Если я правильно понял задачу, то для начала для решения использовал бы автоэнконер или u-net (в общем сети генерации изображений). На вход подаем каналы с известными данными (рельеф, препятствия, сегментированные площади орошения) - выход обучать схеме расположения дождевателей. Для обучения необходимы пары - изображения без дождевателей, и с дождевателями (или слой только с дождевателями). Понятно, что проще обучить на получение слоя только с дождевателями.