云原生+大模型：遙感GIS一體化新技術(shù)探索與實踐

遙感GIS一體化新技術(shù)探索與實踐P1P22021年3月11日，十三屆全國人大四次會議表決通過的《“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》明確提出要“構(gòu)建覆蓋全球、高效運行的通信、導(dǎo)航和遙感空間基礎(chǔ)設(shè)施體系”。2023年11月，浙江德清召開的第一屆中國測繪地理信息大會發(fā)布了《中國地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告年末，我國民用遙感衛(wèi)星在軌工作294顆，其中商業(yè)遙感衛(wèi)星在軌工作衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)總量以超過10TB/天的速率不斷增長。2017-20222017-2022年中國在軌商業(yè)遙感衛(wèi)星數(shù)量020172018P3遙感正在向各行各業(yè)快速滲透海洋海洋水利水利生態(tài)生態(tài)地質(zhì)氣象地質(zhì)氣象國際各星座發(fā)射計劃P4P5每一次技術(shù)變革都在推動著行業(yè)的前進GPU計算酷睿雙核分布式計算深度學(xué)習(xí)GPU計算酷睿雙核分布式計算深度學(xué)習(xí)64位計算機器學(xué)習(xí)云計算星上計算星間/星地激光通信機器學(xué)習(xí)云計算星上計算星間/星地激光通信自動匹配技術(shù)每一次的技術(shù)變革都讓我們距離目標越來越近：地理空間數(shù)據(jù)GIS基礎(chǔ)軟件行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)耦合松緊P6耦合耦合松緊P6P72023年GISTC大會發(fā)布了新一代遙感GIS一體化桌面軟件P8遙感軟件GIS軟件GIS軟件遙感、GIS軟件GIS軟件據(jù)用據(jù)用數(shù)應(yīng)》能譯智解》務(wù)布服發(fā)》據(jù)理數(shù)管》智能化智能化高性能跨平臺高性能P9P10回顧：新一代遙感軟件的“三化一高”T+1產(chǎn)品應(yīng)用雙就緒(當(dāng)日數(shù)據(jù)獲取，次日應(yīng)用就緒)計算高性能計算高性能4P11正在發(fā)生的技術(shù)變革P12正在發(fā)生的技術(shù)變革許會留下濃墨重彩的一筆。從ChatGPT掀 智能大模型成為當(dāng)下最受關(guān)注的話題之一。從文字對話交互開始，AI大模型在短短一年多時間內(nèi)對人們的生產(chǎn)和生活帶來巨大變化，并且被普遍認為將繼續(xù)帶來顛覆性影響——包括對人類生產(chǎn)力的提升。P13新一代遙感軟件產(chǎn)品體系遙感GIS遙感GIS一體化C++內(nèi)核與Java/Pytho遙感解譯預(yù)訓(xùn)練大模型(LIM)ner增強新增P1P15SuperMapImageXPro&Enterprise產(chǎn)品定位SuperMapSuperMapP16P171.分布式高性能計算多機分布式多機分布式+多線程單機多線程全色影像參考數(shù)據(jù)生成連接點、控制點并行加速多光譜影像區(qū)域網(wǎng)平差并行加速影像配準正射校正并行加速影像融合并行加速↓勻色鑲嵌并行加速↓成果輸出并行加速DOMP18P19P20（獨立產(chǎn)品（獨立產(chǎn)品）P21P22P23P243.交互Web化 Web化任務(wù)定義Web化數(shù)據(jù)質(zhì)檢WebWeb化數(shù)據(jù)質(zhì)檢Web化結(jié)果展示分布式集群計算中心工程化管理便捷的工程化管理，更利于追蹤數(shù)據(jù)處理歷史便捷的工程化管理，更利于追蹤數(shù)據(jù)處理歷史檔案P25P26交互Web化的遙感服務(wù)器軟件一鍵式一鍵式DOM生產(chǎn)+遙感解譯+影像發(fā)布一體化2.影像自動化生產(chǎn)與人工影像質(zhì)檢對算力資源需求的不對等常規(guī)遙感影像生產(chǎn)計算資源使用的周期性示意圖00P27P28影像大小對硬件資源適配的需求影像傳感器不同，幅寬、大小各不相同，固定的算力搭配影像傳感器不同，幅寬、大小各不相同，固定的算力搭配無法實現(xiàn)對外界變化的最佳適配。常見2米衛(wèi)星影像單景數(shù)據(jù)量大小 02P29我們期望這樣一套系統(tǒng)1.1.共享經(jīng)濟——算力資源彈性伸縮，共享計算資源；2.按需索取——靈活設(shè)定每個pod的算力，與任務(wù)特性更加匹配。何為云原生？P30P31傳統(tǒng)GIS項目問題在云原生GIS中的應(yīng)對物理機/虛擬機部署資源占用高資源占用高環(huán)境依賴大環(huán)境依賴大機器啟動慢機器啟動慢docker容器化容器秒級啟動容器秒級啟動P32軟件架構(gòu)云原生化 單體服務(wù)微服務(wù)+函數(shù)計算P33遙感影像處理函數(shù)即服務(wù)(FaaS)P34ImageGeoFaaS函數(shù)價值輕輕功能專一快計算更快細粒度影像處理函數(shù)任務(wù)完成快計算更快細粒度影像處理函數(shù)任務(wù)完成體積更輕小占用資源少占用資源少少事件驅(qū)動按需運行充分利用云計算資源穩(wěn)健匹配弱紋理影像：提供基于穩(wěn)健匹配弱紋理影像：提供基于AI的匹配算法，可以提升匹配點數(shù)量和性能原始影像影像匹配效果DOM成果VS參考影像沙漠區(qū)域P35雪地密林區(qū)域P35P36林地new林地new厚云厚云newP37我們?yōu)槭裁葱枰竽Ｐ?？P38基于多邊形的提示基于多邊形的提示基于矩形框的提示基于矩形框的提示交互式提示交互式提示原始影像提示數(shù)據(jù)(耕地解譯結(jié)果原始影像提示數(shù)據(jù)(耕地解譯結(jié)果)耕地地塊分割結(jié)果P40提升模型泛化性海量無標注數(shù)據(jù)提升模型泛化性海量無標注數(shù)據(jù)可掌握復(fù)雜特征可掌握復(fù)雜特征大參數(shù)量P41遙感解譯大模型SuperMapLIM構(gòu)建過程下游訓(xùn)練或微調(diào)影像解譯基礎(chǔ)模型下游訓(xùn)練或微調(diào)影像解譯基礎(chǔ)模型分類任務(wù)網(wǎng)絡(luò)有標簽樣本上游自監(jiān)督訓(xùn)練海量無標簽影像億級參數(shù)量網(wǎng)絡(luò)預(yù)訓(xùn)練地物分類大模型預(yù)訓(xùn)練地物分類大模型(SuperMapLIMLU-CLS)建筑、道路、水體、耕地、林地、草地、裸地、其它P427類常見地物分類精度提升驗證集F1精度對比15類精度超90%5類精度超90%7類精度超80%7類精度超80%建筑道路水體傳統(tǒng)模型地物分類大模型P43遙感解譯大模型地物分類更準確P44遙感解譯大模型地物分類更準確P45 遙感解譯大模型(LargeImagery華為歐拉銀河麒麟中標麒麟統(tǒng)信UOSCentOSUbuntuOpenSUSEWindows華為昇騰華為鯤鵬NVIDIA人大金倉PostgreSQL數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)CPU