憑借覆蓋面積廣、圖像質(zhì)量高、更新速度快的特點，“吉林一號”全球一張圖可在環(huán)境保護、林業(yè)監(jiān)管、自然資源調(diào)查等眾多領域開展應用，為政府機構和行業(yè)用戶提供精細化的遙感信息及產(chǎn)品服務
遠在蒼穹的衛(wèi)星，可以時時“關注”一座大型工廠的建設情況。無論是施工場地的大型機械運動軌跡，還是施工進展，都能被遙感衛(wèi)星捕捉記錄
從4顆衛(wèi)星到115顆衛(wèi)星，長光衛(wèi)星不斷提升數(shù)據(jù)服務能力，進一步拓展應用領域，離不開產(chǎn)業(yè)鏈、人才鏈、創(chuàng)新鏈的融合發(fā)展
文 |《瞭望》新聞周刊記者 孟含琪 唐成卓
天際浩瀚，衛(wèi)星星座俯視萬物。
9月2日，高清遙感地圖“吉林一號”全球一張圖正式發(fā)布。
這張全球地圖“大合照”，是從“吉林一號”衛(wèi)星星座拍攝的690萬景衛(wèi)星影像中，精選120萬景影像制作而成。
“吉林一號”全球一張圖，來自商業(yè)遙感衛(wèi)星公司——長光衛(wèi)星技術股份有限公司（以下簡稱“長光衛(wèi)星”）。
自2014年成立以來，長光衛(wèi)星先后通過24次成功發(fā)射，實現(xiàn)115顆“吉林一號”衛(wèi)星在軌運行，打造了全球最大的亞米級商業(yè)遙感衛(wèi)星星座。
從全球遙感地圖一張圖的制作，讓人工智能技術賦能遙感技術，到不斷延長產(chǎn)業(yè)鏈上下游，開拓新的合作模式，長光衛(wèi)星不斷探索衛(wèi)星應用的更多可能，提升遙感數(shù)據(jù)的要素價值，以小衛(wèi)星打造高質(zhì)量發(fā)展的新引擎。
“吉林一號”星座組網(wǎng)衛(wèi)星示意圖 長光衛(wèi)星技術股份有限公司供圖
拼接全球一張圖
不同于傳統(tǒng)地圖，遙感地圖可以看到真實的地貌。比如，通過遙感地圖查看上海外灘，不僅能俯瞰“東方明珠”，還可以看到江上行駛的船只、馬路上的車輛。
相較于全球同類航天信息產(chǎn)品，“吉林一號”全球一張圖的含金量體現(xiàn)在“三高”，即高覆蓋率、高空間分辨率及高時間分辨率。
高覆蓋率是“吉林一號”全球一張圖的重要特征。這張遙感地圖是由遙感衛(wèi)星拍攝的影像拼接而成，累計覆蓋面積達1.3億平方公里，實現(xiàn)了除南極洲及格陵蘭島外的全球陸地區(qū)域的影像全覆蓋。
長光衛(wèi)星數(shù)據(jù)中心主任于樹海說，拼成一張全世界范圍的地圖，需要獲取大面積的數(shù)據(jù)，還得在一年之內(nèi)拍完全部數(shù)據(jù)。而且部分高緯度地區(qū)或赤道周圍地區(qū)云量較大，沒辦法一次性拍出高質(zhì)量的衛(wèi)星圖像，就需要反復拍攝。
“實現(xiàn)影像全覆蓋，來自規(guī)模可觀的衛(wèi)星星座保障。”長光衛(wèi)星運管研究室主任李峰說，“吉林一號”星座已經(jīng)有115顆在軌衛(wèi)星，它們分布在不同軌道平面上，可以實現(xiàn)不同時間段、從不同軌道經(jīng)過同一地點進行頻繁觀測，一天內(nèi)可回訪30多次。
除全覆蓋外，該遙感地圖還具備小于1米的亞米級分辨率，其中分辨率0.5米的影像占比超90%。相當于衛(wèi)星在500公里太陽同步軌道上拍攝，能看清地面車輛的前后擋風玻璃和天窗，最清晰的狀態(tài)下，可以清楚看到斑馬線和地面交通標識線。
高分辨率背后，源自關鍵核心技術的攻關。李峰表示，團隊攻克了多重覆蓋智能化數(shù)據(jù)篩選、大區(qū)域幾何糾正及表觀一致性處理等關鍵技術，將大區(qū)域衛(wèi)星數(shù)據(jù)生產(chǎn)與集群調(diào)度深度結合，有效保障了“吉林一號”全球一張圖的生產(chǎn)速率及圖像質(zhì)量。
當前國外主流的遙感地圖，多是由近3到5年拍攝的影像拼接而成，而“吉林一號”全球一張圖中，2023年度影像覆蓋時相占比超過95%。也就是說，全球一張圖中使用的絕大部分影像，均是時效較新的衛(wèi)星影像。
高水平遙感地圖代表著高質(zhì)量服務。憑借覆蓋面積廣、圖像質(zhì)量高、更新速度快的特點，“吉林一號”全球一張圖可在環(huán)境保護、林業(yè)監(jiān)管、自然資源調(diào)查等眾多領域開展業(yè)務化應用，為政府機構和行業(yè)用戶提供精細化的遙感信息及產(chǎn)品服務。
