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卫星影像分析
卫星影像分析(GEOINT,地理空间情报)是指分析卫星、飞机、无人机拍摄的影像和地图数据,以了解地面上正在发生什么。如今通常由 AI 先在海量影像中找出物体和变化,再由人工确认。
工作原理
首先收集卫星或飞机拍摄的影像,并校正云层、角度和亮度上的差异,使其统一到同一标准。接着,AI 模型在影像中找出建筑、道路、车辆、船舶等物体(目标检测),或者比较同一地点在不同时间拍摄的影像,找出发生变化的地方(变化检测)。除了普通光学相机影像,还会同时使用能够穿透云层观测的雷达影像。对于 AI 标出的结果,由分析人员结合地图和其他信息进行核对,并做出最终判断。
卫星影像分析流程
- 1影像采集卫星·飞机·无人机
- 2校正统一云层·角度·亮度
- 3AI 分析目标检测·变化检测
- 4分析人员审核与地图·其他信息比对
- 5判断·上报由人做最终决定
为什么重要
卫星每天拍摄的影像数量多到人无法逐一查看。由 AI 先行筛选,分析人员就能把时间花在重要的画面上。在国防与安全领域,它用于监视和态势感知;在公共与行政领域,它用于灾害损失调查、违法建筑核查、城市规划以及农作物和森林管理。同一项技术同时用于军用和民用,因此它也是典型的军民两用技术。
注意事项
AI 可能会把阴影或形状相似的东西误认为目标物体,因此重要判断必须由分析人员亲自确认。在国防领域,分析结果会成为军事决策的依据,误检可能造成严重损害,因此原则上要有人工审核,并明确责任归属。在公共领域,高分辨率影像可能暴露个人住宅或生活情况,因此必须遵守个人信息保护和安全规定。不同地区、不同季节的影像外观各不相同,在一个地区训练的模型到了其他地方效果不佳,这类问题也很常见。
示例
发生大洪水后,地方政府会用 AI 比较洪水前后的卫星影像,迅速绘制出被淹区域和受损建筑的地图。负责人员根据这张地图确定现场调查的顺序和救援物资的分配。在国防领域,同样的变化检测技术被用来标出关注区域内设施的变化,再由分析人员审核后上报。