/ Модель

Характеристики

Лицензия
MIT
Опубликована
19 июн 2026

UniverSat

Эмбеддинги изображенийИзображение → embedding3 профессии

UniverSat — универсальный ViT-энкодер для извлечения пространственных признаков из спутниковых и аэроснимков разных сенсоров, разрешений и модальностей.

533скачиваний за 30 дней21лайквеса обновлены28 сен 2026

Бенчмарки

Как модель справилась с задачами пользователей ailist и что о ней публикуют открытые лидерборды

Публичные оценки

Из открытых лидербордов. Сравнивайте результаты одного теста при одинаковых условиях — отсутствие оценки не значит, что модель хуже.

В подключённых источниках результатов для этой модели пока нет.

Что умеет модель

Описание составлено по карточке модели и метаданным Hugging Face

UniverSat — разработанная авторами репозитория универсальная модель-энкодер для дистанционного зондирования Земли на основе Vision Transformer. Она преобразует спутниковые и аэроснимки в пространственные эмбеддинги и рассчитана на классификацию, семантическую сегментацию и обнаружение изменений с помощью замороженного экстрактора признаков или дообучения. Модель принимает сочетания оптических, радиолокационных SAR, гиперспектральных и высотных данных, в том числе временные ряды, с разными разрешениями и числом каналов; входные данные нужно нормализовать по каналам с помощью z-score.

Универсальный Patch Encoder отображает патчи разной пространственной, спектральной и временной формы в общее пространство признаков. Выходную детализацию пространственной карты можно выбирать при инференсе, вплоть до признаков на каждый пиксель. Модель предварительно обучена без учителя на 13 сенсорах из 7 наборов данных с маскированным мультимодальным моделированием и межмодальным контрастивным обучением; заявлено обобщение на сенсоры, не встречавшиеся при обучении.

UniverSat предназначена для извлечения признаков в задачах анализа спутниковых и аэроснимков, включая сценарии с малым количеством размеченных данных. В однородных сценариях специализированные модели могут быть точнее или эффективнее; перенос на незнакомые неоптические сенсоры менее надёжен, чем на оптические. Репозиторий распространяется по лицензии MIT.

Сценарии применения

  • извлечение эмбеддингов из спутниковых снимков для классификации территорий
  • семантическая сегментация спутниковых и аэроснимков
  • обнаружение изменений между снимками разных дат
  • анализ гиперспектральных изображений дистанционного зондирования
  • получение плотных признаков для картирования объектов на местности

Ограничения

В однородных сценариях специализированные модели могут быть точнее или эффективнее. Обобщение на незнакомые неоптические сенсоры менее надёжно и может требовать обучения вектора кодирования модальности.

Для каких профессий подходит3

Разделы каталога профессий, в задачах которых используется эта модель

Все профессии

Карточка модели

README от автора на Hugging Face, как он его опубликовал

Открыть на Hugging Face

UniverSat — Resolution- and Modality-Agnostic Transformer for Earth Observation

One set of weights for many sensors, resolutions, scales, and modalities.

UniverSat is a ViT-style Earth Observation backbone built around a Universal Patch Encoder (UPE) that maps patches of arbitrary spatial, spectral, and temporal shape into a shared embedding space — no resampling, no channel selection, no per-sensor encoder. A single model is trained jointly on 13 sensors from 7 datasets spanning ~3 orders of magnitude in resolution, channel count, and revisit frequency, and generalises to unseen sensors within this gamut without input resampling.


Highlights

  • 🌐 Universal. One weight set processes many modality combinations and arbitrary resolutions — optical, SAR, hyperspectral, and elevation — without channel filtering or resampling.
  • 📏 Resolution-flexible. The output spatial resolution is chosen at inference and decoupled from the input patch size: coarse maps, native resolution, or per-pixel features from the same forward pass.
  • 🔍 Granular. A sub-patch skip cross-attention recovers fine spatial detail (field boundaries, roads) beyond patch-level embeddings.
  • 🧊 Frozen-backbone friendly. Competitive with ~9K-parameter linear probes — strong in low-label regimes.

Usage

The model is published with PyTorchModelHubMixin, so from_pretrained pulls the weights (config.json + model.safetensors) straight from this repo:

from hubconf import UniverSat   # from a local checkout on your path

model = UniverSat.from_pretrained("g-astruc/UniverSat").eval()

Equivalently, through Torch Hub — same weights, same tracked download, no local checkout needed:

import torch

model = torch.hub.load("gastruc/UniverSat", "from_pretrained").eval()

Loading requires huggingface_hub (and safetensors); building the model needs only torch.

Encode any combination of sensors

model.encode(...) looks up per-modality wavelengths, physical resolution, and sub-patch factors automatically from a built-in registry, so you only pass {modality_name: tensor}:

