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AI遥感天空之眼中映出千行万业

来源:遥感 时间:2024/1/12

遥感技术就像是“天空中的眼睛”。它能够远距离、高精度地探测地球表面和大气层中的各种信息,提供全面、实时的数据支持,为资源调查、环境监测、灾害预警、科学研究等多个领域提供重要的支持和保障。

进入AI时代,AI算力的不断突破,算法模型的不断成熟,让“AI+遥感”充满了无限可能。AI技术的快速发展,也推动遥感技术在智能交通、智慧城市、公共安全等领域起到重要的作用。

如今,AI大模型时代呼啸而来,华为与西安电子科技大学人工智能学院,及其他技术伙伴顺势而为,打造出的“秦岭·西电遥感脑”预训练大模型,这将为遥感产业带来何种积极的变化?

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“AI+遥感”,时代赋予的机会和挑战

遥感影像一直是自然资源调查、监测和管理的重要数据源,基于深度学习的遥感影像信息提取大幅提升遥感数据解译和信息提取的精度和效率,为提升自然资源调查监管决策能力,建立高效、完善的自然资源遥感监测服务体系提供更为先进的技术手段。可以说AI与遥感技术是天然适配。

“AI+遥感”能够做到自然资源多时相变化检测,有机会为开展国土空间、资源变化、自然环境和综合治理等卫星遥感监测,为自然资源管理、生态保护和修复、地质灾害应对、综合治理、督察执法等提供重要的技术支撑。

比如在灾害应急场景,利用遥感影像,有效评估年陕西省渭南市北洛河大荔段洪涝灾害情况,为后续救灾相关工作提供客观的依据。

在生态环境监测场景,采用卫星遥感人工智能技术分析年到年光头山的生态环境情况,尤其是草甸、植被、树木、建筑物、道路等地物多年的变化情况,为执法提供依据。其实,在很多国土空间开发保护场景,利用“AI+遥感”技术,都最大限度保护耕地、林地、草原、河流、湖泊、湿地等自然生态用地。

“AI+遥感”正在改变很多行业场景,但要改变传统遥感行业,挑战依然不小。

首先,仍有很多固化的传统业务思维需要打破,如国土、林业、农业等一些行业遥感调查与更新还在采用人工目视解译的工作方式,不仅耗时、费力、成本高、周期长,也无法满足当前经济社会快速发展对自然资源信息快速提取与更新的迫切需求。

其次,与遥感数据的获取能力相比,资源环境动态监测产品和信息服务能力远远滞后,国产遥感卫星的利用效率还很低,成为我国进行高精度资源环境遥感动态监测的瓶颈。

第三,从遥感产业来看,上游数据价值未发挥,中游缺少常态化数据供应,下游应用需求迫切但难以满足,产业协同能力尚需进一步提升。

也正是为了应对这些挑战,“秦岭·西电遥感脑”预训练大模型由此应运而生。

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“秦岭·西电遥感脑”,为普世价值而来

今年2月,“西电一号”卫星由长征八号遥二运载火箭以“一箭22星”的方式成功发射升空。“中星·丝路天图遥感卫星星座”的首发星,为高光谱遥感卫星,由西安电子科技大学、中星电科集团和未来宇航共同打造。

这颗卫星,具备目标重访周期短、数据质量高的特点,将有效服务广泛的行业用户提供数据支持,也为发挥遥感脑在产业上游的数据生产提前做好了积累。

在西安雁塔区未来产业城,目前算力规模列西部第一的未来人工智能计算中心,华为技术有限公司参与建设的大规模人工智能算力集群,一期已完成P(每秒千万亿次浮点运算)算力的人工智能计算中心建设,堪称西部最强大脑。这又让“秦岭·西电遥感脑”在算力支撑上有了强大的依托。

那么,到底什么是“秦岭·西电遥感脑”,它的运行逻辑又是为何呢?

遥感脑实际上是一个遥感预训练大模型,它背靠国产卫星的高质量数据,以及西部智算中心的超强算力,目前在农业、林业、水利、旅游、乡村振兴等重点领域,以及生态检察、资源审计、应急救灾、城市规划等场景得到广泛应用。

事实上,顺应“AI+遥感”的时代机遇,很多传统行业的数字化转型,对“AI+遥感”的能力有不同程度的需求,但无论是AI技术还是遥感技术,对很多行业来说都是可望而不可及。

“秦岭·西电遥感脑”,已经针对多模态、不同区域、不同场景遥感数据特性,建立多样化的自学习机制,通过提升方法模型泛化能力,提高大范围自然场景解译精度。由此可见,遥感脑的落地,其本质还是要将“AI+遥感”技术,引入千行万业,将其打造成一种更为普世的能力。

值得一提的是,它还是基于“自主知识产权技术+国产AI框架+国产AI算力平台+国产数据”的遥感数字经济生态体系衍生出来的创新。

03

遥感脑生态,打通“AI+遥感”产业生态

遥感产业是一个分工非常明确的产业。它的上游是数据生产,中游是数据处理、算法模型和遥感应用服务,下游则是丰富的应用场景。

那么西安电子科技大学与华为,及产业伙伴的携手,能够给遥感产业的发展注入哪些“活力”?

首先,上游数据生产的痛点是数据推广与应用之难,亟待进一步盘活数据资产。

我国本身拥有自主运控遥感卫星,可以提供可靠、有保障的数据及其服务或获得遥感卫星数据的渠道。可以满足国土资源调查、环境保护、现代农业、防灾减灾和国家安全等方面对遥感数据的需求。

其次,中游的难题主要集中在科研投入回报率低,算力不稳定和数据来源不安全等问题导致的产业落地难。

西安电子科技大学具有数据处理,算法、模型训练与开发能力,通过AI大模型解决人力投入、效率与精度等问题;再有西安电子科技大学、计算中心、华为等多方联合打造的遥感脑,带动海量数据标注市场,同时推进中国智能遥感产业化应用。

第三,下游应用场景落地,需解决遥感应用落地关键问题,以打开更大空间,如精度,实时性,效率,去进入更多场景,更多空间。

中科星图、航天宏图、锐思数智等遥感领域的专业方案商,为国土资源、应急管理、生态环境、气象观察及交通运输等场景,打开了商业化应用的前景。

客观地说,过去遥感产业的三个层次之间是有一定脱节的,而“秦岭·西电遥感脑”,则像是一个生态系统,成功拉通上中下游,打通了“AI+遥感”产业的未来。

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