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总裁专访 | 锐思进取，抢滩数智化转型市场
《中国测绘》杂志专访西安锐思数智科技股份有限公司总裁赵航先生。
发布时间：
2023-03-09
来源：
中国测绘学会
——本文内容摘自《中国测绘》2023年第1期
中国工程院院士陈军在中国测绘地理信息科学技术年会上谈到：“如今，数字化测绘的红利基本用完。测绘生产、服务与应用面临着数据保障的实时化、信息处理的自动化和服务应用的知识化等一系列重大技术瓶颈，制约着测绘地理信息事业的高质量发展。”在数字经济向智能经济转型升级的大背景下，数字化测绘迫切需要向智能化测绘转型成为了测绘行业的共识。如何把握时机开展创新研究，从数字化转向数智化，实现测绘科技的转型和升级成为了近些年来测绘地理信息行业发展需要解决的大命题。
智能化测绘的特征是跨界融合、泛在感知、智能自主和精准服务。在实际应用中，智能化测绘的技术实践已经浸润了方方面面，其中包含有精细化城市三维模型智能生产、遥感影像人工智能协同解译、城市基础设施健康诊断等。
西安锐思数智科技股份有限公司总裁赵航
成立于2016年的西安锐思数智科技股份有限公司（以下简称“锐思数智”）正是一家以人工智能、遥感技术及云计算为研究方向的高科技企业，长期致力于卫星遥感影像数据的智能解译与分析。锐思数智基于人工智能、大数据及云计算等技术，结合遥感影像数据的处理、解译与分析等技术手段，正在为政府和不少测绘企事业单位提供智能解决方案，助力他们增值提效、提升决策水平，实现数智化转型。对于锐思数智来说，助力客户从数字化到数智化，离不开自身对“遥感+AI”的领先研究。
—— 遥感+AI，拓展无限可能 ——
随着人工智能（AI）的发展和落地应用，以时空大数据为基础，利用人工智能技术对遥感数据智能分析与解译成为当下炙手可热的发展趋势。锐思数智早在2018年就开始了擘画布局，将AI和遥感结合。
“通常，大家理解的遥感是指最常接触的卫星遥感。事实上，遥感是指非接触的，远距离的探测技术，只要是在非接触状态下感知物体，也可以称之为遥感。”西安锐思数智科技股份有限公司总裁赵航说道。按照不同的分类依据，遥感有不同的分类体系，按传感器探测的电磁波段，可以大致分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。锐思数智的“主业”之一就是将通过遥感技术获取的光学影像数据、高光谱数据、雷达遥感数据进行解译。
“赵航向记者解释道，过去，遥感作为一种获取空间信息数据的技术手段满足了数字化进程中对数据采集、分析的需求。“我们过去获取到了很多数据，但对于数据的解析却只能通过人工目视的方式去进行地物识别、变化比对、目标识别等，效率很低。”对于遥感目标与场景识别、信息提取、地物分类、变化监测、三维重建等一直是遥感解译的重点和难点。
赵航强调，随着技术的发展和时代的进步，现在的遥感，甚至是测绘，都不再是某种单一的技术手段。近几年来，国内外人工智能的发展和落地应用如火如荼，随着实景三维、智慧城市等国家重大任务的推动下，测绘地理信息行业可获取的数据量更是大大增加。处在这样的时代背景下，通过遥感获取时空大数据，再利用人工智能技术挖掘其深层信息、赋予其更多的应用模式，将成为未来测绘地理信息行业发展的方向，智能遥感解译技术应运而生。
正如赵航所介绍，发展遥感数据智能解译技术的目的是将长期积累的遥感数据转化为对观测对象的整体观测、分析和解译，进而丰富其属性信息、挖掘目标的演进规律。
“我们从2018年开始，就在研发相关的遥感解译产品。当时与陕西测绘地理信息局进行了合作。在陕西局做过实战验证之后，开发出1.0的遥感解译平台。当时的平台已经可以做到从数据预处理到解译成果的一体化处理；为测绘生产中的地物分类、目标识别、变化检测等提供有效的自动化辅助方法；也可满足国土测绘、林业、农业、水利等其他行业对地物自动分类识别的需求，实现各类资源信息的自动提取和快速更新工作。”
RS Matrix三大平台产品
目前，锐思数智研发的RS Matrix遥感影像智能解译平台已经更新迭代到了3.X版本，经过数年的实战积累，锐思数智针对客户的实际需要和应用困难对功能进行了多次的更新迭代。“锐思数智最新版本的解译平台已经应用在了自然资源陕西省卫星应用技术中心对整个秦岭山麓以及陕西省全域的自然资源常态化检测项目中。”据赵航介绍，3.0版本的智能解译平台依托深度学习算法，可完成多源遥感影像地物分类、变化检测和目标识别等智能处理，提供从数据管理、样本库建设、训练解译等一体化、全流程的遥感影像解译解决方案。