# Snapshot modalities: (B, C, H, W). Time series: (B, T, C, H, W) + a "<mod>_dates" tensor.
data = {
    "spot":     torch.randn(2,  3, 360, 360),       # 1 m VHR RGB snapshot
    "s2":       torch.randn(2, 20, 10,  36,  36),   # 10 m Sentinel-2 time series
    "s2_dates": torch.randint(0, 365, (2, 20)),     # day-of-year per timestamp
    "s1":       torch.randn(2, 12,  3,  36,  36),   # 10 m Sentinel-1 (VV, VH, ratio)
    "s1_dates": torch.randint(0, 365, (2, 12)),
    "dsm":      torch.randn(2,  1,  12,  12),       # 30 m elevation snapshot
}

features, _ = model.encode(data, patch_size=40, output_grid=36)
# features: (2, 1296, 768)  ->  a 36×36 dense feature grid (register tokens stripped for you)
  • patch_size — patch size in metres (patch_size=40 → 40 m patches; scale = patch_size / 10 internally).
  • output_grid — side G of the output grid (a G×G map, G² tokens), decoupled from the input patch size. The same model + inputs produce coarse or per-pixel maps just by changing it:
patch, _   = model.encode(data, patch_size=40, output_grid=9)     #   9×9   patch-level
dense, _   = model.encode(data, patch_size=40, output_grid=36)    #  36×36  dense
highres, _ = model.encode(data, patch_size=40, output_grid=180)   # 180×180 high-res

Unseen sensors? Pass the sensor's wavelengths={...} (optical/hyperspectral), polarization codes (SAR), input_res={...}, and subpatches={...} overrides to encode(...). The UPE uses these as positional encodings — no retraining needed.

Inputs should be normalised (per-channel z-score). For the low-level forward(...) API (explicit wavelengths, latent grid, masking), see hubconf.py.

Supported sensors

The encoder accepts any combination of the registered modalities below (and more — see modality_registry.py). Time-series modalities take a 5-D tensor plus a "<modality>_dates" companion (day-of-year, Jan 1 = 0).

ModalityTypeChannelsResolution
aerial / aerialflairsnapshotRGB-NiR (4)0.2 m
spotsnapshotRGB (3)1 m
spotRGBNsnapshotRGB-NiR (4)1.6 m
naipsnapshotRGB-NiR (4)1.25 m
rgbneonsnapshotRGB (3)0.1 m
dem / dsm / ndemneonsnapshotDSM / nDEM (1–2)0.2–30 m
s2 (Sentinel-2)time series1010 m
s1 (Sentinel-1)time seriesVV, VH, ratio (3)10 m
l7 / l8 (Landsat)time series6 / 1130 / 10 m
alos (ALOS-2)time seriesHH, HV, ratio (3)30 m
modistime series7250 m
enmap / EO1 / neonsnapshothyperspectral30 m / 30 m / 1 m

Training

UniverSat is pre-trained self-supervised on 13 sensors from 7 datasets with a combination of latent multimodal masked modeling (LM³) and cross-modal contrastive learning under aggressive (~90%) masking across channels, time, space, and modalities.

DatasetSensors used
FLAIR-HubSPOT 6/7 + aerial UHR + Sentinel-1 + Sentinel-2 + DSM + nDEM
PASTIS-HDSPOT 6/7 + Sentinel-1 + Sentinel-2 time series
TreeSatAI-TSaerial UHR + Sentinel-1 + Sentinel-2 time series
PlantedSentinel-1 + Sentinel-2 + Landsat-7/8/9 + ALOS-2 + MODIS
S2NAIP-UrbanNAIP + Landsat-8 + Sentinel-1 + Sentinel-2
HyperGlobalEO-1 Hyperion (175 bands) + Gaofen-5 (150 bands)
EarthView (NEON)NEON RGB/UAV + NIS hyperspectral (396 bands) + nDEM

Combined coverage: spatial resolution 0.1–300 m, temporal depth 1–150 images/year, spectral width 1–396 channels. Fold 1 of PASTIS is held out of pretraining for downstream benchmarking.

Evaluation

UniverSat is evaluated on 16 datasets across GeoBench, PangaeaBench, and SpectralEarth with strict kNN / linear probing. A 9K-parameter linear probe on UniverSat's dense embeddings matches or exceeds UperNet decoders with 33–47 M parameters, including on configurations unseen at pretraining (mono-temporal Sentinel inputs, the synthetic HLS sensor) and on hyperspectral EnMAP (SpectralEarth), which it was not trained on. See the project page and paper for full tables.

Intended use and limitations

Intended use. A general-purpose EO feature extractor for classification, semantic segmentation, and change detection — via fine-tuning or frozen-backbone probing — across heterogeneous sensors and resolutions.

Limitations. UniverSat trades specialisation for generality: in homogeneous settings (e.g. VHR-RGB-only or mono-temporal Sentinel-2) modality-specific models can be more accurate or efficient. Generalisation to unseen non-optical sensors is less seamless than to optical ones (it benefits from learning a small modality-encoding vector). As with any large EO model, it may enable large-scale monitoring; consider surveillance and misuse implications.

Citation

@inproceedings{perron2026universat,
  title         = {UniverSat: Resolution- and Modality-Agnostic Transformers for Earth Observation},
  author        = {Perron, Yohann and Astruc, Guillaume and Gonthier, Nicolas
                   and Mallet, Clement and Landrieu, Loic},
  booktitle     = {Advances in Neural Information Processing Systems (NeurIPS)},
  eprint        = {2606.23503},
  archivePrefix = {arXiv},
  year          = {2026}
}

Acknowledgements

Transformer blocks from timm; L-TAE/PSE from utae-paps; MP-Fourier features inspired by EDM2; axial attention follows Ho et al., 2019. Project skeleton: lightning-hydra-template.

License

MIT.

Как запустить

На своей GPU в ailist. Цена — по текущим предложениям провайдеров

GPU в ailist

Универсальный рантайм

Нельзя запустить

Архитектура ? неизвестна transformers в образе рантайма.

Ревизия весов
177d1ef

0 моделей