“只要給我一個支點,我就能撬動地球。”
兩千多年前,阿基米德沒有告訴世人這個支點在哪里;兩千多年后,人類通過科技獨辟蹊徑,找到了一條服務地球的數(shù)字之路。
2020年10月,位于中國膠東半島的青島西海岸上線了一個平臺,匯聚了0.5米高分辨率衛(wèi)星影像,通過人工智能的加持,數(shù)秒時間,工作人員就能全方位掌控空間地理信息要素及其變化情況,一天內完成青島西海岸新區(qū)2000多平方公里范圍內的建筑物變化檢測工作,效率提升數(shù)十倍。
遙感衛(wèi)星行業(yè)的蓬勃發(fā)展,為地球上的人們和各行各業(yè)提供了“上帝視角”的維度,更值得期待的是,隨著數(shù)據(jù)和智能的加入,遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)與技術、大數(shù)據(jù)、云計算集合,讓遙感應用以高時間、高空間、高光譜的方向,更加深入到民用領域。

耕地分塊提取
行業(yè)場景中,遙感加上人工智能技術,除了在氣象監(jiān)測、海洋環(huán)境監(jiān)測、農業(yè)監(jiān)測和環(huán)境監(jiān)測四大領域伸展拳腳,在碳中和、碳達峰的背景下,綠色金融、現(xiàn)代農業(yè)、新能源領域,都成為智能遙感聚焦的應用場景。
人工智能助力遙感衛(wèi)星行業(yè)商業(yè)化
遙感衛(wèi)星的誕生已有很多年,是最早上天的一類衛(wèi)星。最近幾年,隨著技術的發(fā)展,衛(wèi)星逐步趨于小型化,一次火箭的發(fā)射,將更多的遙感衛(wèi)星帶入太空,衛(wèi)星數(shù)量的增多,帶來了監(jiān)測頻次的提升和成本的降低,遙感圖片的商業(yè)價值迎來了新的增長點。
根據(jù)前瞻產業(yè)研究院數(shù)據(jù),2012-2019年,中國遙感衛(wèi)星行業(yè)市場規(guī)模由40.83億元上升至75.50億元人民幣,復合增長率達9.1%。有機構預計到2023年,我國的衛(wèi)星遙感市場規(guī)模將達105億元。
整個全球市場,同樣是高速增長,多家機構都做出了樂觀的預測。
根據(jù)全球市場研究咨詢公司MarketsandMarkets的遙感服務市場報告,2016年全球遙感服務市場總體規(guī)模為97億美元,2017年為106.8億美元,預測到2022年將達到216.2億美元,2017-2022年全球遙感服務市場規(guī)模年復合增長率為15.14%。
市場研究機構ResearchandMarkets發(fā)布的《全球衛(wèi)星遙感市場軌跡與分析》預測,全球衛(wèi)星遙感服務市場到2024年將達到70億美元,亞太地區(qū)是增長最快的市場,2021-2024年預測期內的復合年增長率為20.4%。
此外,GrandViewResearch的研究預計,到2027年全球遙感技術市場規(guī)模預計將達到296.1億美元,從2020年到2027年的復合年增長率為11.6%。
為什么如此多機構關注遙感服務行業(yè),并給出高增長的預測?
