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AI助力 讀懂衛(wèi)星拍下的大地照片

不去現(xiàn)場也能快速識別撂荒地

2022年08月10日07:36 | 來源:四川日報
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原標(biāo)題:不去現(xiàn)場也能快速識別撂荒地

  ●傳統(tǒng)人工調(diào)查手段難以充分滿足全域覆蓋、動態(tài)監(jiān)測、及時查處的常態(tài)化土地監(jiān)測需求

  ●耕地保護(hù)與糧食安全監(jiān)管服務(wù)平臺可實現(xiàn)動態(tài)化監(jiān)測區(qū)域內(nèi)土地、識別實際種植作物等功能

  ●目前平臺已擁有小麥、水稻、大豆等主要大田作物和棉花、油菜、花生、柑橘等20余種經(jīng)濟(jì)作物的自動識別能力

  成都智算中心又出新成果了。

  不久前,由該中心首批簽約算力服務(wù)孵化聯(lián)合解決方案企業(yè)打造的耕地保護(hù)與糧食安全監(jiān)管服務(wù)平臺正式投用。該平臺可實現(xiàn)動態(tài)化監(jiān)測區(qū)域內(nèi)土地、識別實際種植作物等功能,讓人通過衛(wèi)星照片,不去現(xiàn)場就能快速識別撂荒地。

  該平臺背后有哪些關(guān)鍵技術(shù)?又將如何助力相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?8月8日,記者來到該平臺的研發(fā)中心一探究竟。

  技術(shù)路徑:衛(wèi)星拍照,通過AI快速識別

  提到平臺背后涉及哪些關(guān)鍵技術(shù),平臺研發(fā)方、大地量子數(shù)字政府總監(jiān)杜朝陽提到兩點:衛(wèi)星遙感技術(shù)和AI(人工智能)算法,“衛(wèi)星給大地拍照,AI快速識別這些照片?!?/p>

  衛(wèi)星照片什么樣?杜朝陽從電腦中調(diào)出一張衛(wèi)星拍攝的某地農(nóng)田照片,照片上是大小不同的綠色格子。

  他介紹,地球上的任何物體都具有光譜特性,具有不同的吸收、反射、輻射光譜的性能。太陽不斷向地球表面發(fā)射電磁波,地面上的植物對這些電磁波進(jìn)行不同的反射。“可結(jié)合格子背后的光譜反射數(shù)據(jù),根據(jù)一定的公式分析出這是哪種植物?!?/p>

  杜朝陽介紹,衛(wèi)星遙感技術(shù)不是最近才出現(xiàn)的技術(shù)。過去,對衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)的處理、分析需要有專業(yè)知識的人進(jìn)行人工判讀?!暗鎸A繑?shù)據(jù)處理時,效率很難提升,影響了遙感衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的商業(yè)化運(yùn)用?!?/p>

  得益于人工智能算法和云計算的技術(shù)進(jìn)步,衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)處理能力不斷提高。“簡單說,就是AI代替過去的人工識別?!倍懦栒f,AI在進(jìn)行大規(guī)模衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)處理前,必須先經(jīng)歷樣本學(xué)習(xí)階段,“比如,獲取水稻識別能力前,需要先學(xué)習(xí)水稻樣本,了解樣本的光譜特性。學(xué)會后,當(dāng)它再遇到類似影像,就能快速識別出來?!?/p>

  目前,包括百度、商湯科技、大地量子等在內(nèi)的不少企業(yè)都針對衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)的分析,推出了自己的算法模型。這加速了衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)的商業(yè)化應(yīng)用和推廣。

  應(yīng)用推廣:科技賦能,助力常態(tài)化監(jiān)測

  目前,耕地保護(hù)與糧食安全監(jiān)管服務(wù)平臺已擁有小麥、水稻、大豆等主要大田作物和棉花、油菜、花生、柑橘等20余種經(jīng)濟(jì)作物的自動識別能力。這將如何助力農(nóng)業(yè)發(fā)展?

  我國耕地資源分布廣、面積大,耕地利用情況復(fù)雜、作物種類繁多,傳統(tǒng)人工調(diào)查手段難以充分滿足全域覆蓋、動態(tài)監(jiān)測、及時查處的常態(tài)化監(jiān)測需求。而耕地保護(hù)與糧食安全監(jiān)管服務(wù)平臺能解決這一難題。

  “判斷這塊土地是不是撂荒,只需要調(diào)出連續(xù)幾個月的衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行分析,就能知道這塊土地上是不是種了農(nóng)作物,具體是什么農(nóng)作物。一旦發(fā)現(xiàn)疑似撂荒的現(xiàn)象,相關(guān)部門就可以去定點地塊,進(jìn)行最終核查?!贝蟮亓孔铀鶎俟境啥继乩瓗焖萍加邢薰旧虅?wù)總監(jiān)孫璜說,這一平臺能幫助政府實現(xiàn)日常監(jiān)管模式由傳統(tǒng)人工“隨機(jī)性調(diào)查、被動式發(fā)現(xiàn)、運(yùn)動式查處”向“地毯式搜索、主動式發(fā)現(xiàn)、常態(tài)化治理”的轉(zhuǎn)變,大幅提升工作效率。

  在孫璜看來,遙感衛(wèi)星有著巨大的應(yīng)用前景。“比如,一個地方要對10萬畝油菜投保,如果光靠保險公司人力去調(diào)查土地情況,耗時耗力,結(jié)果還不一定準(zhǔn)確。如果調(diào)取衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)分析處理,很快就能得出結(jié)論?!?/p>

  四川有較大地區(qū)屬于盆地,一年四季云雨天氣多,晴天少,光學(xué)遙感衛(wèi)星的有效觀測天數(shù)受到很大影響,“光學(xué)遙感衛(wèi)星屬于被動式探測,靠接收地表物對太陽電磁波的反射,而云層會影響太陽照射?!倍懦栒f。

  要解決這一問題,就要拓寬影像數(shù)據(jù)的來源?!拔⒉ǔ上窭走_(dá)衛(wèi)星是主動式探測,靠自己發(fā)射雷達(dá),物體反射雷達(dá)來成像,能夠克服云霧雨雪和黑夜條件的限制。”杜朝陽介紹,數(shù)據(jù)來源多元化后,對AI也提出了更高要求,“目前我們正在進(jìn)行技術(shù)的迭代更新?!保▽庌?四川日報全媒體記者 蔣君芳)

(責(zé)編:袁菡苓、羅昱)

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