre la puerta a numerosos usos en el futuro, desde la creación de cartografía rápida de un lugar concreto hasta la planificación en logística y movilidad. SEN2ROAD ya está disponible para su consulta en la página web de Tracasa, dentro del apartado Historias innovadoras, en el siguiente enlace.

“Ha sido un reto conseguir una extracción de vías y carreteras a partir de imágenes de los satélites Sentinel 2A de la Agencia Espacial Europea. Estas imágenes, de acceso libre, suelen tener una resolución espacial de 10 metros por pixel, en muchos casos insuficientes para una correcta segmentación del terreno, por lo que hemos tenido que apoyarnos en nuestro modelo de superresolución SENX4 para mejorar su definición y obtener una segmentación más precisa”, explica Carlos Aranda, responsable de I+D+i de Tracasa.

Tracasa emplea, dentro del modelo SENX4, técnicas de deep learning en el entorno de la fotogrametría. Estas técnicas utilizan algoritmos de aprendizaje profundo para imitar y mejorar la capacidad humana en el procesamiento y reconocimiento de patrones en imágenes, pero sin realizar acciones de posproceso para aumentar su resolución.

“En cartografía, como norma general, la existencia y la calidad de capas de vías y carreteras va decayendo conforme disminuye el tamaño de la ciudad o si su ubicación está en países en vías de desarrollo”, concreta Aranda, que subraya que, en este sentido, el modelo SEN2ROAD, al partir de imágenes Sentinel de acceso libre, puede llegar a ofrecer capas de vías urbanas y carreteras de cualquier ubicación, con una reducción importante de los costes y posibilitando un mayor acceso a estos servicios. “Por ejemplo, a administraciones y empresas que pueden llegar a utilizar este nuevo modelo en acciones de cartografía rápida de vías, de planificación en logística y movilidad, de gestión de respuesta ante desastres de cualquier índole y de análisis de desarrollos urbanísticos y huella de carbono”.

Vectorización para múltiples usos

El modelo SEN2ROAD ofrece un valor importante en términos de representación espacial, pero Tracasa ha querido dar un paso más, haciendo que esta información pueda utilizarse también en la toma de decisiones, por ejemplo, en el ámbito de la planificación de las comunicaciones.

“Con la idea de aprovechar al máximo la información segmentada a través de SEN2ROAD, hemos avanzado con una propuesta de vectorización optimizada de rásters. De esta forma, a través de nuestra librería de algoritmos SEG2VECTOR, hemos convertido la información de los píxeles que representan las vías en vectores, creando una red de segmentos lineales y nodos. Esta información de las carreteras permite la simulación de redes de comunicaciones y estudios posteriores acordes a criterios de movilidad”, resume Aranda.

Historias innovadoras: un paso por delante

En Historias innovadoras Tracasa está presentando en sociedad, entrega por entrega, sus investigaciones más punteras, aquellas herramientas que aportan una tecnología disruptiva y que pueden tener un desarrollo importante en los próximos años. “La motivación por encontrar nuevos caminos en el desarrollo tecnológico forma parte del ADN de Tracasa. En este sentido, nuestros avances en materia de innovación confluyen en un punto de encuentro, el espacio de Historias innovadoras”, concreta Aranda.

Tras presentar fechas atrás SENX4, un modelo con el que se logra multiplicar por cuatro la resolución de las imágenes de los satélites Sentinel 2A con técnicas de deep learning, Tracasa tiene previsto aportar próximamente nuevos enfoques innovadores en temáticas como la inteligencia artificial y la ciencia de datos, los modelos analíticos automatizados de teledetección y geoscience, los modelos digitales especializados del territorio y ciudades 3D, las plataformas smart cities y gemelos digitales (Internet de las cosas) y la cartografía inteligente en el ámbito de la movilidad.

Firme apuesta por la inteligencia artificial

En los últimos años Tracasa ha realizado una firme apuesta por la utilización de la inteligencia artificial. En este sentido, la empresa pública del Gobierno de Navarra ha desarrollado, en colaboración con Tracasa Instrumental, 16 proyectos relacionados con la inteligencia artificial desde 2017, 11 de ellos en el último año. Además, Tracasa pertenece desde 2019 al Mapa de capacidades de tecnologías en IA en España, y recientemente ha incorporado sus servicios al Polo de Innovación Digital impulsado por el Gobierno de Navarra.

Tracasa presents its work on the super-resolution of satellite images at the ISPRS Congress, a leading international event on remote sensing

The «Learning Super-Resolution for Sentinel-2 images with Real Ground Truth Data from a Reference Satellite» project was included in the company’s yearbook after being deemed one of the congress’s finest pieces of work

In the image, the team that worked on the super-resolution project. From left to right, in the top row, Rubén Sesma Redín, Christian Ayala Lauroba and Mikel Galar Idoate. In the bottom row, Lourdes Albizua Huarte and Carlos Aranda Torres.

Tracasa, a public company of the Government of Navarra, exhibited its work on the super-resolution of satellite images at the Annual CISPRS (International Society for Photogrammetry and Remote Sensing) Congress, a leading international event in this field, held in Nice (France) between August 31 and September 2.

Photogrammetry and remote sensing (through the use of satellites) makes it possible to obtain accurate information from images and other sensors on the Earth and its surroundings, and to study physical processes through the recording, measurement, analysis and representation of the data obtained.

Tracasa presented its project, “Learning Super-Resolution for Sentinel-2 images with Real Ground Truth Data from a Reference Satellite”, in which it explained its SENX4 technology, which makes it possible to multiply four-fold the resolution of satellite images with Deep Learning techniques (see the complete resampled layer of the Iberian Peninsula) and improve all the metrics previously obtained in this area.

After being assessed by the ISPRS as one of the best projects presented at this edition of the congress, Tracasa had the opportunity to explain it live over the course of the meeting, which this year, in its 24th edition, managed to draw more than 1,000 attendees –with more than 100 universities and research centers represented- and receive papers from more than 500 authors.

In addition, Tracasa’s work, carried out by the team made up of Rubén Sesma Redín, Christian Ayala Lauroba, Mikel Galar Idoate (UPNA researcher), Lourdes Albizua Huarte and Carlos Aranda Torres, was selected to be part of the ISPRS yearbook after being chosen as one of the best projects presented to the company in 2020.

Presence in the journal Remote Sensing

The super-resolution project prepared by Tracasa was also recently published in the journal Remote Sensing, an international publication produced monthly by the MDPI platform. Specialized in remote sensing, it has a significant impact on the scientific community. It appears in a special issue of the journal entitled «Remote Sensing Data Fusion as a Strategy to Add Value to Earth Observation Data».

“For Tracasa, receiving this recognition and being able to benefit from diffusion of this magnitude allows us to undertake the projects to come with greater enthusiasm. It is an endorsement of the enthusiasm and efforts of a great team that has been working for years to strategically position the company at a high technological and scientific level”, explained Carlos Aranda, head of R&D at Tracasa and a member of the work team that participated in the super-resolution project.

Tracasa, a public company of the Government of Navarra attached to the Department of Economic and Business Development, renders its main services in the areas of cartography, territorial management and information systems, and offers tailor-made solutions for the modernization of public administrations and private entities, both nationally and internationally.