過去很多年,遙感數(shù)據(jù)處理量大、提取信息難,這成為衛(wèi)星遙感行業(yè)破圈發(fā)展面臨的難題。“過去遙感數(shù)據(jù)少,靠人工方式可以進行長周期處理?,F(xiàn)在數(shù)據(jù)多了,人工方式滿足不了用戶需求。”三年前就有業(yè)內人士預計,大數(shù)據(jù)、人工智能技術與遙感服務結合“必不可少”。
確實,隨著人工智能、云計算、高速移動互聯(lián)技術等新一代信息技術的發(fā)展,遙感衛(wèi)星行業(yè)開始突破商業(yè)價值的臨界點,并廣泛應用于應急管理、經濟建設、環(huán)境治理、大眾民生等諸多領域,越來越顯示出其廣闊的市場空間。
去年2月國務院印發(fā)的《“十四五”國家應急體系規(guī)劃》指出:充分利用物聯(lián)網、工業(yè)互聯(lián)網、遙感、視頻識別、第五代移動通信(5G)等技術提高災害事故監(jiān)測感知能力,優(yōu)化自然災害監(jiān)測站網布局,完善應急衛(wèi)星觀測星座,構建空、天、地、海一體化全域覆蓋的災害事故監(jiān)測預警網絡。廣泛部署智能化、網絡化、集成化、微型化感知終端,高危行業(yè)安全監(jiān)測監(jiān)控實行全國聯(lián)網或省(自治區(qū)、直轄市)范圍內區(qū)域聯(lián)網。
今年5月國務院印發(fā)的《鄉(xiāng)村建設行動實施方案》中也提到,加快建設農業(yè)農村遙感衛(wèi)星等天基設施,建立農業(yè)農村大數(shù)據(jù)體系,推進重要農產品全產業(yè)鏈大數(shù)據(jù)建設。發(fā)展智慧農業(yè),深入實施“互聯(lián)網+”農產品出村進城工程和“數(shù)商興農”行動,構建智慧農業(yè)氣象平臺。
國家大力鼓勵衛(wèi)星遙感產業(yè)發(fā)展,本質上是推動地信產業(yè)數(shù)據(jù)采集方式升級,而數(shù)據(jù)采集方式的升級將推動中下游產業(yè)整體變遷與升級,遙感行業(yè)與人工智能的結合,“數(shù)字地球服務商”這樣的產業(yè)生態(tài)已經在形成中。
商湯科技的SenseRemote遙感影像智能解譯系列產品,可以化作麥田“守望者”,不僅能精準識別小麥種植范圍,快速判定小麥生長的變化情況,還能夠精確監(jiān)測、準確識別作物變化、土地利用變化等具體情況,為農業(yè)部門及時監(jiān)管治理提供了信重要息支撐。
某地2021年冬小麥長勢分布圖
疫情期間,商湯科技通過不同時期高分遙感影像,結合自研的車輛檢測算法,對比上海新能源某超級工廠的3月初和6月初的影像數(shù)據(jù),通過對工廠外停放的整車數(shù)量,再結合當期汽車交付數(shù)量、銷售業(yè)務收入等數(shù)據(jù),即可對該時間段車廠整體生產經營情況提供分析依據(jù)。
遙感影像與信息高質量大規(guī)??焖偕a,全球一張圖每天更新,形成動態(tài)地球平臺,洞察地表及時變化,讓企業(yè)和人們在決策前得到更客觀的變化信息,由此衍生出大量的新興場景和商業(yè)空間。
催生綠色金融等新應用場景
早在幾年前,硅谷有一家叫作“軌道視野(OrbitalInsight)”的企業(yè)引起外界的關注。
這家公司通過衛(wèi)星照片,連續(xù)5年分析了一家美國百貨連鎖公司JCPenney在全美96個連鎖零售店的25萬個室外停車場的停車情況,從而預判這家百貨公司的業(yè)績情況。經過數(shù)據(jù)分析,這家百貨公司的股價,與全美國所有店面門口的停車總數(shù)高度相關。
軌道視野(OrbitalInsight),這家公司2013年成立,迄今累計融資1.25億美元,其中包括紅杉資本(SequoiaCapital)和谷歌風險投資(GoogleVentures),如今其業(yè)務擴容到了能源與工業(yè)、國防、房地產、消費品和金融服務等板塊。
實際上,通過衛(wèi)星遙感技術為金融市場服務,早已成為很多海外公司的重要業(yè)務板塊,包括planet,Oneview,DescartesLabs,RSmetric等一批創(chuàng)業(yè)型的公司。
