1858年,法國攝影家圖爾納雄乘坐氣球拍攝了法國巴黎的鳥瞰像片,人類開始用“上帝視角”記錄地球。 數百年來,人類通過持之以恒的對地探測來觀察和了解地球母親的奧秘
1858年,法國攝影家圖爾納雄乘坐氣球拍攝了法國巴黎的鳥瞰像片,人類開始用“上帝視角”記錄地球。
數百年來,人類通過持之以恒的對地探測來觀察和了解地球母親的奧秘。
今天我們生活在一個遙感衛星環繞的世界,云計算正在降低數據存儲和計算成本,人工智能正在減少分析和處理圖像的時間……
新技術進一步激發了地球觀測市場的發展和創新,人類對地探測進入一個黃金時代。
天上有越來越多注視地球的眼睛
時至今日,你已經可以在任何特定日期,任何特定地點,通過鼠標滾輪來查看該位置的變化情況。
這背后是天上有越來越多注視地球的眼睛,衛星遙感技術具備地面覆蓋率高、數據量大的特點,作為獲取空間地理信息的重要手段,所產生的海量對地觀測數據將在各行各業獲得越來越廣泛的應用。
華爾街的基金經理們此前就已經開始用遙感衛星監測沃爾瑪等大型百貨超市和連鎖餐廳外停車場的車流變化,繼而比其他人更早知道有用的商業信息,作出有效的商業決策。
實際上,大部分遙感服務還主要應用在公共服務領域,如地質災害監測、國土監測等,遙感市場上90%的消費主要來自于政府部門。
上世紀70年代,我國也開啟了遙感事業,遙感技術的不斷發展,從土地確權、不動產登記,到國情普查、環境整治,再到“一帶一路”、智慧城市……遙感應用得到不斷拓展。
如今,遙感衛星技術影響著人們生活的方方面面,成為生活和經濟發展不可缺失的重要組成部分,在應對氣候變化、防災減災、農業等領域發揮著至關重要的作用,在國家生態文明、“一帶一路”建設、軍民融合發展、科學防災減災等領域,都需要遙感衛星技術和數據做支撐。
以“一帶一路”沿線國家為例,該區域沙漠、海洋、高原、山地等分布較多,對應的暴雨、強對流、森林草原火情、沙塵暴等災害損失是全球平均值的兩倍以上。對此,遙感衛星可開展全天候、立體化觀測,清晰地捕捉災害變化,并提供大范圍、高時效、直觀精確的各類產品,為對地監測發揮不可替代的重要作用。
在臺風天氣期間,遙感衛星制作的觀測云圖,可以直觀的觀測臺風變化情況,為政府部門提供決策依據,為居民轉移帶來很大便利。
從2008年到現在,中國遙感衛星已多次開展全球災害監測服務,包括日本海嘯、地震等。
目前,南非、泰國、東盟多國與中國都有合作,希望讓中國的衛星接收站在海外落地,幫助他國進行災害監測或開展人道主義救援工作。
11月6日,中國國家航天局做出了一個意義非凡的決定:在澳大利亞舉行的GEO2019年會議周上,宣布推出“中國國家航天局高分衛星16m數據共享服務平臺(CNSA-GEO平臺)”以及相關數據政策,將中國高分16米數據對外開放共享。
看似一次普通的數據共享,實際上對于推動人類社會可持續發展、應對氣候變化和防災減災具有重要意義,得到了國際社會的高度評價。
中國數據服務全球
進入21世紀以來,遙感數據以每日TB量級在增長,國際遙感衛星產業進入了一個新的發展階段。
作為一種寶貴的數據資源,遙感數據需要被高效的使用,才能發揮出最大作用和價值,也是對巨額投資的回報。
不過,在數據分享和應用上,需要打破區域、國家、組織之間的限制,以實現衛星遙感數據的實時共享服務。
實際上,一直以來有許多國際組織在促進遙感數據的全人類共享,區域之間、國家之間、組織之間大規模的聯合與共享體系正逐步形成。
中國早在2005年參與發起并成立了地球觀測組織(GEO)時就倡導建立一個綜合、協調和可持續的全球地球綜合觀測系統。
在遵守相關國際公約和各國政策法規的基礎上,致力在最短的時間、最低的成本和全面、開放的方式交換地面、航空和航天的遙感科學觀測數據,為實現全球的可持續發展和千年目標做出貢獻。
此次,中國國家航天局決定,將高分一號和高分六號衛星16米分辨率的寬幅(WFV)數據對國際組織免費開放,這是中國GEO的重要組成部分。
16米衛星數據為資源調查與監測、環境監測與評價、災害應急監測、全球氣候變化、農業與農村應用、地球科學研究提供了重要的技術支撐,為其他國家,尤其是發展中國家的可持續發展提供了關鍵支持。
數據開放后,用戶可通過CNSA-GEO平臺查看三類中國高分16米衛星數據:歷史存檔數據、基于存檔數據生成的全球有效覆蓋一張圖、每日拍攝的16米數據。
用戶不僅可以通過CNSA-GEO平臺進行數據查詢和下載,還可以在平臺上瀏覽政策標準、數據更新、數據質量檢驗、衛星簡介、數據應用產品介紹、應用案例等模塊,用以了解中國高分16米衛星數據的共享策略、主要技術指標,以及主要應用領域。
在遙感衛星產業,中國在短短時間內,已實現從“后來者”,到“追趕者”,再到數據共享的重要“引領者”,中國成果得以服務世界。
