Food security remains a global concern as population grows and climate change intensifies, demanding innovative solutions for sustainable agricultural productivity. Recent advances in foundation models have demonstrated remarkable performance in remote sensing and climate sciences, and therefore offer new opportunities for agricultural monitoring. However, their application in challenges related to agriculture-such as crop type mapping, crop phenology estimation, and crop yield estimation-remains under-explored. In this work, we quantitatively evaluate existing foundational models to assess their effectivity for a representative set of agricultural tasks. From an agricultural domain perspective, we describe a requirements framework for an ideal agricultural foundation model (CropFM). We then survey and compare existing general-purpose foundational models in this framework and empirically evaluate two exemplary of them in three representative agriculture specific tasks. Finally, we highlight the need for a dedicated foundational model tailored specifically to agriculture.

Bản dịch tiếng Việt:

An ninh lương thực vẫn là mối quan tâm toàn cầu khi dân số tăng và biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng, đòi hỏi các giải pháp đổi mới để tăng năng suất nông nghiệp bền vững. Những tiến bộ gần đây trong các mô hình nền tảng đã chứng minh hiệu quả vượt trội trong khoa học viễn thám và khí hậu, do đó mang đến những cơ hội mới cho giám sát nông nghiệp. Tuy nhiên, ứng dụng của chúng trong những thách thức liên quan đến nông nghiệp - chẳng hạn như lập bản đồ loại cây trồng, ước tính hiện tượng học cây trồng và ước tính năng suất cây trồng - vẫn chưa được khám phá. Trong công việc này, chúng tôi đánh giá định lượng các mô hình cơ bản hiện có để đánh giá tính hiệu quả của chúng đối với một nhóm nhiệm vụ nông nghiệp đại diện. Từ góc độ lĩnh vực nông nghiệp, chúng tôi mô tả khung yêu cầu cho mô hình nền tảng nông nghiệp lý tưởng (CropFM). Sau đó, chúng tôi khảo sát và so sánh các mô hình cơ bản có mục đích chung hiện có trong khuôn khổ này và đánh giá bằng thực nghiệm hai mô hình mẫu trong số đó trong ba nhiệm vụ cụ thể về nông nghiệp tiêu biểu. Cuối cùng, chúng tôi nhấn mạnh sự cần thiết của một mô hình nền tảng chuyên dụng được thiết kế riêng cho nông nghiệp.

Document Ready

Click below to load the full PDF document natively.