人工智能對(duì)衛(wèi)星遙感行業(yè)有什么真正的影響

人工智能的熱潮仿佛已經(jīng)過(guò)去了，以至于我們可以認(rèn)真坐下來(lái)想一想，人工智能對(duì)衛(wèi)星遙感行業(yè)有什么真正的影響，雖然這種影響會(huì)比以往任何一次技術(shù)變革來(lái)的都更具沖擊性。

以地理信息、遙感為代表的技術(shù)型傳統(tǒng)行業(yè)一直沒(méi)跟上互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展模式變化的節(jié)奏。

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代剛到來(lái)的時(shí)候，我們都認(rèn)為以地理信息系統(tǒng)企業(yè)的能力，一定可以做出好的地圖服務(wù)，因?yàn)橄啾葘?zhuān)業(yè)的GIS服務(wù)，互聯(lián)網(wǎng)在線(xiàn)地圖服務(wù)的難度低得多，結(jié)果走到最后的是百度，是騰訊.

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)到來(lái)的時(shí)候，所有的APP都變成了LBS的應(yīng)用場(chǎng)景，結(jié)果呢?很多人不斷的反思“為什么滴滴、摩拜沒(méi)有在地理空間行業(yè)的企業(yè)中產(chǎn)生”，卻依舊什么都沒(méi)做出來(lái)。而現(xiàn)在大家都知道，人工智能的時(shí)代來(lái)臨了，留給我們的選擇是，要么更加主動(dòng)的擁抱這個(gè)時(shí)代，要么又一次被不知道哪里沖出來(lái)的野蠻人顛覆，以至于無(wú)力再起身。

作為衛(wèi)星遙感領(lǐng)域從業(yè)人員，深感人工智能技術(shù)的進(jìn)步會(huì)對(duì)海量衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用帶來(lái)極大的變革，這一次如果遙感行業(yè)不能夠主動(dòng)擁抱技術(shù)變革，那很有可能將會(huì)被時(shí)代又一次遺棄，甚至被永遠(yuǎn)甩在身后。

衛(wèi)星遙感一直以來(lái)都跟著測(cè)繪跑偏了。遙感的概念比地理信息等技術(shù)要早，但應(yīng)用場(chǎng)景一直有很多限制。

我們國(guó)家的衛(wèi)星遙感一直是國(guó)家層面主導(dǎo)進(jìn)行的，所以很多研究和技術(shù)并沒(méi)有真正從用戶(hù)需求角度出發(fā)。以前衛(wèi)星遙感的應(yīng)用場(chǎng)景是以國(guó)土測(cè)繪等行業(yè)應(yīng)用為主的，所以一直跟著測(cè)繪在提升精度，而真正對(duì)精度有絕對(duì)要求的應(yīng)用又不會(huì)用衛(wèi)星影像來(lái)解決。

遙感衛(wèi)星的研發(fā)也是如此，高分系列衛(wèi)星是以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為主，航天系統(tǒng)的衛(wèi)星研制參考的也是精度需求，因此過(guò)去很多年的遙感衛(wèi)星都在不停提升空間分辨率，到了亞米級(jí)以后，空間分辨率很難再提升，才開(kāi)始考慮時(shí)間分辨率，而高頻次、大范圍的空間監(jiān)測(cè)，才是衛(wèi)星遙感不可替代的優(yōu)勢(shì)。

區(qū)域和行業(yè)應(yīng)用中，對(duì)高頻次的空間監(jiān)測(cè)需求越來(lái)越高，而傳統(tǒng)的遙感衛(wèi)星完全不能滿(mǎn)足這些需求，這也是為什么微小衛(wèi)星的出現(xiàn)能夠給衛(wèi)星遙感帶來(lái)足夠沖擊的原因。

衛(wèi)星小型化的趨勢(shì)是毋庸置疑的。

這幾年商業(yè)航天發(fā)展很快，無(wú)論中外，都有一大批技術(shù)型人才從機(jī)構(gòu)(NASA、航天科技等)轉(zhuǎn)向了企業(yè)，形成了一批很有競(jìng)爭(zhēng)力的商業(yè)航天企業(yè)。動(dòng)輒數(shù)億、數(shù)十億的衛(wèi)星項(xiàng)目不是所有人都能玩得轉(zhuǎn)的，但微小衛(wèi)星的成本可控，讓創(chuàng)業(yè)公司、商業(yè)資本都能夠相對(duì)容易進(jìn)入。這種刺激導(dǎo)致了近年國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了一大批衛(wèi)星發(fā)射計(jì)劃，各種“XX一號(hào)”紛紛涌現(xiàn)，以至于大家都開(kāi)始討論“遙感衛(wèi)星產(chǎn)能過(guò)剩”的問(wèn)題。而現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題是：中國(guó)的遙感衛(wèi)星距離滿(mǎn)足用戶(hù)需求的高頻次監(jiān)測(cè)能力還差得很遠(yuǎn)。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，農(nóng)業(yè)的用戶(hù)需要對(duì)全國(guó)多處農(nóng)作物進(jìn)行長(zhǎng)勢(shì)分析，從遙感技術(shù)角度來(lái)說(shuō)沒(méi)有特別難實(shí)現(xiàn)的，而能夠保證進(jìn)行分析的可用數(shù)據(jù)呢?全國(guó)中高分辨率的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)，對(duì)全國(guó)范圍進(jìn)行一次無(wú)縫覆蓋，以目前的能力來(lái)說(shuō)，恐怕每年一次全覆蓋都是不確定的。