中國科學院院士、中國工程院院士李德仁曾說過,衛星大數據要以全球72億居民的需求作為方向,做成產業而不僅僅是生意,我們要走一條新路。
從“云”上來,到“云”上去
任何技術產業的大力發展,都離不開諸多技術的積累和賦能。
近年來,如火如荼的云計算、人工智能、5G等前沿科技技術正前所未有的速度,重塑和顛覆傳統行業,遙感衛星產業也不例外。
隨著遙感衛星數據采集技術的快速發展,分辨率提高,數據下行能力的增強,海量多源的遙感數據將繼續呈現出爆發式增長趨勢。
很長一段時間以來,遙感數據在存儲、處理、分析和分發上存在很多問題,海量遙感影像數據的快速處理能力嚴重不足,遙感影像數據的使用效率不高等,嚴重影響了遙感影像使用的效率和空間決策的進行。
如何提質增效,讓對地觀測數據發揮應有作用,是整個產業面臨的棘手難題。
實際上,隨著云計算技術的快速普及,這一問題已經引刃而解,借助云計算和人工智能技術,我們可以按以前無法想象的效率處理圖像。
這些新興技術可提供在線,按需,可擴展的圖像處理功能,向全球用戶社區提供圖像產品和可視化工具,消除非專業人員的軟件障礙和硬件要求,促進新算法和處理工具的快速集成和部署,將遙感數據與預期的最終用戶直接聯系起來。
如近一年兩年來國內大中城市空氣質量的大幅改善,在很大程度上也有賴于云計算、大數據、人工智能和5G等技術的賦能。
中國四維測繪技術有限公司(簡稱中國四維)聯合華為云發布的“四維地球”,其綜合運用大數據、云計算、人工智能、5G等技術,構建的云服務平臺提供包括基礎影像底圖、每日新圖在內的通用遙感產品服務,大幅降低遙感數據使用門檻,實現按需、準實時云端提供高質量遙感數據,時空信息的服務形式在環境監測領域或可帶來顛覆性創新。
在氣象遙感行業,通過云技術的賦能,綜合利用多元數據,用高度集成和靈活配置的算法,打造更精準、更迅速的災害預測,中國的氣象科研事業,正全力朝著氣象強國的方向前行。
華為云將協助中國氣象局及合作單位,打造基于云+AI的科研服務數據共享平臺,面向科學研究人員開放,該平臺將在公有云上存儲海量遙感數據,科研人員通過算法的線上運行,享受分布式云存儲、動態計算資源的強力支撐,多方聯手實現國內第一家基于云架構遙感服務,打通運行模式和生態的機構。
再比如,人類為更全面、深入了解行星和星系的誕生和暗能量謎團,有包括中國在內的20個國家的科學家此前制定了一項規模龐大的計劃,建造一個巨型射電望遠鏡陣列,即平方公里陣列射電望遠鏡項目(以下簡稱“SKA項目”)。
一個驚人事實是,SKA項目每年存檔數據大約有600PB,在這樣龐大的數字背后,AI所提供的快速數據分析能力對海量數據的處理功不可沒。
早在2018年末,中科院上海天文臺便在“2018年第三屆中國SKA科學年度研討會”上宣布與華為簽署SKA項目合作協議。基于此協議,華為云將運用自身在大數據、云計算、高性能計算以及人工智能領域的優勢,并結合上海天文臺在射電天文方面的優勢,共同推進中國SKA區域中心建設,致力用AI賦能宇宙探索。
而今年9月份華為云發布的華為云EI集群服務可按需使用、即時開通,該服務可以說是全球最快的AI訓練集群,是目前全球的“算力巔峰”,將為科學研究提供更快的圖像、語音等AI模型訓練,可以讓人類更高效地探索宇宙的奧秘。
此次中國高分衛星16米數據向全球開放,也離不開云和人工智能等前沿技術助力,中國國家航天局對地觀測與數據中心負責總體設計和運維管理,華為云、中科星圖、航天宏圖和中國資源衛星應用中心等多家單位共同研制創建。
技術資源的整合促使CNSA-GEO平臺的海量數據處理和實時共享成為可能,面對每天高達1T、32天完成一次全球覆蓋的海量數據,以及來自全球的高并發訪問量,高分衛星現存和未來更新的數據全部上“云”。
從“云”上來到“云”上去,確保海量數據處理和實時共享,支持全球用戶同時在線訪問平臺和下載數據,同時還保證了網站少卡頓、低時延、下載速度穩定。據了解,僅僅正式發布不到24小時,平臺訪問量已近20萬次,各項功能均平穩高效運行。而這次CNSA-GEO平臺的上線,華為云也正式加入GEO對地觀測數據領域的云計算大家庭。
今后,中國還將與GEO各成員國和各國際組織開展更深層次的合作與交流,廣泛開展數據應用和算法科學等研究交流、培訓教育與合作,構建一個基于高分衛星和云平臺的生態系統,真正將高分衛星數據與行業應用結合起來。
通過對云計算、人工智能、5G等前沿技術資源的整合應用,遙感衛星產業正形成強大的資源合力,產生更高的協同效率,創造更多的發展紅利。
在業內人士看來,遙感衛星產業有云計算+人工智能+5G等新技術的加持,不只是提質增效,這種技術資源的整合的優勢在未來會越發明顯。
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