論文の概要: Above-ground Biomass Estimation with Geospatial Foundation Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.04792v1
- Date: Wed, 05 Aug 2026 12:57:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-06 14:48:43.93012
- Title: Above-ground Biomass Estimation with Geospatial Foundation Models
- Title(参考訳): 地空間基盤モデルによる地上バイオマス推定
- Authors: Ghjulia Sialellia, Linus Scheibenreif, Jan Dirk Wegner, Konrad Schindler,
- Abstract要約: AGBDデータセットを用いた世界規模のAbove-Ground Biomass推定のためのGFMのベンチマークを示す。
PANGAEAで利用可能な11のGFMと、完全に教師されたSOTA(State-of-the-art)モデルに対する製品埋め込みを比較した。
以上の結果から, GFMは, 教師付きSOTAモデルに対して, かなり性能が劣っていることが明らかとなった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 26.677000802777542
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Accurate estimation of Above-Ground Biomass (AGB) from satellite imagery is essential for the large-scale monitoring of carbon stocks, yet it remains a challenging regression task at global scale. Geospatial Foundation Models (GFMs) have recently emerged as a promising machine learning paradigm to derive general-purpose representations from Earth observation data, but their utility for quantitative regression tasks like biomass estimation remains largely unexplored, as most benchmarks emphasize classification and segmentation. Here, we present a comprehensive benchmark of GFMs for global-scale AGB estimation using the AGBD dataset, a machine learning-ready benchmark spanning diverse biomes and geographies. We distinguish two ways in which GFMs reach practitioners: (i) models distributed as weights to be run by the user, which we evaluate as frozen encoders within the PANGAEA benchmarking framework; and (ii) models distributed as ready-to-use, pre-computed embedding products, for which we evaluate AlphaEarth Foundations (AEF) and TESSERA. We compare 11 GFMs available on PANGAEA and both embedding products against a fully supervised state-of-the-art (SOTA) model, assess their geographical and temporal generalization abilities, as well as agreement with the ESA CCI biomass product on independent reference data. Our results show that GFMs run as frozen encoders substantially underperform with respect to the supervised SOTA model, whereas pre-computed embedding products prove highly effective. An MLP trained on AEF embeddings outperforms the supervised SOTA model trained on AGBD features, and the same SOTA model trained on AEF embeddings (optionally augmented with selected raw features) achieves the best overall result, while also generalizing better across space and time.
- Abstract(参考訳): 衛星画像からのAGB(Above-Ground Biomass)の正確な推定は、炭素ストックの大規模モニタリングには不可欠であるが、世界規模では困難な回帰課題である。
Geospatial Foundation Models (GFMs) は、地球観測データから汎用的な表現を導き出すための、有望な機械学習パラダイムとして最近登場したが、バイオマス推定のような定量的回帰タスクには、ほとんどのベンチマークが分類とセグメンテーションに重点を置いているため、ほとんど探索されていない。
本稿では,多種多様な生物と地理にまたがる機械学習対応のベンチマークであるAGBDデータセットを用いて,グローバルなAGB推定のためのGFMの総合ベンチマークを示す。
我々は、GFMが実践者にリーチする方法を2つ区別する。
(i)PANGAEAベンチマークフレームワーク内でフリーズエンコーダとして評価し,ユーザが実行すべき重みとして分散したモデル。
(II)AlphaEarth Foundations (AEF) とTESSERAを評価した既製の埋込み製品として配布されたモデルについて検討した。
PANGAEAで利用可能な11個のGFMと、完全に監督された最先端(SOTA)モデルに対する製品埋め込みを比較し、その地理的および時間的一般化能力を評価し、独立参照データ上でESA CCIバイオマス製品と合意する。
以上の結果から, GFMは教師付きSOTAモデルに比べて性能が劣るが, 前処理した組込み製品は極めて有効であることが示唆された。
AEF埋め込みで訓練されたMLPは、AGBD機能で訓練された教師付きSOTAモデルよりも優れており、AFF埋め込みで訓練された同じSOTAモデル(選択された生の特徴で任意に強化された)は、空間と時間にわたってより良く一般化される。
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