盡管

衛(wèi)星被形象地稱為“天眼”，但實際上，衛(wèi)星數(shù)據(jù)的應(yīng)用很難實現(xiàn)“充分利用”。 中國工程院院士楊小牛曾說，天上飛來飛去的衛(wèi)星的效率不高。 每天只需要幾分鐘就可以收集到數(shù)據(jù)。

是否可以使用大量被視為無效數(shù)據(jù)的“碎片”？

最近，清華大學(xué)理學(xué)院院長兼地球系統(tǒng)科學(xué)系主任龔鵬介紹說，在高性能云計算的支持下，該系通過數(shù)據(jù)建模，人工智能算法等手段 清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)系完成了中國第一套30米逐日無縫遙感觀測數(shù)據(jù)集，以及季節(jié)性土地覆蓋和逐年土地利用數(shù)據(jù)集， 不可用衛(wèi)星“廢料”可以是高分辨率的地圖資源。

人工智能深度“補丁”

“傳統(tǒng)地球衛(wèi)星觀測，所拍攝的照片是在不同時間收集的，組合不完整，并且 使用閾值很高�！饼忶i解釋說，由于衛(wèi)星圖像不是自然連續(xù)的，因此不能直接使用衛(wèi)星直接獲取的圖像。 就像100片拼圖游戲，有時少了50片，但同一個拼圖游戲可能有幾片。

不僅如此。 衛(wèi)星軌道的偏差還會導(dǎo)致在同一地點在不同時間拍攝的圖像難以重疊。 云的遮擋和霧的不均勻散射將導(dǎo)致大量的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)難以反映地球表面的真實情況，并成為困難的“報廢”。

基于在10米分辨率全球土地覆蓋制圖數(shù)據(jù)處理過程中積累的經(jīng)驗，清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)系團隊獨立開發(fā)了時空數(shù)據(jù)融合和重建技術(shù)。

“我們已經(jīng)建立了人工智能所需的知識庫，包括世界上第一套全球所有季節(jié)通用樣本庫和相關(guān)領(lǐng)域的知識。該數(shù)據(jù)庫分為訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)庫和完全獨立的驗證樣本數(shù)據(jù)庫�！眲⒑�， 博士 清華大學(xué)的學(xué)生介紹說，該團隊設(shè)計了一套深度遙感特征學(xué)習(xí)和分類模型，以適應(yīng)遙感大數(shù)據(jù)，并通過機器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)建模對人工智能系統(tǒng)進行了訓(xùn)練，以使“理解” ”或“推斷”缺失的塊，然后填補空白。

“就像現(xiàn)在的某些應(yīng)用程序身份驗證一樣，將有一個映射步驟。經(jīng)過訓(xùn)練的模型還可以大規(guī)模分析現(xiàn)有的衛(wèi)星圖像，自動進行映射，并確保數(shù)據(jù)與實際情況一致�！� 劉涵說。 通過訓(xùn)練

，該模型可以完成高性能推理，將不完整的“拼圖”重建為時空一致的圖像數(shù)據(jù)庫，建立深度遙感映射模型的“超能力”，完成各種遙感影像的修補工作。 不合格的“廢料”，并生成與實際情況相匹配的遙感觀測數(shù)據(jù)集。 例如，人工智能技術(shù)可用于識別人行道是否被瀝青，土壤或水泥覆蓋。

計算云，避免了巨大的資源消耗

“地球系統(tǒng)科學(xué)使用和生成的數(shù)據(jù)非常龐大。例如，氣候模擬和預(yù)測將生成時間間隔為3 km，地面分辨率為3 km的氣候數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)量級 這些數(shù)據(jù)通常與數(shù)百萬高清電影的數(shù)據(jù)相同�！� 據(jù)龔鵬說，它需要超級計算能力。 如果數(shù)據(jù)中心是為這些數(shù)據(jù)構(gòu)建的，則需要340個機柜，這會花費大量的土地和時間。 AI在處理這些數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)時，如果不是在云中執(zhí)行而是在下載后執(zhí)行的，則可能要花幾個月的時間才能完成。

以及通過云上的高性能計算，可以圍繞公共數(shù)據(jù)集部署計算能力，以圍繞數(shù)據(jù)進行計算。 據(jù)報道，亞馬遜云服務(wù)（AWS）已在云上提供了約10萬個內(nèi)核的高性能計算資源，以完成該項目。 除

之外，AWS還提供了一套完整的人工智能和機器學(xué)習(xí)套件和服務(wù)，以及自動多層堆棧集成技術(shù)，可用于深入優(yōu)化模型結(jié)構(gòu)和參數(shù)，并且分布式高 性能推理。

“現(xiàn)在，中學(xué)生和小學(xué)生很容易對數(shù)據(jù)進行處理，從中繪制一些曲線，或者抽出一塊區(qū)域來進行檢測，變化和趨勢分析�！� 龔鵬說，衛(wèi)星公共數(shù)據(jù)的分類和重建大大降低了使用衛(wèi)星遙感圖像的門檻。 如果只有專業(yè)用戶才能從數(shù)據(jù)中獲得價值，那么將來更多的普通用戶可以理解和使用數(shù)據(jù)。 （記者張嘉興）