【智慧地球】星图地球 | geovis earth brain 智脑引擎-龙8国际

写在前面：

人类文明的每一次阶跃，都起源于计算。

1800多年前，在清脆的珠算声中，算盘拨出人类最古老的计算程序，带来农耕文明的繁盛；

200多年前，在齿轮的转动间，机械计算机勾勒出第一次工业革命的袅袅蒸汽；

70多年前，在0和1的转换之间，电子计算机带领人类进入崭新的信息革命时代；

如今，我们身处一个算力奔腾、算法先进、算料丰富的时代。

这一次，我们将计算的尺度放大到整个地球。

地球万物，皆可计算。

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1962年，人类发射第一颗陆地卫星，开启了现代意义上的航天遥感时代。经历半个世纪的发展，卫星遥感技术已经成为一项应用广泛的高科技。随着商业航天的发展，对地球的观测越来越便捷，卫星、无人机等多源对地观测数据迅速增加，其中卫星每隔几小时就会产生pb级别数据。

但在数据处理的过程中，却有一些不可忽视的问题：数据极大丰富，但信息密度低；遥感数据专业性强，认知成本高；下游任务碎片化，边际成本高。因此，如何高效、精准、低成本处理海量鲜活的多源对地观测数据，从中挖掘有效价值信息，成为空天信息产业亟待解决的难题。

随着人工智能时代加速到来，大模型为空天信息产业带来新范式和新机会。基于全新的遥感大模型等技术，中科星图数字地球合肥有限公司（以下简称“星图地球”）对数字地球内核进行升级。7月6日，在2023第二届数字地球生态峰会上，重磅发布云上计算产品——星图地球智脑引擎（geovis earth brain）。

 星图地球常务副总裁唐德可做产品报告

“面向智能计算，我们首次将空天信息领域的算料、算法和算力资源拉通，以星图地球智脑引擎（geovis earth brain）为载体，构建可计算的地球。”星图地球常务副总裁唐德可说。

星图地球智脑引擎（geovis earth brain）是基于自主遥感智能大模型，深度融合地球大数据、分析解译算法、超级计算机，构建的可计算数字地球核心引擎。通过密集型“智能计算”为用户提供地球数据智能处理、地球信息智能感知、地球场景智能重建能力，并向互联网用户开放各类计算能力接口，便以快速构建云上应用，为地球科学研究、遥感行业应用、大众日常生活等提供高质量的时空内容服务。

作为地球大数据计算产品，星图地球智脑引擎（geovis earth brain）具有以下四大优势：

丨数据汇聚更全面：整合汇聚分析就绪数据、今日影像数据、用户上传数据三大类数据源入口，丰富“算料”，满足多时序、大范围、现势性等多类应用需求。

丨时空计算更高效：通过地球计算引擎混合调度星图超算云网超算域、智算域、大数据域、云计算域澎湃的计算资源，实现大范围空间智能高效计算。

丨信息解译更准确：以空天灵眸大模型为智算内核，混合应用机理模型与统计模型实现下游任务构建，完成高精准地球信息解译。

丨平台开放更灵活：开放智脑引擎的云原生api服务和全链路生产处理工具，为灵活的地球计算赋能，实现快速高效行业应用搭建。

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地球计算器

零门槛完成地球科学计算

具体来说，如何计算庞大的地球数据呢？

星图地球智脑引擎（geovis earth brain）推出地球科学计算工具——地球计算器，通过在云上充分打通澎湃算力资源、海量数据资源，以及以空天灵眸大模型为核心的算法资源，让地球科学计算就在顷刻之间。

利用地球计算器，行业用户可以零门槛完成地球科学计算。

step1：选择数据

星图地球智脑引擎（geovis earth brain）可以直接调用品类繁多的地球数据。包括：

丨国际规模最大的百万级自主产权高分多模态细粒度分类标准数据集，具有“大规模、多模态、多目标、细粒度、多任务、国产化”等特色，含百万级目标实例；

丨pb级海量分析就绪的标准数据集，包括landsat、sentinel、modis等遥感卫星影像数据、科学专题数据以及ai样本集等130余类，并以6-10tb/日的速度持续更新；

丨持续更新的全国范围基础框架数据，星图地球数据云2023年版已经上线，0.8米卫星影像全国更新，0.5米影像覆盖全国所有城市；

丨持续供给最鲜活的高质量数据资源，星图地球今日影像全面升级，汇聚全球200 即时卫星数据产品资源的订购与调用，此次卫星数量、影像质量、数据品类、交付速度都再上新台阶，可做到今日影像今日计算。

此外，星图地球智脑引擎（geovis earth brain）还支持用户自有数据的快速上传、存储、管理与应用。

step2：选择算法

星图地球智脑引擎（geovis earth brain）集成了遥感领域最权威的大模型——全球首个面向多模态遥感数据的生成式自监督基础模型“空天•灵眸”。

该模型在12个国际遥感标准数据集的平均性能指标达到领先水平，平均泛化准确率达到90%以上，可完成高精准的地球数据解译。已在检测、识别、分割、三维重建、时空预测、智能生成等典型下游任务中已得到有效验证。

