中科院院士吳一戎：遙感資料呈爆炸式增長，“蠻力出智慧”時候到了

每經記者：範芊芊 丁舟洋 每經編輯：董興生

你可能不懂衛星遙感技術，但你每天都生活在受遙感應用服務的社會體系中。

從天氣預報、交通地圖，到地質勘測、農業種植……正如中科院院士吳一戎所說，以衛星遙感為代表的空天技術，為人們提供了“上帝視角”。“這個視角能看到與地面截然不同的資訊，比如今年糧食是增産還是減産，橋梁和隧道的運作狀況如何，這與國家經濟發展、與普通人的日常生活都息息相關。”吳一戎告訴《每日經濟新聞》記者。

通過對地面進行掃描，就會生成衛星遙感影像。而以前，這些“照片”要實作從影像到資訊的轉化，也需要大量的人工識别。能否建立一個面向遙感領域的專業大模型，實作AI+遙感的智能識别？這是否會颠覆傳統遙感行業？

近日，由中國遙感應用協會定量遙感專業委員會、遙感科學國家重點實驗室主辦，電子科技大學、中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所承辦的第六屆全國定量遙感學術論壇上，吳一戎做了關于遙感大資料時代的主題報告。他介紹了面向遙感行業的專業大模型，也談到AI+遙感目前面臨的瓶頸問題。

“蠻力出智慧”

“我想給自己的報告起一個副标題——蠻力出智慧。”吳一戎說，“人工智能，或是現在讨論最多的大模型，從某種角度去看确實是蠻力，大模型需要海量的算法、存儲、資料樣本，沒有‘蠻力’出不了智慧。”以公衆最熟悉的大模型應用ChatGPT為例，就屬于典型的“蠻力出智慧”。

事實上，在大量遙感衛星分布的情況下，遙感大資料時代已經到來。根據中國國家航天局公布的資料，目前，中國擁有超過200顆在軌遙感衛星，可以持續對地球表面進行探測和監測。

“20年前能拿到一張遙感圖都是非常寶貴的，現在的遙感資料已經是爆炸式的增加，遙感資料覆寫面廣、體量大、場景任務多樣化，遙感大資料時代已經到來。”吳一戎表示。

龐大的資料量之下，資料的種類複雜多樣，遙感衛星拍攝的圖像分布于海洋、地面等不同的場景中，圖像中所涵蓋的植被、道路等要素繁多，不同季節、不同時間拍攝的圖像又存在差異，這就給人工識别帶來了很大的難度。“依靠人工專家判讀遙感資料的模式已經是難以完成的任務。”吳一戎說，他認識的一些判讀員，每天面對如此海量的圖像資料，有人已經得了眼部疾病，“眼睛看不到東西”。

據吳一戎介紹，現在遙感領域已經有一些細分的人工智能模型，針對某種目标的遙感圖像資料判讀表現得很優秀。“比如針對機場飛機的識别，這種模型已經100%能識别出。大模型提出後，實際上是遙感應用端的泛化。針對不同載荷、目标、任務需要單獨設計模型，成本投入大、通用能力弱，迫切需要尋找更通用、更泛化的解決途徑。”

在吳一戎看來，大模型可以做更多的事情。但遙感大模型的問題之一是功能泛化所需要的算力呈指數級增長；問題之二是針對特定的任務，需要提高解譯的精度、降低虛警率，這就對訓練模型的資料提出了更高的要求。

總之，遙感技術大模型有三個重要要素，一是高品質的樣本資料，二是泛化的模型結構，三是下遊任務高精度的名額。

目前，人工标注樣本效率低，而且資料品質參差不齊。這意味着清洗樣本資料本身又需要一套算法。“我們現在研發了一套算法，這套算法能夠對樣本資料進行精細地标注，但我認為這套算法還非常初步，我們還希望有更多的專業人士一同推動這件事。”吳一戎說。

“開源是趨勢”

可以預見，随着AI大模型帶來的範式創新，AI遙感技術也有望以更低成本、更高效能“下沉”到産業的更多細分場景中。

吳一戎将人工智能比作一個黑匣子，其中有多隐層的神經網絡，需要人為地輸入資料訓練，才能使“黑匣子”了解資料關聯背後所傳遞的資訊，進而輸出。是以，大模型每拓展一個新功能都需要用不同的大資料進行訓練，資料規模将爆發式增長，也将需要更強大的算力。

在吳一戎看來，遙感的專業大模型要發展，應該讓專業的大模型做專業的事，“不能有了ChatGPT，所有的需求都要泛化”。同時，大模型的泛化一定存在一個臨界點，不能持續泛化。“在泛化的過程中，模型的規模爆炸性增長，一定會有一個臨界點，這個臨界點在哪兒，我們一定要仔細觀察，不能用蠻力一直幹下去。”

基于遙感行業的應用，吳一戎所在的中科院空天資訊創新研究院聯合北京昇騰人工智能生态創新中心技術團隊打造了“空天·靈眸”大模型。該大模型具備遙感資料了解、複原能力，可實作對跨模态遙感資料的共性語義空間進行表征。

從産業動态上來看，有越來越多的高科技公司和科研院校已着手加碼AI遙感大模型，并取得了一些階段性進展，付諸遙感行業應用。例如商湯AI遙感大模型以通用視覺大模型為基礎，具有不同地物種類、不同影像類型、不同影像時間和譜段的高泛化能力。航天宏圖打造的“天權”視覺大模型，面向多模态遙感資料，旨在解決現有“AI+遙感”業務模式下樣本标注及模型泛化的局限性。

不過，在吳一戎看來，“空天·靈眸”大模型還有很多工作要做，在高品質的樣本資料、泛化的模型結構、下遊任務高精度的名額這三項重要要素中都面臨不少技術挑戰。吳一戎因而呼籲建構更開放、開源的遙感智能生态。“沒有足夠的資源，不可能完整地把這件事做起來，大家都要參與，貢獻力量，不是專門一家做就行。”

“現在最缺的就是好的算法，識别率還要提升，大的架構、方向沒問題，現在關鍵是要解決一個個具體的問題。”吳一戎在與記者的交流中提到，“我們需要優秀的青年技術人才，提出更好的算法。”

在第六屆全國定量遙感學術論壇上，電子科技大學副校長羅光春表示，遙感是電子科大的重點拓展學科。“2004年，我校傑出校友、國際知名遙感學家、已故中科院院士李小文教授回母校籌建遙感學科，2012年成立資源與環境學院并擔任首任院長。多年來，學校遙感學科建設取得了良好成效。”本次會議上，還公布了“李小文遙感獎”名單，評選出20個學生口頭報告獎和30個優秀海報獎，并舉行了頒獎儀式。

每日經濟新聞