由于衛(wèi)星遙感受天氣因素影響較大，所以微小衛(wèi)星的出現(xiàn)有可能從數(shù)據(jù)源的問(wèn)題上徹底解決——即不管所在區(qū)域的天氣狀況如何，只要存在足夠多的衛(wèi)星，保證在天氣情況適合采集數(shù)據(jù)的時(shí)候有衛(wèi)星能夠過(guò)境就可以。

美國(guó)的Planet公司通過(guò)自主發(fā)射運(yùn)營(yíng)、收購(gòu)等手段，已經(jīng)擁有兩百多顆衛(wèi)星，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)幾乎每周一次的全球有效覆蓋;阿根廷Satellogic在2017年在由騰訊領(lǐng)投的B輪融資中籌到了2700萬(wàn)美元的資金，正在加快組網(wǎng)亞米級(jí)衛(wèi)星星座，希望能夠通過(guò)三百顆衛(wèi)星來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)地實(shí)時(shí)觀測(cè);國(guó)內(nèi)的長(zhǎng)光衛(wèi)星、四維世景等機(jī)構(gòu)也紛紛推出各類(lèi)遙感衛(wèi)星群計(jì)劃，有很多應(yīng)用已經(jīng)取得進(jìn)展。

如果每一家衛(wèi)星公司都按照自己的節(jié)奏來(lái)發(fā)展完全屬于自己的衛(wèi)星星座計(jì)劃，是不是會(huì)導(dǎo)致資源的浪費(fèi)?把現(xiàn)有衛(wèi)星公司的數(shù)據(jù)資源整合起來(lái)，來(lái)實(shí)現(xiàn)更多應(yīng)用場(chǎng)景的完善?美國(guó)衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析公司Orbital Insight已經(jīng)在這樣做，并拿到了累計(jì)7870萬(wàn)美元的融資。Orbital Insight從DigitalGlobe、Airbus、NASA、Planet等諸多機(jī)構(gòu)和企業(yè)獲取數(shù)據(jù)，利用人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等新的技術(shù)手段，對(duì)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化處理，從而快速為各類(lèi)政府和商業(yè)機(jī)構(gòu)提供服務(wù)。

以目前國(guó)內(nèi)遙感服務(wù)的體量以及政府導(dǎo)向的服務(wù)模式來(lái)看，單純靠人工來(lái)完成這些服務(wù)是沒(méi)有問(wèn)題的。然而一旦通過(guò)衛(wèi)星資源的整合以及微小衛(wèi)星數(shù)量級(jí)式的跨越，我們很快就會(huì)實(shí)現(xiàn)真正的每天對(duì)地球全覆蓋數(shù)據(jù)獲取。

這不但會(huì)催生新的應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，讓商業(yè)化應(yīng)用代替政府服務(wù)成為衛(wèi)星遙感的核心載體，更會(huì)對(duì)現(xiàn)有遙感信息處理和分析能力提出前所未有的挑戰(zhàn)：面對(duì)每天PB級(jí)的數(shù)據(jù)，如何將原始數(shù)據(jù)加工成為用戶(hù)可以使用的信息?答案只有一個(gè)，那就是智能化、規(guī)?；?、實(shí)時(shí)性遙感信息生產(chǎn)將是未來(lái)遙感產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)和制高點(diǎn)，只有這樣才能夠讓大規(guī)模智能分析和信息服務(wù)成為可能。

基于圖像的機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能的一個(gè)分支，也是目前所知的人工智能技術(shù)中為數(shù)不多可直接進(jìn)行應(yīng)用的技術(shù)。而相比其他圖像識(shí)別技術(shù)，衛(wèi)星遙感的智能提取分析則擁有更加明確商業(yè)模式，即基于衛(wèi)星遙感圖像的人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)算法，改變傳統(tǒng)遙感數(shù)據(jù)處理耗時(shí)長(zhǎng)、效率低等弊端，自動(dòng)提取全國(guó)范圍的遙感信息，以變化監(jiān)測(cè)信息產(chǎn)品、專(zhuān)題信息產(chǎn)品等形式，向信息服務(wù)商、互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)商以及政府信息部門(mén)提供高時(shí)效、低成本、更便捷基礎(chǔ)空間信息，最終為政府應(yīng)用、商業(yè)情報(bào)、互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)等提供定制服務(wù)。

從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，圖像信息提取并不是最難的，但不同用戶(hù)、不同行業(yè)對(duì)有效信息的定義不同，同樣的信息有的人是需要的，但對(duì)另一部分人就是無(wú)效的。海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳輸，不同源數(shù)據(jù)的自動(dòng)鑲嵌，識(shí)別、分類(lèi)、變化等不同種類(lèi)自動(dòng)提取模型的建立，簡(jiǎn)單高效的云端服務(wù)，如果把這些技術(shù)問(wèn)題提前解決，那當(dāng)遙感衛(wèi)星真的能提供每天動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)服務(wù)能力時(shí)，才能不使這些數(shù)據(jù)成為不能處理的垃圾。

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