Détection et observation du développement des sites d’extraction de matières premières en Suisse
Ce projet exploratoire vise à étudier la faisabilité d’utiliser des techniques d’apprentissage profond (deep learning) afin d’observer le développement temporel des sites d’extraction de matières premières en Suisse. Le but est de déterminer dans quelle mesure un inventaire automatique de ces sites peut être obtenu sur la base d’images aériennes acquises régulièrement au niveau fédéral et cantonal.
Un objectif guide ce projet exploratoire : à l’échelle nationale, il existe une nécessité d’accélérer le relèvement des sites d’extraction afin d’établir un inventaire à jour de manière fiable, régulière et automatisée. Sur la base d’un tel inventaire et de l’utilisation des données géologiques (GeoCover, swisstopo), la nature des matières premières exploitées peut être déduite pour chaque site détecté par notre algorithme. Ainsi, une meilleure compréhension des matières exploitées est obtenue, fournissant de ce fait une meilleure vue d’ensemble des ressources minérales nationales.
Les recherches conduites sur l’utilisation de l’apprentissage profond ont ainsi comme finalité de déterminer dans quelle mesure ces techniques sont à même de faciliter et d’accélérer les processus existants. Si le projet est concluant, on peut par exemple imaginer obtenir une mise à jour de l’ensemble des sites d’extractions quelques jours après qu’un vol aérien soit effectués.
L’équipe de data scientists collaborent étroitement avec le Service géologique national. Les sites d’extraction labellisées manuellement par le domaine Topographie de swisstopo sont une source d’information essentielle pour mettre en œuvre ce projet en bénéficiant d’un jeu de donnée de base pour l’entrainement.
Après plusieurs itérations de détections effectuées par l’équipe du STDL et de contrôle de qualité menés par l’équipe du Service géologique national, l’approche développée s’est avérée très prometteuse du point de vue de la performance et de la qualité des résultats. La méthode a su produire un inventaire exhaustif des sites d’extraction sur l'ensemble du territoire suisse en un temps relativement court.
Le code source est disponible sur Github.
Pour plus de détails techniques, visitez le site technique du STDL.
Le STDL a poursuivi son travail en intégrant la composante temporelle dans la détection des potentiels sites d’extraction de matières premières. Sur la base des orthophotos SWISSIMAGE voyage dans le temps de 1999 à 2021, la méthodologie a été capable de détecter des sites d’extraction. Leur suivi a été fait par intersection de polygones, permettant de suivre l’évolution d’un même objet au cours du temps.
L’outil développé est capable de produire des prédictions pour une région d’intérêt de l’ordre du tiers de la Suisse en quelques heures, ce qui est un gain de temps considérable comparé à la cartographie manuelle. Les fausses détections ou les détections manquantes sont malgré tout présentes dans les résultats finaux et ceux-ci doivent être contrôlés par les experts métiers avant toutes analyses ou interprétations.
Le documentation technique de cette partie est également accessible sur notre site technique.
Le code source est disponible ici.