有位朋友最近換了份工作,去了一家做數字地球的新公司。
這家公司的母公司屬于中科院旗下,基于衛星遙感數據,為政府和特種領域服務了近20年。
新公司是想借助互聯網平臺,從線下向線上轉型,把之前積累的遙感大數據和算法,結合云計算,通過云平臺開放出來,服務更多的行業客戶。
我比較好奇,問了一個聽起來很傻的問題,什么是遙感?好像離我們老百姓比較遙遠。
遙感就是遙遠的感知,是從遠離地面的不同工作平臺上,如高塔、氣球、飛機、火箭、人造地球衛星、宇宙飛船和航天飛機等,通過傳感器對地球表面的電磁波輻射信息進行探測,然后經信息的傳輸、處理和判讀分析,對地球的資源與環境進行探測與監測的綜合性技術。
與人工智能的數據、算法及算力三要素相似,遙感+AI叫智能遙感解譯,也有三大核心要素,遙感影像樣本庫、遙感智能解譯的算法與模型、能夠進行大規模計算的硬件平臺。
數據方面,遙感數據天然就是大量的各類影像數據。隨著近些年衛星發射成本下降,國家和商業衛星發射數量持續增加,以及國家“高分專項”工程,獲取的數據種類和精度得到持續提升,時空遙感大數據越來越豐富。
算力方面,隨著近10年國內外云計算的蓬勃發展,算力得到快速提升。
算法方面,隨著近年來人工智能、深度學習的快速發展,算法效果也得到很大提升。
綜上幾點,AI在遙感數據中的應用,也算是水到渠成。AI成為遙感數據處理中的關鍵力量。
那么,遙感+AI,市面上有了哪些成果,主要有哪些算法?
通過這段時間的調研,發現國內外都有一些公司,已經做了不少的嘗試,也取得了不少成果。國內的有阿里達摩院、中科星圖、航天宏圖、商湯科技、土豆數據、大地量子等。國外的有谷歌地球Engine(即GEE)、微軟的MPC等。
AI在遙感領域應用主要是利用計算機視覺技術對時空信息進行AI智能解譯,包括地物提取、目標識別和專題監測等。
1、地物提取:針對影像全區域范圍,進行像素級地物類型解析及精準分割,得到不同位置對應的地表覆蓋屬性,涵蓋耕地、林地、草地、建筑物、道路、裸地、水域等等。

建筑物提取前

建筑物提取后
2、目標識別:利用計算機視覺算法識別出地理信息中的各種目標,比如飛機、車輛、油罐、機場、船舶等。

大興機場飛機識別

油罐識別
3、專題監測:對某些細分行業場景下的某一區域、某一類型的特征指標進行動態跟蹤,掌握相關情況。
建筑物變化動態監測:秦嶺違建別墅監測與拆除

河道兩側違建光伏監測與拆除,恢復河道行洪排澇功能
最后一個問題,這些算法可以應用到哪些場景?

目前應用比較廣泛的有自然資源、林業、農業、減災防災、交通、氣象等很多行業場景。比如農業場景,應用包括作物分類識別、估產、長勢預測、田地土壤墑情、病蟲害防治等十數個具體應用場景。
當然,在實際應用過程中,也會遇到各種問題,比如遙感樣本數據集的豐富性和統一性,遙感專屬神經網絡的持續研究等。隨著國家政策的大力支持,加上各方企業的積極探索,未來更多產業應用值得期待。
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