随着不断地创新和研发，锐思数智利用“遥感+AI”解决了传统遥感影像解译中人员投入大、耗时长、效率低等难点。RS Matrix遥感影像智能解译平台目前不仅应用在了自然资源、国土测绘领域，在农林水利、能源“双碳”、生态环境、城市管理等诸多领域也同样发光发热，为其全方位及常态化监测提供坚实而有力的技术支撑。
—— 三大应用，打造专属矩阵 ——
在RS Matrix遥感影像智能解译平台的研发过程中，赵航坦言，“中间确实走了一些弯路。遥感和人工智能结合，去做智能遥感影像解译本身是比较复杂的。就拿我们常见的人脸识别、自然语言处理来举例吧，他们相对多源遥感影像来说，解译对象比较单一。而遥感影像需要识别、分类的目标物就比较多了，标准也不同。”赵航举例说，遥感影像除了要精准识别出山水林田湖草冰沙、道路、建筑物等大类，对大类中的二级分类识别也有明确的要求；其次，不同的数据来源也不统一，甚至每一个卫星拍摄的影像在分辨率、色差，甚至指标上都有不同。这便导致了利用人工智能去做智能遥感解译需要大量的样本去构建精准模型。
“目前，我们根据实战经验总结了多种技术路线，其中的一种解决思路就是基于相对较少的样本去解译大范围影像的模式。用浅显的方式来解释的话，例如我们利用北京某区域的一小块数据，将其中包含的房屋、道路等各类地物要素做成一个样本，训练成一个模型，再用这个模型去解译对应遥感影像中有类似地物要素的其他区域，用解译出来的结果稍作调整，再作为新的样本，继续训练模型再解译。这样在投入相对较少量数据的情况下，灵活的达到一个相对较好的解译结果。”赵航说。“公司在这方面的投入时间比较早、投入的研发力度也比较大。该技术曾成功应用在了测绘生产的具体项目中，取得了不少有利成果。”
基于以上技术成果，锐思数智在测绘地理信息行业的参与项目数量有了较大的增长。赵航指出，随着项目的增多，项目类型也有不同，锐思数智根据具体项目需求对相关的软件功能进行了优化。“我们承接了一些水库水域监测、农林普查、山林常态化监测的项目，不同项目对应的模型会有差别。如果拿刚刚我举例的模型去解译广西全自治区水域变化监测的话，准确率方面肯定会有下降。这就要求我们去不断地做样本数据的补充。”
据赵航介绍，目前锐思数智将内部算法分为20个大类算法，依据这个分类不断地补充样本数据。如在林业方面就有专门的大类，积累了30多万样本形成整个模型。该模型已经成功应用在了全国松材线虫林木图斑提取中，整个过程解译效率高，智能解译结果的准确率和召回率也相较于人工效率是从月级提升到了小时甚至分钟级别。
基于这个技术思路，锐思数智已经成功交付了很多项目，比如黑龙江省的农作物种植结构调查、广西水利厅的全域水域灾害常态化监测、陕西秦岭山脉的常态化监测等。
赵航感慨：“在这之中，我体会到其实要做品牌产品和口碑项目，肯定会遇到瓶颈和难题，我们要及时去做相应的调整，基于对整个行业、场景的理解去分解难点，再去逐一攻克。攻克一个难题形成一个模型，再加上新的应用场景不断再去优化。这是我们这几年在智能遥感解译应用中形成的比较好的方法论，在一线实践中完善产品、打造模型、形成体系。”
沿着这一方法论，锐思数智的品牌产品线不断丰富和完善，逐渐形成遥感智能解译一体化平台、数据存管用平台、实景三维作业云平台三大解决方案。
据赵航介绍，实景三维云作业平台是基于锐思数智本身在云计算的夯实积累。2017年锐思数智就承建了陕西测绘地理信息局时空大数据平台，包括了地信局内网生产需求和外网服务社会的功能设计，做出了成果后陆续承接了省外的一些项目，扩大云平台的布局。
空间数据存管用方面的发展则是乘上了实景三维建设的东风。“近几年，实景三维的生产建设产出了不少数据成果。这个空间数据存管用平台为客户的遥感数据、测绘成果提供高效便捷的管理模式，实现多源数据分类建库、安全监管及高效调度。平台主要包含海量多源数据的智能化入库、展示、提取、更新、管理及分发等功能。例如对于已经生成实景三维数据的后期应用中，它可以满足数据的快速读取、数据渲染，以及数据智能查询。有效降低数据管理成本、提升数据价值、保障资产安全，为新型基础测绘、实景三维中国建设提供有力支撑。”