搭载全栈国产化基础软硬件平台，以空天灵眸大模型（maas）为智算内核，星图地球智脑引擎（geovis earth brain）提供20多类、400多个基础类算子，涵盖数值分析、遥感分析、地形分析、矢量分析、智能解译、三维重建、统计分析等相关时空算子服务。

“搭载空天灵眸大模型（maas），我们在数据处理上边际成本更低，泛化能力更强、性能质量更优，做到了省数据、省时间、省人力。” 唐德可总结道。

step3：查看结果

模型参数增加的背后，是算力需求的指数级增长。

星图地球智脑引擎（geovis earth brain）以星图地球超级计算机为底座，打通星图超算云网，具备130万 cpu核，混合精度算力峰值突破4000 pflops，1130 pb存储资源能力，200gpbs网络带宽；同时实现云计算、智算、超算、存储四域融合以及统一管理，基于强大的混合时空调度引擎，提供虚拟化、容器、并行计算、深度学习训练、存储等多源业务能力，满足计算密集型任务的需要，为实现多源异构数据的自动化、实时化、精准化处理提供保障。

基于landsat8-toa的ndvi均值计算结果

基于以上澎湃算力，面向全国范围大数据的即时计算，以全国植被指数生产为参照，基于2022年5-8月两季度30m landsat-8 toa影像数据，共计3085景影像，总数据量约3tb，星图地球智脑引擎（geovis earth brain）约在1分钟之内完成生长季归一化植被指数计算并显示。

▲ 建筑物提取

面向全国范围智能并行计算，以全国0.8米高分数据地物提取为参照，包括栅格推理、全国矢量合并等，可在6小时之内完成智能计算。

▲ 敏感物去除

目前，星图地球智脑引擎（geovis earth brain）支持30类场景分类，飞机、船舶、车辆、道路等30余类目标细粒度识别，建筑物、球场、耕地等35类地物要素提取，以及对建筑物的提取、高度估计、实景三维重建。

值得一提的是，星图地球智脑引擎（geovis earth brain）还打通了数据源的实时更新，可快速高效更新地球数据，保障了提取数据的时效性和鲜活性。

 开发者模式

轻松上手地球科学编程

基于以上核心能力，星图地球智脑引擎（geovis earth brain）对外提供开发者模式，让行业开发者、科研用户轻松上手地球科学编程。

结合海量分析就绪数据集，星图地球智脑引擎（geovis earth brain）提供500 个在线云原生api服务，支持javascript/typescript进行在线编程开发，并可基于时空混合调度引擎进行大批量数据分布式并行计算，不受时间和空间的限制，实现任意尺度的在线即时计算。同时平台支持错误语法高亮显示、智能提示、错误检查、脚本一键分享等功能，实现地球科学编程便捷高效、知识成果快速共享共用。

此外，星图地球智脑引擎（geovis earth brain）还对外开放4款生产处理工具，打通影像数据从原始栅格—地球栅格—语义感知—标准矢量地图—实景三维场景的自动化全链路闭环处理流程。

值得注意的是，星图地球智脑引擎（geovis earth brain）还搭载通用人工智能大模型，只需要跟“ai小星”提出需求，如“帮我生成一段用于植被提取的代码”，ai小星就可以很快给出答案~

打造千行百业先进生产力工具

打通并缩短数据与计算资源的距离，是空天信息赋能千行百业、走进大众生活的必由之路。

结合强大的算力和丰富的行业时空数据，基于批量化、即时快速解译地物、目标等要素边界及多时序时空变化信息的能力，星图地球智脑引擎（geovis earth brain）可完成多时序、大范围空间信息产品的自动生产，信息获取效率显著提高，为自然资源、水利、农业、交通、生态环境等行业提供便捷化的时空决策级服务，助力地球科学研究。

同时，基于4款全链路地球数据处理工具和500 云原生api服务，星图地球智脑引擎（geovis earth brain）现已具备面向水利 、气象、生态、金融等各行业大场景的数据快速处理与精准分析能力，可实现从1到n行业应用场景的快速搭建，覆盖60 行业，200 应用场景。

▲ 三维场景

此外，星图地球智脑引擎（geovis earth brain）还将以用户兴趣为驱动，通过“计算”丰富数字地球的体验，为地球计算增加了更多的“玩娱属性”，提升互动性及趣味性。例如，通过aigc迁移生成水墨、剪纸等不同风格的卫星影像；通过nerf输出三维场景，一座座城市楼宇白模拔地而起，城市的建设清晰可见。

可计算数字地球是数字地球发展的新阶段，也是构建数字经济的新底座。

由星图地球智脑引擎（geovis earth brain）构建可计算的数字地球，可实现数字化、并行化、语义化，将庞大巨量复杂的科学问题分解转化为一系列可计算问题，为各类超大规模复杂问题提供创新龙8唯一官网的解决方案，在此基础上，通过工程化、产品化触达广大消费者，让空天基础设施像水和电一样深入各行各业，盘活地球数据内在价值。

“从看得见到看得懂，从数据到信息，我们希望通过星图地球智脑引擎（geovis earth brain）让地球数据发挥最大价值，赋能千行百业。” 唐德可说。

 

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星图地球智脑引擎门户网站：https://brain.geovisearth.com/