云原生+大模型：遥感GIS一体化新技术探索与实践

遥感GIS一体化新技术探索与实践P1P22021年3月11日，十三届全国人大四次会议表决通过的《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》明确提出要“构建覆盖全球、高效运行的通信、导航和遥感空间基础设施体系”。2023年11月，浙江德清召开的第一届中国测绘地理信息大会发布了《中国地理信息产业发展报告年末，我国民用遥感卫星在轨工作294颗，其中商业遥感卫星在轨工作卫星遥感数据总量以超过10TB/天的速率不断增长。2017-20222017-2022年中国在轨商业遥感卫星数量020172018P3遥感正在向各行各业快速渗透海洋海洋水利水利生态生态地质气象地质气象国际各星座发射计划P4P5每一次技术变革都在推动着行业的前进GPU计算酷睿双核分布式计算深度学习GPU计算酷睿双核分布式计算深度学习64位计算机器学习云计算星上计算星间/星地激光通信机器学习云计算星上计算星间/星地激光通信自动匹配技术每一次的技术变革都让我们距离目标越来越近：地理空间数据GIS基础软件行业应用系统耦合松紧P6耦合耦合松紧P6P72023年GISTC大会发布了新一代遥感GIS一体化桌面软件P8遥感软件GIS软件GIS软件遥感、GIS软件GIS软件据用据用数应》能译智解》务布服发》据理数管》智能化智能化高性能跨平台高性能P9P10回顾：新一代遥感软件的“三化一高”T+1产品应用双就绪(当日数据获取，次日应用就绪)计算高性能计算高性能4P11正在发生的技术变革P12正在发生的技术变革许会留下浓墨重彩的一笔。从ChatGPT掀 智能大模型成为当下最受关注的话题之一。从文字对话交互开始，AI大模型在短短一年多时间内对人们的生产和生活带来巨大变化，并且被普遍认为将继续带来颠覆性影响——包括对人类生产力的提升。P13新一代遥感软件产品体系遥感GIS遥感GIS一体化C++内核与Java/Pytho遥感解译预训练大模型(LIM)ner增强新增P1P15SuperMapImageXPro&Enterprise产品定位SuperMapSuperMapP16P171.分布式高性能计算多机分布式多机分布式+多线程单机多线程全色影像参考数据生成连接点、控制点并行加速多光谱影像区域网平差并行加速影像配准正射校正并行加速影像融合并行加速↓匀色镶嵌并行加速↓成果输出并行加速DOMP18P19P20（独立产品（独立产品）P21P22P23P243.交互Web化 Web化任务定义Web化数据质检WebWeb化数据质检Web化结果展示分布式集群计算中心工程化管理便捷的工程化管理，更利于追踪数据处理历史便捷的工程化管理，更利于追踪数据处理历史档案P25P26交互Web化的遥感服务器软件一键式一键式DOM生产+遥感解译+影像发布一体化2.影像自动化生产与人工影像质检对算力资源需求的不对等常规遥感影像生产计算资源使用的周期性示意图00P27P28影像大小对硬件资源适配的需求影像传感器不同，幅宽、大小各不相同，固定的算力搭配影像传感器不同，幅宽、大小各不相同，固定的算力搭配无法实现对外界变化的最佳适配。常见2米卫星影像单景数据量大小 02P29我们期望这样一套系统1.1.共享经济——算力资源弹性伸缩，共享计算资源；2.按需索取——灵活设定每个pod的算力，与任务特性更加匹配。何为云原生？P30P31传统GIS项目问题在云原生GIS中的应对物理机/虚拟机部署资源占用高资源占用高环境依赖大环境依赖大机器启动慢机器启动慢docker容器化容器秒级启动容器秒级启动P32软件架构云原生化 单体服务微服务+函数计算P33遥感影像处理函数即服务(FaaS)P34ImageGeoFaaS函数价值轻轻功能专一快计算更快细粒度影像处理函数任务完成快计算更快细粒度影像处理函数任务完成体积更轻小占用资源少占用资源少少事件驱动按需运行充分利用云计算资源稳健匹配弱纹理影像：提供基于稳健匹配弱纹理影像：提供基于AI的匹配算法，可以提升匹配点数量和性能原始影像影像匹配效果DOM成果VS参考影像沙漠区域P35雪地密林区域P35P36林地new林地new厚云厚云newP37我们为什么需要大模型？P38基于多边形的提示基于多边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数据(耕地解译结果原始影像提示数据(耕地解译结果)耕地地块分割结果P40提升模型泛化性海量无标注数据提升模型泛化性海量无标注数据可掌握复杂特征可掌握复杂特征大参数量P41遥感解译大模型SuperMapLIM构建过程下游训练或微调影像解译基础模型下游训练或微调影像解译基础模型分类任务网络有标签样本上游自监督训练海量无标签影像亿级参数量网络预训练地物分类大模型预训练地物分类大模型(SuperMapLIMLU-CLS)建筑、道路、水体、耕地、林地、草地、裸地、其它P427类常见地物分类精度提升验证集F1精度对比15类精度超90%5类精度超90%7类精度超80%7类精度超80%建筑道路水体传统模型地物分类大模型P43遥感解译大模型地物分类更准确P44遥感解译大模型地物分类更准确P45 遥感解译大模型(LargeImagery华为欧拉银河麒麟中标麒麟统信UOSCentOSUbuntuOpenSUSEWindows华为昇腾华为鲲鹏NVIDIA人大金仓PostgreSQL数据库操作系统CPU