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用AI識別北京、魔都,“智能遙感解譯”提升城市精細化管理

 掃地僧一一 2019-09-02
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1979年至2019年,上海世博會園區(qū)用地的道路、建筑、工地、綠地和水體有哪些變化?今天上午舉行的2019世界人工智能大會“智煥新動能”主題論壇上,商湯科技聯(lián)合創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官徐立展示了智能遙感解譯技術(shù)的價值——傳統(tǒng)的人工目視解譯耗時耗力,半自動化軟件解譯則準確率有限,如今用深度學(xué)習(xí)這種人工智能技術(shù)識別遙感圖像,將給遙感行業(yè)帶來一場革命。
公眾可登錄我國首個在線智能遙感解譯平臺“感知地球”(rs.sensetime.com),體驗人工智能對北京、上海遙感圖像的識別,包括道路、船舶、用地分類檢測以及一段時間的城市變化監(jiān)測。
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云雪識別率超過專業(yè)人員
遙感泛指所有遠距離探測,人造衛(wèi)星、飛機等飛行器搭載的儀器對地球表面進行遙測,可獲得大量遙感數(shù)據(jù)。來自Pixalytics公司的數(shù)據(jù)顯示:2016年至今,全球已發(fā)射并處于工作狀態(tài)的對地觀測衛(wèi)星數(shù)量大幅增長,從2016年的374顆增至2019年的710顆。這必然使對地觀測圖像激增,隨之而來的是衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)分析市場的擴大。據(jù)衛(wèi)星咨詢公司NSR預(yù)測,到2027年,全球衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析市場總額將達到181億美元。
這么多的數(shù)據(jù)、這么大的市場,給人工智能賦能遙感行業(yè)帶來了機遇。商湯科技遙感事業(yè)部總經(jīng)理張琳介紹,傳統(tǒng)的遙感圖像解譯方法是人工目視和半自動化軟件。前者是指專業(yè)人員標注圖像上的各種地物,標注完一幅圖通常需要一周左右;后者是用軟件對圖像進行定量分析,其準確率提升已遇到瓶頸,因為這類定量分析軟件不夠智能,識別地物的準確率不會超過專業(yè)人員。
隨著深度學(xué)習(xí)算法的興起,人工智能已在人臉識別、圍棋等領(lǐng)域超越人類。在遙感圖像解譯領(lǐng)域,深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)也有望做到這一點。目前,商湯科技在云雪檢測這個遙感解譯環(huán)節(jié)超越了人類,準確率比專業(yè)人員高1.5個百分點?!霸谛l(wèi)星遙感圖像中,云和雪比較難區(qū)分。通過大數(shù)據(jù)訓(xùn)練和專用算法開發(fā),商湯遙感平臺對云和雪的識別率超過96%?!?/div>
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由于地物種類繁多,讓人工智能系統(tǒng)識別遙感圖像的難度很高。研發(fā)團隊需要不斷地對系統(tǒng)進行各種數(shù)據(jù)的訓(xùn)練,并開發(fā)出遙感專用的一系列算法模型。例如,商湯遙感事業(yè)部正在與水利部門合作,讓系統(tǒng)學(xué)習(xí)識別河道周圍的水土擾動變化斑塊。對于這種斑塊,監(jiān)測人員往往會漏檢很多。人工智能系統(tǒng)的漏檢率則很低,它會把所有疑似斑塊都檢測出來,隨后讓工作人員一一識別,成為他們的得力助手。
人工智能催生遙感新應(yīng)用
為了讓公眾對智能遙感解譯有直觀了解,商湯科技上個月發(fā)布了“感知地球”(SenseEarth)網(wǎng)絡(luò)平臺。輸入相應(yīng)網(wǎng)址后,你就能看到北京和上海的衛(wèi)星遙感地圖。地圖上有一個框,可以用鼠標進行縮放。用這個框選定北京或上海的一個區(qū)域后,點擊“道路檢測”或“船舶檢測”圖標,地圖上就會出現(xiàn)紅色記號標注的密集路網(wǎng)和一艘艘船只;點擊“用地分類”圖標,地圖上則會出現(xiàn)多種顏色的區(qū)域,分別對應(yīng)耕地、林地、草地、濕地、水體、不透水層等10類用地;點擊“變化監(jiān)測”,再選擇兩個年份和月份,你會看到地圖上出現(xiàn)了一個個用紅線劃出的小區(qū)域,那里就是遙感圖像發(fā)生變化的區(qū)域,反映了城市變遷的點點滴滴。
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智能遙感城市解譯平臺的問世,讓城市精細化管理多了“天眼神器”,可與布設(shè)在地表的攝像頭等傳感器組成天地一體化感知網(wǎng)絡(luò)。在上海市經(jīng)信委支持下,商湯科技正在與上海水務(wù)、住建、測繪等多個部門商談合作,謀劃這一新的人工智能應(yīng)用場景?!拔覀兒蜕虡I(yè)衛(wèi)星公司合作,獲得的上海遙感圖像每天更新,分辨率為3米。人工智能的快速解譯功能,可以幫助政府部門開展一系列精細化管理工作?!睆埩张e例說,對城市河湖水面面積的監(jiān)測可依靠“AI天眼”,搭建違章建筑的行為也會被它及時察覺。
通過人工智能賦能,遙感圖像的解譯周期將大幅縮短,從而催生一些新的遙感應(yīng)用。例如在金融行業(yè),智能遙感解譯能獲取鐵礦石等大宗商品的港口運輸、部分開采信息,使業(yè)內(nèi)人士對其現(xiàn)貨量有更準確的了解,從而對期貨漲跌作出預(yù)測。在農(nóng)業(yè)和保險行業(yè),保險公司可根據(jù)智能解譯農(nóng)作物遙感圖像的數(shù)據(jù),更精準地開展承保、災(zāi)害預(yù)警、核保業(yè)務(wù)。在電力和石油行業(yè),智能遙感解譯有望與無人機巡線結(jié)合,以更低的成本排查電力線路、石油管道的故障和隱患。

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