決勝遙感大模型時代！昇騰AI引領AI+遙感融合發展新范式

極客網·極客訪談（朱飛）5月22日 在遙遠的太空給地球“拍照”，通過技術手段對“照片”進行解譯和分析，就能夠定格地球上各種事物的形態與分布，感知地質、地貌、土壤、植被、水文、人工構筑物等不同特征，識別它們在一定時間周期內的關聯和變化，從而為自然資源保護、農業農村建設、生態環境治理等提供依據。

這就是有地球“天眼”之稱的遙感技術。

當前，遙感領域已進入小時級快速響應和亞米級遙感觀測的新時代，遙感影像蘊含的數據信息越來越豐富，可挖掘的應用價值也越來越大。因此，傳統人工解譯或低自動化的方式難以滿足海量數據快速處理、敏捷應用的行業需求，解譯能力供給不足、計算成本高企等問題日益凸顯。

這些在遙感應用中面臨的問題，正是人工智能的強項所在。然而，在遙感+AI的發展中，通用的AI深度學習框架在處理具有大場景、多通道、多維度信息的遙感數據時并不得心應手，通用的計算機視覺（CV）等深度學習網絡算法模型并不能很好地“消化”這些特殊影像，充分提取遙感信息，釋放數據價值。換句話說，AI在遙感領域也遭遇了“不懂行”難題。

如何破局？極客網對話中科星圖空間技術有限公司（以下簡稱“星圖空間”）高級副總裁王一，以及武漢漢達瑞科技有限公司（以下簡稱“漢達瑞”）副總經理易學武，看頭部遙感“懂行人”如何以產業集群的力量推動遙感影像智能解譯方案創新及應用落地，書寫遙感+AI發展的新范式。

算法調優，全場景AI框架讓遙感AI模型開發事半功倍

遙感影像蘊含豐富的光譜、輻射、紋理和語義等信息，與自然圖像存在較大區別。要將AI深度學習在計算機視覺等領域取得的突破性進展“平移”到遙感領域，就需要根據行業特性開發算法模型。

去年6月，星圖空間GEOVIS iBrain空天大數據智能解譯平臺與昇騰AI基礎軟硬件平臺完成全面適配。在廣西貴港智慧城市建設項目中，基于GEOVIS iBrian空天大數據智能解譯平臺，利用遙感技術對重點區域建筑物進行自動化解譯識別與違建判別，實現了更及時和準確的快速信息檢測，為政府相關部門提供可靠的治理依據。

星圖空間高級副總裁王一告訴極客網，“我們非?？粗袝N騰的全棧能力，在針對遙感圖像中自動化快速解譯地物、目標等要素邊界及時空變化信息等能力進行優化時，通過底層Atlas硬件+中間層MindSpore AI框架+上層MindX等應用套件這一套相匹配的產品組合，可以最大程度的發揮我們算法自動化、智能化、批量化的解譯優勢?！?/p>

今年1月，漢達瑞中標廣東省自然資源一體化服務數據層AI遙感影像解譯及應用開發服務項目，該項目基于鯤鵬+昇騰+openEuler的國產化軟硬件環境建設，可以實現快速高效的模型訓練、推理處理、圖像識別等工作，提供更可靠、更高性能、更智能的遙感監測行業數據智能識別、提取、分類、監測能力，助力時空數據治理與一體化管理服務應用的快速落地。

漢達瑞副總經理易學武表示，“在遙感這樣的關鍵性產業，國家及一些重要單位對國產化的要求比較高?；跁N騰AI高性能基礎架構，我們將自身在算法、模型方面的特點釋放，結合遙感特性對AI模型和算法做了很好的優化，實現了從資源圖像理解向遙感圖像理解的轉變，在對客戶千萬級的樣本管理和模型訓練中取得良好效果，在滿足國產化需求的同時，實現了性能上的全面提升?！?/p>

算力普惠，公共算力服務平臺讓遙感AI應用降本增效

遙感作為數據密集型業務，從海量遙感影像圖片的解譯分析，到背后AI模型的訓練和推理，對計算資源的執行效率和成本開支都非常敏感。特別是隨著各行各業對快速響應、高分辨率類遙感應用需求的增加，AI算力愈發成為遙感AI發展的“攔路虎”。

當前，全國超二十家城市已上線人工智能計算中心（AICC），幫助企業解決算力資源調用難題。星圖空間和漢達瑞都選擇了本地AICC來提供算力支持。

星圖空間是西安未來人工智能計算中心首批合作伙伴之一，王一介紹到，“在模型的訓練階段需要大算力支撐，在部署階段只需要根據不同場景增量數據做訓練調優，這時候大量的算力就可以釋放掉了。但在傳統模式下，企業需要自行購買AI算力，昂貴的算力在很大程度上提高了企業的入行門檻，相比而言，AICC的租用模式就更加靈活?！?/p>

易學武也指出，AI深度學習對算力資源有很大的依賴，傳統各事業單位自建基礎設施的模式不再適用，單純為一個項目的生產需要去購置算力資源也不太現實。比如在自然資源項目中，客戶希望將AI作為整個計算資源的基礎底座，服務省市區縣多個部門及開發單位，這就需要對計算資源進行靈活自動的調配。我們與武漢人工智能計算中心的合作，同時利用昇騰AI提供的MindX工具，能夠根據業務需求智能調度分配計算資源，最大化實現算力的高效利用。

擁抱大模型時代，迎接AI+遙感領域的“智能涌現”

當算法優化和AI算力不再是瓶頸，遙感影像AI解譯平臺便打通了從數據入庫、預處理、樣本生產、樣本管理、模型訓練、智能解譯到成果應用的完整鏈條，推動AI智能遙感解譯進入從算法生產到算法應用的自動化、智能化時代，從而實現規?；?、工業化的遙感影像處理及應用。

而隨著應用的深入，具備優秀泛化能力、能夠進一步降低AI開發與應用門檻的大模型，已經成為行業共識。

星圖空間基于自研大模型，利用昇騰AI提供的調優算法，針對不同場景進行應用孵化。在廣西貴港智慧城市建設項目中，以往作業員通過卷簾對比的方式，純人工一天只能查看300多平方公里，現在基于單機自動化一天就能夠提取及比對10余萬平方公里，大大提高了用戶的作業效率；同時，算法精度和數據質量能夠滿足監測要求，綜合查全率達到90%以上，建筑物提取邊緣規整且吻合度高，方便進一步加工利用。目前該平臺已經落地自然資源、地表覆被監測、智慧執法監測、特種領域目標監測、雙碳環保監測等需求場景。

漢達瑞選擇了另一條路徑。2021年12月，該公司加入智能遙感開源生態聯盟，與武漢大學、華為等合作，基于昇騰AI和全球首個遙感影像智能解譯專用框架武漢.LuoJiaNet進行方案改造和適配，對高分辨率建筑物、道路、水系、耕地、林地等遙感影像的解譯精度達到了90%以上。去年7月，漢達瑞進一步將能力集成在自然資源大腦的平臺上，推動地理空間規劃、耕地保護、生態修復、應急救援等自然資源業務場景的數智化轉型。

寫在最后：

每一次技術水平的變革，都會帶來社會生產力的飛躍。AI改變遙感，昇騰改變AI。當更多的“懂行人”集結起來，合力打通AI+遙感從科研創新到產業落地的路徑，必將引領AI+遙感融合發展新范式，加速釋放遙感大模型時代每一個像元的價值！

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