于樹海表示，以遙感衛(wèi)星賦能農(nóng)業(yè)為例，基于“吉林一號”全球一張圖，人們可準確掌握全球農(nóng)作物空間分布、種植結構及物候變化等情況，對于全球農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展等具有重要意義。
AI讓遙感衛(wèi)星變“聰明”
當遠在太空的遙感衛(wèi)星與前沿熱門的人工智能技術“碰撞”，將擦出怎樣的高科技“火花”？
去年12月至今，一些科研院所和商業(yè)航天公司陸續(xù)推出人工智能遙感大模型，讓人工智能遙感技術獲得業(yè)內(nèi)關注。人工智能遙感技術，主要通過對遙感衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的深度分析和學習，實現(xiàn)地表特征自動化識別，提高數(shù)據(jù)處理的效率和解譯的準確性。
當前，遙感衛(wèi)星影像廣泛應用于農(nóng)林生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測、智慧城市、地理測繪、土地規(guī)劃等領域，“吉林一號”衛(wèi)星獲取的觀測數(shù)據(jù)，已經(jīng)以PB量級測算，海量遙感數(shù)據(jù)的高效提取和科學利用，需要強大的數(shù)據(jù)處理能力和特征提取技術。
人工智能賦能，意味著衛(wèi)星遙感技術又迎新變革。目前，人工智能遙感技術有兩種實現(xiàn)方式，一是在衛(wèi)星上增加人工智能模塊，相當于為衛(wèi)星裝上擁有數(shù)據(jù)解譯能力的智能大腦；二是地面建立人工智能大模型，基于深度學習智能處理遙感衛(wèi)星影像。
以大數(shù)據(jù)和人工智能技術相結合的遙感大模型，推動了多元遙感數(shù)據(jù)的提取與識別技術發(fā)展，改變大量繁瑣操作的現(xiàn)狀。
以農(nóng)作物定損為例。“人工智能取代人力勾繪農(nóng)作物地塊，快速完成耕地識別，工作效率相比人工作業(yè)提升數(shù)十倍。”長光衛(wèi)星農(nóng)林領域應用負責人曲春梅介紹，遙感衛(wèi)星拍攝農(nóng)作物后，需要經(jīng)歷人工標注指定范圍，通過衛(wèi)星遙感光譜分析技術判斷識別，經(jīng)過模型計算分析等過程。
人工智能與遙感技術結合后，還可以實施目標識別和變化檢測等功能。遠在蒼穹的衛(wèi)星，可以時時“關注”一座大型工廠的建設情況。無論施工場地大型機械運動軌跡，還是施工進展，都能被遙感衛(wèi)星捕捉記錄。通過對比多日的施工數(shù)據(jù)，人工智能遙感技術能自動分析施工進度，根據(jù)既定計劃的完成進度，分析提出是否追趕進度的建議等。
人工智能遙感技術的作用，將覆蓋更多社會生產(chǎn)生活領域。例如，通過高分遙感數(shù)據(jù)監(jiān)測城市發(fā)展，有效指導城市規(guī)劃和管理，實現(xiàn)交通流量監(jiān)測、城市綠化覆蓋評估；通過監(jiān)測作物生長狀況，指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)；監(jiān)測森林覆蓋變化、水體污染等，為環(huán)境保護提供科學依據(jù)……
談及人工智能遙感技術的未來發(fā)展，長光衛(wèi)星市場經(jīng)理馬鉷充滿期待：“我國在星上智能處理和地面遙感AI大模型技術上同步發(fā)力，推進人工智能遙感技術發(fā)展，太空中的衛(wèi)星將變得越來越‘聰明’。”
衛(wèi)星應用不斷涌現(xiàn)
2015年10月7日，長光衛(wèi)星研發(fā)運營的“吉林一號”一箭4星成功發(fā)射。如今，“吉林一號”115顆在軌衛(wèi)星，已經(jīng)組成全球規(guī)模最大的亞米級商業(yè)遙感衛(wèi)星星座，成為全球重要的航天遙感信息來源。
從4顆衛(wèi)星到115顆衛(wèi)星，長光衛(wèi)星不斷提升數(shù)據(jù)服務能力，進一步拓展應用領域，離不開產(chǎn)業(yè)鏈、人才鏈、創(chuàng)新鏈的融合發(fā)展。
聚鏈成群，集群成勢。長光衛(wèi)星注重產(chǎn)業(yè)鏈上下游生態(tài)塑造，吸引更多相關企業(yè)參與生產(chǎn)制造各環(huán)節(jié)，提高了縱向延伸和橫向合作的效率，集群規(guī)模和集群效應持續(xù)凸顯。
