“以算法为支撑,我们对杭州算力小镇的丰收湖实现了全息化重构。观众可以清晰看到树林冠幅,甚至是水体污染物等微小细节。”3 月 3 日,在首届 SSEC 太空探索发布会上,地卫二空间技术(杭州)有限公司向观众展示了其强大的场景还原能力。

地卫二是一家具备智能卫星研发、制造、发射、测控等能力的企业,该公司将卫星技术与算法相结合,实现从全息视角重构现实世界。

“有了算法与算力的支持,我们希望公司能为各个行业用户提供星上解决方案,进一步实现行业数字化变革。”公司创始人温卓明相信,地卫二的计算机图像视觉处理技术能打造出“太空 GPT”的雏形。


(相关资料图)

以全息为起点

构建更加智能的虚拟世界

数字化改革对于多数人来说,早已不陌生。在浙江省,不管是老百姓通过浙里办 APP 办事,还是利用数字化手段守牢耕地保护红线,数字化改革已经覆盖了城市管理、乡村治理、国土资源保护、数字化工业等多个领域,并已经取得让城市更加畅通、让产业提质增效、让政务更加聪明等不少成就。2023 年 2 月,《数字中国建设整体布局规划》发布,其提出的纲领性意见梳理出了更为清晰的数字化发展脉络,为数字产业的蓬勃发展补上了一剂强心针。

数字中国有着怎样的未来?对于这个问题,地卫二的首席算法科学家康亚舒博士也有着自己的答案:“全面感知、高效计算,并最终形成实时的智能化沉浸式服务体验,是我们给出的数字中国解答。”

康亚舒认为,以全息为起点,能构建出更加智能的虚拟世界,而不只是单纯的虚拟现实。数字中国不仅需要更全面的数据来源,更重要的是把数据变成肉眼可理解的具象,然后进行呈现。

“比如,我们重构了临平区的丰收湖公园。”康亚舒为记者展示了该公园的全息视角,包含从太空看、从天上看、从地上看等不同视角。视角转换间,成像效果、可视化数据都在实时调整,即便是每个小污染物的细节也在动态变化。

“ 这个‘全息丰收湖’是完全基于 STAR.VISION 的计算机图像视觉处理引擎形成的。”在康亚舒的介绍中,STAR.VISION 代表了地卫二自研的核心算法。它能结合真实的实景影像,对照物理世界映射出一个完全基于现实数据而形成的数字孪生模型。

它不只是聪明。“ 与同类产品相比,STAR.VISION 能处理从可见光到微波的地表各类电磁波数据,其处理效率也是其他产品的 8 倍及以上。”康亚舒表示,因为它很高效,团队只花了 3 天时间就呈现出了如今的模型效果。

以全息方式重现丰收湖只是一个起点,未来,地卫二还将聚焦 85 个应用场景,迈出向全行业应用的探索步伐。

“如果说,ChatGPT 这样的对话式产品颠覆了人们对 AI 的认知,那么,我们认为 STAR.VISION 可成为空间信息版本的 GPT。”康亚舒相信,STAR.VISION 的智能化程度相当出色,它可以与不同行业的应用场景实现互动,形成智能预测预警、智能决策等能力,为全息事件、全息农业、全息城市等提供实时解决方案,指导行业用户突破业务难点。

配上智能平台

让卫星如虎添翼

卫星数据虽然是数字信息的主要供应源之一,但是在以往的处理过程中往往显得笨重且耗时。哪怕是“智能遥感”概念提出已经 10年,卫星影像处理仍旧要面对步骤繁多、各环节协同能力弱等“老大难”问题。

如何才能让数据实现快速计算与实时响应?

地卫二 CTO(首席技术官)王春晖经历过卫星行业的多次变革,他的团队曾给笨重的卫星“减肥”:摒弃繁杂的自制单元,率先采用更轻、更可靠的工业化组件。他们打磨出了国内第一颗微小卫星,并发射上天。

站在智能卫星变革的行业节点上,他们也做好了准备,这一次将为数据处理过程减负。近日,地卫二的“弦” Edge AI 平台正式上线。“该平台挂载的智能模块具备大容量存储单元和大算力处理单元,为实现星上高速算力提供了技术支撑。”王春晖介绍,4 月16 日,它将搭载地卫二自主研发的 WJ-1A 卫星进入空间轨道。

“电影《流浪地球》里的主角之一,是具有超强算力的智能机器人 Moss,‘弦’ Edge AI 就是它的初级形态。”王春晖对该平台如此评价,“说它是初级是因为,现阶段,地卫二团队赋予‘弦’本身的,是一个聪明且待开发的‘大脑’。我们想让这个大脑灵活地转起来,变得更懂地球,更懂人类所需要的行业应用,这需要各个行业的用户来教它。”

而正是因为初级,“弦” Edge AI 给更多行业用户提供了自主开发的空间。王春晖介绍,地卫二“星上入驻”计划也随着“弦” Edge AI 平台同时开展。该计划支持行业伙伴参与地卫二的太空联合探索与开发,共享星上算力,共同深耕卫星应用,共同引领行业变革。

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