planet在金融保險領域,通過地理空間成像解決方案,洞察全球變化的速度,提供保險公司和金融機構所需的情報,以彌合信息和數(shù)據(jù)差距,并在關鍵情況下采取有效行動。
Oneview也是通過衛(wèi)星遙感技術,能夠廣泛監(jiān)測資產、趨勢和跨地理平面和時間的變化測量;也能夠在機會出現(xiàn)時識別機會,評估相關事件的影響,驗證或質疑索賠。
這幾年,在中國市場,與新一代信息技術融合的衛(wèi)星遙感行業(yè),催生了綠色金融、新能源等領域的新場景。
比如光伏、風電項目等清潔能源項目,銀行如果發(fā)放綠色信貸服務,如何對放出的每一筆綠色信貸做貸后監(jiān)管,規(guī)避企業(yè)的“漂綠”行為,這時,智能遙感就成為最好的監(jiān)管路徑。
在中國的企業(yè)中,AI公司商湯科技通過自主研發(fā)的光伏識別算法模型,能夠精準識別光伏設施分布、面積以及變化,對耕地范圍建設光伏可以高效發(fā)現(xiàn),如此就能服務耕地保護和光伏工程監(jiān)管。
海外某大壩建設運營監(jiān)測
基于AI算法,商湯科技結合衛(wèi)星遙感影像,場景能力延伸至輔助銀行、保險等相關金融場景,對于海外重大綠色項目、偏遠地區(qū)的光伏、風電、水電等清潔能源項目的選址適宜性評估、建設及營運監(jiān)測、異常情況(停工、受災等)的及時預警預報等,不斷賦予行業(yè)降本增效、提升產能、監(jiān)管預測等巨大潛力。
據(jù)了解,商湯已研發(fā)了十余種AI智能遙感解譯影像算法,并形成了從遙感解譯工具、算法訓練平臺、在線云解譯服務的產品矩陣。
雙碳背景下,碳匯隱藏巨大潛力
而在綠色金融領域,隨著全球綠色低碳發(fā)展的趨勢日益增強,碳匯成為空間潛力很大的細分領域。
碳匯,指通過植樹造林、植被恢復等措施,吸收大氣中的二氧化碳,從而減少溫室氣體在大氣中濃度的機制。
1999年中國啟動第六次全國森林資源連續(xù)清查,遙感技術開始了業(yè)務化應用,對實現(xiàn)清查體系全覆蓋、提高森林資源調查精度、防止森林資源清查結果評估等發(fā)揮了巨大作用。隨著機器學習、數(shù)字模型的加入,又讓森林碳匯統(tǒng)計事半功倍:通過“遙感數(shù)據(jù)+AI”,可為森林蓄積量、碳儲量、碳匯計量,提供基礎數(shù)據(jù)。
目前,遙感可以在森林碳匯方面發(fā)揮很大的作用。利用遙感數(shù)據(jù)計算植被指數(shù)、葉面積指數(shù)、材積等,然后利用這些因子與生物量的密切關系估算區(qū)域的生物量。針對各地森林不同實際情況,可選擇不同的AI算法模型,或直接建立適合研究區(qū)域的數(shù)學模型。
比如在林業(yè)碳匯項目上,商湯科技通過SenseLayers商湯智能遙感解譯算法生產及應用平臺,智能化檢測與識別林業(yè)碳匯標的的林地分布范圍及面積情況,助力林業(yè)碳匯貸/森林碳匯保險等貸前/承保前的標的范圍核對及識別,包括在碳匯貸的業(yè)務簡化流程主要為:貸前調查——碳匯價值評估——貸款適宜評估——貸后監(jiān)管等。
林地碳儲量示意圖
根據(jù)國際投資機構預測,隨著對森林碳匯等自然資源碳庫的投資,森林碳匯供應不斷增長,并且到2025年全球碳抵消的需求量將超過碳匯的供應量;碳匯價格將出現(xiàn)翻倍增長,碳抵消市場規(guī)模將達到1500億美元。
不管是政策趨勢,還是技術算力,因為遙感和人工智能的結合,雙碳背景下,碳匯發(fā)展空間巨大。
科技鎧甲,技術賦能
實際上,在衛(wèi)星遙感的應用與服務領域市場,玩家很多,甚至說非常分散,據(jù)不完全統(tǒng)計,涉及的企事業(yè)單位達上百家,但規(guī)模普遍較小,綜合應用及服務能力偏弱。
不過這兩年,隨著行業(yè)巨頭的進入,整個行業(yè)正在發(fā)生著巨大的變化,包括微眾推出“攬月”,從資管角度切入;阿里云達摩院推出了AIEARTH,集合算力支撐,提供遙感、氣象等多源對地觀測數(shù)據(jù)的云計算分析服務。商湯科技則從AI的層面切入。
“遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)的一個特性就是數(shù)據(jù)量非常大,AI一定能在其中起到很關鍵的加速器的作用,更快更準確地進行信息提取和目標識別,并對提取出來的信息做更加精準的分類統(tǒng)計。”一國內航天科技的聯(lián)合創(chuàng)始人說。
AI公司商湯科技在衛(wèi)星遙感技術的布局,如今已形成了商湯SenseRemoteDetection圖形化一站式的遙感解譯工具軟件、SenseRemoteLayers一站式智能遙感解譯算法生產及應用平臺、SenseEarth首個智能遙感在線解譯平臺的產品矩陣,推動AI+遙感的規(guī)模化應用。
和其他玩家不同,商湯科技的優(yōu)勢,包括視覺圖像識別,還有AI算法、算力。
根據(jù)弗若斯特沙利文發(fā)布的《2021年中國計算器視覺市場報告》,商湯在計算器視覺領導者象限中位列第一,且「增長指數(shù)」及「創(chuàng)新指數(shù)」雙維度全面領先。
同時,商湯科技SenseCore輸出的AI算力規(guī)模,可謂全球領先。截至2021年底,23個投入使用的超算集群總算力為每秒1.17百億億次浮點計算(1.17exaflops);而新建的新一代人工智能計算中心也于2022年1月在上海臨港正式落成啟用,設計峰值算力可達3.74百億億次浮點計算(3.74exaflops),可以一天之內完成訓練目前全世界參數(shù)量最大的AI模型,帶動AI模型準確率和模型產量快速提升。
對遙感衛(wèi)星行業(yè)衍生出的各類新興行業(yè)和場景而言,商湯科技的這些底層技術,都可謂是加速器一般的存在,如虎添翼。
在衛(wèi)星遙感領域,商湯科技正找到了一條很長的賽道,這家企業(yè)身上的“數(shù)字地球服務商”的印記,正在變身。如果阿基米德活到現(xiàn)在,他預計也將驚嘆不已。
綠色經濟的大變革時代
中國提出2030年前碳達峰,2060年碳中和,在“十四五”規(guī)劃綱要中,雙碳戰(zhàn)略和人工智能都被擺在了非常重要的位置。
在“雙碳”目標下,用AI技術賦能,積極發(fā)揮森林、林業(yè)、草原、海洋碳匯的潛力和作用,大力發(fā)展綠色金融,開展支持環(huán)境改善、應對氣候變化和資源節(jié)約高效利用的經濟活動,正是實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的重要一環(huán)。
全球范圍內,因為雙碳發(fā)展,很多企業(yè)也將ESG(環(huán)境、社會和公司治理)列入長遠發(fā)發(fā)展的重要考量之一。全球最大的基金管理公司貝萊德(BlackRock),管理約9萬億美元資產,其首席執(zhí)行官拉里·芬克在年度信中寫道:“氣候風險就是投資風險”,所有決策都將以ESG標準為基礎。
商湯科技在2021年年財報中明確「2025年計劃實現(xiàn)碳達峰,2030年力爭實現(xiàn)運營碳中和,2050年實現(xiàn)凈零排放」的目標,并成立碳中和發(fā)展研究中心負責推動本集團環(huán)境戰(zhàn)略的具體落實,以自我降碳與AI賦能為出發(fā)點,探索技術減碳的可行路徑。
比如商湯科技在上海臨港建設的亞洲最大的智算中心(「AIDC」),實時校核能源使用核心指標,旨在從能源系統(tǒng)優(yōu)化、節(jié)能技術應用和低碳運維三個方向推動節(jié)能減排。商湯科技,還通過提供大規(guī)模的彈性算力、高性能的深度學習平臺,實現(xiàn)AI模型的規(guī)模化、低成本及高效化量產,從而降低AI模型生產的平均能源消耗,實現(xiàn)綠色人工智能。
“綠水青山就是金山銀山”,遙感衛(wèi)星加上人工智能技術,促進碳匯、碳匯信貸等發(fā)展,不管是新能源汽車的蓬勃發(fā)展,還是光伏產業(yè)迎來“新春”,亦或是“綠色金融”的發(fā)展,在5G時代,算力算法技術趨于成熟的技術紅利中,綠色經濟正在經歷一場大變革。