可以说，锐思数智依托这三大平台级应用打出了一套组合拳，在数智化转型上，三大平台级应用形成了专属矩阵，在解决项目问题上提供了直达“病灶”的手段组合，在创新发展上做到了纵横双向的延伸。
在应用范围，即横向广度上涵盖自然资源、农林水利、智慧城市、能源双碳、数字乡村等多个领域，应用成效即纵向延伸，做到了功能优化、直击痛点，得到不少客户单位的肯定，助力客户单位增值提效，实现数智化转型。
—— 立足优势，探索能源“双碳”——
习近平总书记在党的二十大报告中提出，要积极稳妥推进碳达峰碳中和，立足我国能源资源禀赋，坚持先立后破，有计划分步骤实施碳达峰行动，深入推进能源革命，加强煤炭清洁高效利用，加快规划建设新型能源体系，积极参与应对气候变化全球治理。
我国当前已成为世界上最大的能源消费国之一，大量能源需要进口，从长远看，对资源的需求仍然在不断增长。因此，紧紧抓住新一轮科技革命和产业革命的机遇，依靠绿色低碳技术创新，提高碳资源利用效率，驱动新能源开发利用，是稳妥推进碳达峰碳中和的重要举措。
为响应国家号召，锐思数智立足于“遥感+AI”的优势，将“遥感+AI”和双碳新能源进行了结合，从去年开始陆续进行了一些探索。
“今年我们进行了对碳汇这方面的布局，目前计划构建整个从碳配额节省、探测监测、林业碳汇生产等覆盖全产业链的整体解决方案。陆续也跟中煤科工、陕西鼓风机集团等在能源‘双碳’方面有布局的企业形成了初步合作。”赵航介绍，“我们试图去设计一些产品，目标是能够实现碳排放监测、碳汇生产监测。”
碳汇一般是指从空气中清除二氧化碳的过程、活动、机制。“碳汇目前在行业内有两种主要形式，一种是碳配额的节省，产生碳汇。像一些燃煤发电的电厂本身拥有2000万吨的碳配额，如果说节省了100万吨、200万吨，节省的这一部分就作为CCER去交易。另外，如投资风电、光伏以及地热等新能源，通过绿色能源冲击传统的燃煤发电，这也产生一些碳汇。还有一种是和林业结合。”林业碳汇则专指通过造林、森林管理等活动，吸收并固定大气中的二氧化碳，并与国内外减排机制相结合的过程、活动或机制。
正如前文所强调的，锐思数智目前的计划是布局覆盖“双碳”全产业链。“依据碳汇产生的不同形式，我们可以采取不同的手段。”
第一种节省碳汇，可以立足于锐思数智智能遥感解译的优势技术，如通过遥感多光谱影像可有效检测出哪些地方有二氧化碳、甲烷遗漏点，找到排放源头，针对性地在遗漏点进行升级改造，通过部署环保科技手段去节省碳溢出。也可以配合更为传统的碳检测方式，例如承接电厂、钢厂的节能改造，通过布设监测传感器计算出碳排放，节省碳配额。
另外一种，也就是主动的碳汇产生。赵航认为在这一种方式下“遥感+AI”更是大有可为。以林业碳汇为例，可以通过遥感手段宏观检测森林碳汇，去计算其增加值。“在实际生产计算当中的话，可能还需要三维激光点云成像去把林业碳增长差额精准计算出来。当我们能够精准地计算出来某一个区域、某一片抚育林每一年产生碳汇数额是多少，再通过平台上去完善碳汇监测成果，甚至还可以对接到碳交易所的数据，有利于相关碳汇交易，在这个方面也能获得一定的收益。”
赵航指出碳汇有它的商业模式，依托国家的一些利好政策，目前发展前景广阔。“我们可以立足自身的优势，结合遥感智能解译、实景三维点云建模等技术，搭建常态化的碳汇生产、监控平台，去帮助中林集团、中铁建设集团、中国建设集团这样一些对碳汇有监测、生产需求的企业去做碳汇全生命周期的管理。”
据了解，锐思数智目前正在联合深圳大学光明实验室、腾讯微众银行等进行探讨。深圳在碳汇的商业发展模式和布局上走在了全国前列，相信对锐思数智在能源“双碳”的未来布局计划中有很大的参考价值。
不少人都认为2023年是“拨云见日”的一年，疫情防控措施的放开必然会给行业带来新的机遇，形成新的格局。“希望行业能在数字经济、实景三维中国建设这样的大背景下蓬勃发展，对于锐思数智来说，在新的一年希望可以抓住机遇，追平过去的三年。”采访正值2022年年末，赵航用“风雨之后必见彩虹”来表达了对新一年的期许！
文 / 本刊记者 关晓晴 图 / 受访者提供
编辑：张永超
初审：齐 阳
审核：彭震中
中国测绘学会,锐思数智,遥感解译,实景三维建设,数据智能管理
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