論人工智能時代測繪遙感技術(shù)的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)

張?zhí)鹛?趙磊

1吉林省航測遙感院 吉林 長春 130000

2中國市政工程東北設(shè)計研究總院有限公司 吉林 長春 130000

引言

當(dāng)前，在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展下，人工智能獲得了快速發(fā)展，并且成為了當(dāng)前最熱門的話題。人工智能的快速發(fā)展對各個行業(yè)都會在一定程度上產(chǎn)生影響，一些行業(yè)可能抓住這場發(fā)展的機遇，獲得更進一步的發(fā)展，而一些行業(yè)則可能在這場變革中被逐漸淘汰。測繪遙感技術(shù)與人工智能有著密切的關(guān)系，面臨著人工智能的發(fā)展，同樣既有機遇，同時也有挑戰(zhàn)。

1 機器視覺及其在攝影測量與遙感領(lǐng)域的應(yīng)用

機器視覺，又可以稱為計算機視覺，該學(xué)科主要是在識別、跟蹤、測量目標(biāo)等方面，研究如何使用攝影機和電腦來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的使用人眼的方式。攝影測量學(xué)與計算機視覺具有很多相同之處，主要是通過對光學(xué)像片進行利用，來對被攝物體的形狀、位置、特性、大小以及相互關(guān)系進行研究。簡要來說，攝影測量學(xué)的工具就是攝影，目的就是進行測量。在發(fā)展歷史上來看，攝影測量學(xué)比計算機視覺有著更久遠(yuǎn)的歷史。

無論是在原理上，還是在方法與應(yīng)用上，對于攝影測量與計算機視覺來說，兩者都有許多相通之處。尤其是進入21世紀(jì)之后，兩者進一步融合到一起，無人機和車載移動平臺成為了二者的技術(shù)交叉點。攝影測量在發(fā)展方面，一個重要的方向是地面移動測量系統(tǒng)，通過對該系統(tǒng)進行應(yīng)用，能夠采集道路與街景；計算機視覺在發(fā)展方面，同樣加強了對提取并重建道路信息的重視，并在機器人、智能交通等方面逐漸進行了應(yīng)用。同時，在攝影測量以及計算機視覺兩個方面，都加強了對無人機航攝技術(shù)的重視。

由于在計算機視覺領(lǐng)域，有眾多的學(xué)者進行研究，并且有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，因此，新理論與新方法不斷獲得發(fā)展。在技術(shù)不斷發(fā)展的變革中，攝影測量工作中也要不斷更新技術(shù)，學(xué)會跨界融合，將自己的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，共同促進智能科學(xué)的發(fā)展。

當(dāng)前，國內(nèi)有學(xué)者組成了專門研究人工智能的團隊，以使測繪遙感學(xué)科的發(fā)展跟上科學(xué)發(fā)展的步伐，既能夠和計算機視覺有效融合，還能夠結(jié)合人工智能。比如，武漢大學(xué)是其中的一個代表，無人駕駛汽車與機器人就由其團隊所研發(fā)。無人駕駛汽車技術(shù)不僅能夠在交通通行方面進行應(yīng)用，實現(xiàn)無人駕駛，也能夠應(yīng)用在無人測繪方面。在室內(nèi)外測量中，智能機器人的應(yīng)用也會越來越廣泛，尤其是一些環(huán)境比較復(fù)雜，容易發(fā)生事故的地區(qū)，比如，煤礦井下測量。

2 基于時空大數(shù)據(jù)認(rèn)知與推理

三元世界，包括人機物，也就是人類社會、物理世界，以及信息空間，這是一個網(wǎng)絡(luò)社會，具有動態(tài)性，也具有開放性，由多人、多機、多物組成。人們通過這個三元世界，一方面，通過進行野外調(diào)查，或者進行遙感、測量等，能夠獲取到物理世界的相關(guān)信息；另一方面，通過進行社會調(diào)查，或者對現(xiàn)代社會的一些信息化工具進行運用，比如互聯(lián)網(wǎng)等，能夠獲取到人類社會的相關(guān)信息。這些信息就構(gòu)成了海量時空大數(shù)據(jù)，人們進行物理世界和人類社會的認(rèn)知和推理工作時，這些數(shù)據(jù)就成了重要的依據(jù)，這也是人工智能的一項重要的使命。

地理信息系統(tǒng)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在空間分析理論與方法體系方面，不斷得到完善，但是，與傳感網(wǎng)和社會感知設(shè)備融合在一起的時空數(shù)據(jù)分析理論與方法還需要進一步完善。

時空數(shù)據(jù)的類型主要有兩種，一種是對地球表層及環(huán)境特征進行反映的時空數(shù)據(jù)，主要來自測繪遙感與地面?zhèn)鞲芯W(wǎng)；另一種則是對人為活動及社會經(jīng)濟形態(tài)特征進行反映的時空數(shù)據(jù)，主要來自社會感知設(shè)備，通過智能設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)等設(shè)備，或者通過進行社會調(diào)查后獲取。第一種數(shù)據(jù)具有規(guī)范性，在數(shù)值分析和計算中比較適用，因此，進行模擬及預(yù)測分析時，采用的通常是數(shù)學(xué)模型。第二種主要以多媒體的文本數(shù)據(jù)為主，形式更多，結(jié)構(gòu)也更多樣。人們的活動規(guī)律與社會行為等就能夠通過社會感知時空大數(shù)據(jù)進行揭示，這種人工智能相比較來說具有一定的復(fù)雜性，但也更加高級。

結(jié)語

隨著人工智能的不斷發(fā)展，表明科學(xué)技術(shù)的發(fā)展又進入到一個新的階段，在人工智能發(fā)展的過程中，測繪遙感深受其影響，更主要是對測繪遙感產(chǎn)生有利的影響。在人工智能發(fā)展下，攝影測量逐漸從傳統(tǒng)的靜態(tài)式向著動態(tài)化轉(zhuǎn)變，同時，實時化也有待實現(xiàn)，與計算機視覺的融合不斷加深。通過，將人工智能技術(shù)應(yīng)用到遙感中，能夠自動的對信息進行提取，更加便捷，也更加準(zhǔn)確，同時，也能夠解決影響翻譯相關(guān)的問題。

在人工智能迅猛發(fā)展的形勢下，攝影測量工作者如何跟上時代的發(fā)展，抓住人工智能發(fā)展的機遇，成為了一項急需解決的問題，在工作的過程中，是繼續(xù)去探索新的領(lǐng)域，不斷加強研究，還是根據(jù)當(dāng)前的成果進行跟蹤并應(yīng)用；是構(gòu)建新的遙感深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，還是直接應(yīng)用現(xiàn)有的深度學(xué)習(xí)方法，如何推動測繪遙感技術(shù)在人工智能時代進一步發(fā)展，等等，都是當(dāng)前測繪遙感工作者面臨的新的挑戰(zhàn)，對于測繪遙感工作者來說，要勇于面對這些挑戰(zhàn)，不斷學(xué)習(xí)，不斷研究，抓住人工智能技術(shù)的發(fā)展帶來的機遇，推動測繪遙感技術(shù)的進一步發(fā)展。