在產(chǎn)業(yè)鏈上游，長光衛(wèi)星匯聚了以奧普光電、見真精密機械及長光辰芯等為代表的300余家航天制造相關企業(yè)，它們?yōu)椤凹忠惶枴毙l(wèi)星配套生產(chǎn)衛(wèi)星單機電路板、相機結構件、CMOS高性能圖像傳感器等關鍵核心部件。
衛(wèi)星訂單不斷增加，為這些企業(yè)帶來更多創(chuàng)新和發(fā)展機遇。在產(chǎn)業(yè)鏈下游，在農(nóng)林、水利、環(huán)保、交通、自然資源、城市建設等14個領域構建起6類基礎數(shù)據(jù)產(chǎn)品、9類專題產(chǎn)品及20類平臺產(chǎn)品組成的產(chǎn)品體系，開發(fā)了150余項精準服務，輻射帶動企業(yè)超過400家。
以人才鏈為總牽引，更好激活創(chuàng)新鏈、服務產(chǎn)業(yè)鏈。長光衛(wèi)星不斷激發(fā)人才創(chuàng)新創(chuàng)造活力，全力構建產(chǎn)才融合發(fā)展新格局，為實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展提供強有力的智力支撐和人才保證。
每年招聘季，“長光衛(wèi)星發(fā)車了”的新聞總能登上熱搜。為了更好激勵人才，長光衛(wèi)星采取高薪聘請、發(fā)放職工交通車、為工作創(chuàng)意提供資金支持等方式，努力打造一個積極且有動力的工作環(huán)境。“優(yōu)秀人才是企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的根本，我們始終重視人才，保障員工的福利待遇，為員工提供好的干事平臺，不斷激發(fā)員工創(chuàng)新創(chuàng)造活力。”長光衛(wèi)星黨委書記兼副總經(jīng)理賈宏光說。
數(shù)據(jù)顯示，長光衛(wèi)星的人才隊伍規(guī)模已擴展至900余人，碩士及以上學歷者占比超90%。在今年新入職的員工中，非東北籍貫者的占比更是增至52.5%，非東北地區(qū)院校畢業(yè)生的比例達到68.5%，這些人才成為高質(zhì)量發(fā)展的重要支撐。
“優(yōu)”產(chǎn)業(yè)鏈，“強”人才鏈，才能進一步“活”創(chuàng)新鏈。為了開拓遙感數(shù)據(jù)的市場運用，長光衛(wèi)星不斷創(chuàng)新合作模式，打造遙感數(shù)據(jù)服務平臺，不斷讓遙感數(shù)據(jù)精準賦能各行各業(yè)。
1月，由長光衛(wèi)星運營的“吉林一號”衛(wèi)星寬幅01B星拍攝的影像，登上《自然》子刊《自然地球科學》封面。這張影像被中國科研團隊發(fā)表的論文《循環(huán)經(jīng)濟戰(zhàn)略與區(qū)域稀土供需平衡》選用。
自2023年9月10日上線以來，長光衛(wèi)星審核通過了超過2200位教育用戶申請的“吉林一號”衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)應用于生態(tài)環(huán)保、地質(zhì)監(jiān)測、資源勘探等領域，影像總面積超過120萬平方公里，推動著航天信息資源的充分共享，有效解決科研教學中衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)“數(shù)量少、時效舊、多樣性低”的痛點。
教育用戶開放應用是長光衛(wèi)星拓展新應用模式的成功嘗試之一。為有效推動遙感信息走進千家萬戶，助力遙感應用走深走實，2023年4月，長光衛(wèi)星研發(fā)團隊打造了產(chǎn)業(yè)生態(tài)的線上前沿陣地——吉林一號網(wǎng)。
截至目前，在吉林一號網(wǎng)上，“吉林一號”切片影像數(shù)據(jù)在線調(diào)用次數(shù)破200億次，為各行業(yè)用戶提供海量遙感數(shù)據(jù)、軟件、方案，用透明價格、標準產(chǎn)品、定制服務解決數(shù)據(jù)價格貴、獲取難、不可預期的行業(yè)痛點，打通了遙感應用最后一公里。
（責任編輯：蔡文斌）
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