讓AI下沉到田間地頭 大模型開啟遙感應用新篇章
長期以來，自然資源被稱為遙感百業「之首」。然而，隨著遙感影像數量的快速激增，衛星影像不夠清晰、解譯能力供給不足的問題愈發凸顯。 「AI 遙感」這個「組合」應運而生，透過人工智慧的方式，可以大幅提升既有數據的利用深度，並強化對遙感資訊的翻譯能力，輸出更加精細化、更加準確的結果，甚至給出更形象直觀的成果。
隨著人工智慧技術的不斷進步，遙感技術也朝著更智慧、更有效率的方向發展。那麼，AI賦能遙感技術究竟能夠碰撞出什麼樣的火花呢？又將如何「顛覆」傳統遙感產業？今天，請跟隨《中國科技資訊》一探究竟。
只有AI才能實現真正的衛星遙感應用？
遙感技術在國計民生的應用非常廣泛，例如在城市運作、自然資源普查、植被分類、農作物監測及環境監測等方面都有深度應用。使用遙感技術的用戶，想從遙感資料中獲得的其實就是訊息，而這也正是遙感應用面臨的最大瓶頸：從資料擷取解譯到資訊應用的瓶頸。更具體地說，問題可以概括為缺乏精確的數據、計算速度不夠快以及分析不夠深入。
越來越多的人開始意識到：只有依靠人工智慧技術才能實現真正有效的衛星遙感應用。於是。 「AI 遙感」這個「組合」應運而生，透過人工智慧的方式，可以大幅提升既有數據的利用深度，並強化對遙感資訊的翻譯能力，輸出更精細、更準確的結果，甚至給出更形象直觀的成果。
在AI的賦能下，農業衛星在太空“拍下”地面的“照片”，根據這些圖像數據，結合氣象情況等，算法就準確地“算”出了農作物的長勢狀況，給地方政府、種農以參考。 這是AI 遙感賦能數位農業領域的一個典型場景，種地不用再被動“看天吃飯”，可以結合分析數據主動採取行動，告別面朝黃土背朝天的苦幹模式，能夠“心裡有譜」、放寬心。
事實上，AI 遙感還具有廣泛的應用前景，例如可以用於地表覆蓋分類、地形分析、城市規劃、農業監測、自然資源管理等領域。
遙感大模型讓AI下沉到田間地頭
#作為資料密集型業務，遙感從海量遙感影像圖片的解譯分析，到背後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反應和高解析度遙感應用需求的不斷增加，AI算力已成為遙感AI發展所面臨的主要障礙。因此，這也激發了AI遙感大模型產業的集聚發展。
這種大模型又有怎樣的好處呢？它透過大規模資料的預訓練方式規避了應用「重複造輪子」的現象。以前，包括AI 遙感在內，AI應用是單一創新的過程，每次解決一個場景的具體問題，都需要從基礎數據和算法開始“再來一遍”，如同小作坊式生產；現在，大模型的出現，在通用能力的基礎上，企業或開發者只要在預訓練模型基礎上進行微調，就能「出產」勝任具體場景任務的應用，如同普通商品的「工業化大生產」一樣，高效地出產高品質遙感AI應用，整個領域將實現簡單高效發展。
可以預見，隨著AI大模型帶來的範式創新，AI遙感技術也有望以更低成本、更高的效能「下沉」到農業產業的更多細分場景中，助力數位農業技術升級和推廣。
大學企業密集發表 產業未來可期
#從產業動態上來看，越來越多的高科技公司和科研院校已著手正在「加碼「AI遙感大模型，並取得了一些階段性進展，付諸遙感產業應用上。
例如，商汤AI遥感大模型以通用视觉大模型为基础，具有不同地物种类、不同影像类型、不同影像时间和谱段的高泛化能力，拥有先进的地物解译能力和媲美人工标注的生成式图斑效果。已在种植业监测、非农非粮监测、耕地用途管控、涉农信贷、涉农保险领域得到广泛应用；中国科学院空天信息创新研究院联合北京昇腾人工智能生态创新中心技术团队推出“空天.灵眸”大模型，具备遥感数据理解、复原能力，可实现对跨模态遥感数据的共性语义空间进行表征。未来应用不止于在三维重建等领域，或将进一步推广至国土资源、交通、水利等更多行业，为天临空地一体化应用提供整套解决方案；航天宏图打造“天权”视觉大模型，面向多模态遥感数据，旨在解决现有“AI 遥感”业务模式下样本标注及模型泛化的局限性，致力构建“分割、检测、生成”一体化的智能遥感生态体系，赋能国防安全、国土资源、交通水利等多个应用领域。
虽然AI遥感大模型有许多优点，但在未来的产业应用方向中依然会面临一些挑战。快速高效地处理和分析海量遥感数据仍然是一个难题。此外，如何保护遥感数据的安全和隐私也是一个需要解决的问题。
这就需要进一步解决人工智能方法在遥感自动解译方面存在的问题，需要继续扩大样本数据库，并增加多样性和区域性的样本；另一方面需要设计遥感专用的深度学习神经网络，将光谱信息和地学知识融入到网络中，使之能够有效解决自然地理要素地物分类等难题。这无疑都需要依托于我国人工智能安全自主的核心技术和基础设施的发展，助力智能遥感解译研究等科研创新突破，实现产业生态繁荣。
总之，随着人工智能技术和计算能力的不断提升，AI遥感大模型的应用前景依然非常广阔。未来，可以期待AI遥感大模型在更多的领域发挥重要作用，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
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