6月15日,第五屆“地理信息開發(fā)者大會”(World Geospatial Developers Conference,WGDC)在北京國家會議中心隆重開幕。大會由空間信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺泰伯主辦,秉承不斷引領(lǐng)和促進(jìn)空間信息技術(shù)創(chuàng)新與變革的宗旨,WGDC已走過五個年頭,如今成為全球最具前瞻性的跨界創(chuàng)新風(fēng)向標(biāo)。
6月16日下午,在首次亮相的2016 WGDC空間大數(shù)據(jù)專場,清華大學(xué)遙感大戶數(shù)據(jù)研究中心主任洪陽作了題為《空天地海遙感大戶數(shù)據(jù)技術(shù)與產(chǎn)學(xué)研應(yīng)用》的演講。以下是洪陽的演講實錄(尚未經(jīng)本人核實)。
洪陽:非常高興來到這里。我回國兩年了,去年也參加了這個大會,今年是第二次。目前我手上一個是學(xué)校的HydroSky創(chuàng)新團(tuán)隊,另外一個是成立了清華大學(xué)遙感大數(shù)據(jù)研究團(tuán)隊,今年又跟企業(yè)聯(lián)合成立了清華大學(xué)-致生聯(lián)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)遙感大數(shù)據(jù)的聯(lián)合研究中心。
第一個是做科研的,第二個是跨院系地把遙感和大數(shù)據(jù)整合的中心,第三個是跟企業(yè)做產(chǎn)學(xué)研市場推廣。
我原來是地球和空間學(xué)科的,后來做環(huán)境、水文水資源,后來又在遙感分析拿了Trmm/GPM副博士。應(yīng)該說很榮幸,我剛?cè)ッ绹臅r候是在大數(shù)據(jù)概念還沒有提出之前,我在第一個博士項目中,就把可見光紅外,以及4顆極軌衛(wèi)星,那時候還沒有這個火熱。我們在做這個領(lǐng)域的時候,在大數(shù)據(jù)這個概念沒有很火之前,應(yīng)該說20年前我們就開始做了這項工作。
后來畢業(yè)之后,就加入美國國家宇航局,主要做多衛(wèi)星聯(lián)合反應(yīng)的共性技術(shù)。我們開發(fā)了全球天地空標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品系列,這個產(chǎn)品也是宇航局應(yīng)用的產(chǎn)品。
去年回來,也很榮幸獲得了NASA宇航局頒發(fā)的貢獻(xiàn)獎。今天主要講過去十幾年除了做數(shù)據(jù)的定量融合,主要講產(chǎn)品做出來之后,怎么樣跟應(yīng)用結(jié)合起來。也就是接下來談得比較熱的——產(chǎn)學(xué)研。在創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)這一塊,我在2008年獲得宇航局科學(xué)研發(fā)成就獎。
回到今天的主題——空間。何謂遙感大數(shù)據(jù)?目前知道衛(wèi)星名稱、衛(wèi)星軌道和性能的大概有1000多顆。全球的數(shù)據(jù)存檔量,至少衛(wèi)星遙感就是TB級。中國最近20年發(fā)展非??欤颂祀H臨近空間之外,還有很多。太空的數(shù)據(jù)特點(diǎn)就是快速獲取數(shù)據(jù),除此之外,還提供多元化的、大體量的、高價值的遙感數(shù)據(jù)理論、技術(shù)和應(yīng)用。
我回國之后,希望在大數(shù)據(jù)方面做一些交叉創(chuàng)新。去年,在清學(xué)跨院系在土水學(xué)院等方面做以下方面的工作。成立一年多來,第一個工作是成立長期運(yùn)營維護(hù)平臺,并建設(shè)了高分?jǐn)?shù)據(jù)產(chǎn)品、北斗數(shù)據(jù)產(chǎn)品、全球水循環(huán)產(chǎn)品、全球陸地陸標(biāo)產(chǎn)品、全球海洋產(chǎn)品、無人機(jī)近地遙感產(chǎn)品和農(nóng)業(yè)遙感產(chǎn)品等項目
清華大學(xué)高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)與應(yīng)用中心,除了做產(chǎn)品分發(fā)和服務(wù)之外還做培訓(xùn),針對高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)做了一系列的培訓(xùn),比如在北京、青海和重慶。第二個工作是做高分技術(shù)產(chǎn)品和研發(fā)。
高分大家往往都覺得是做陸地,其實高分做海洋,包括在近海、遠(yuǎn)海都有很多的潛在價值可以挖掘??梢栽诋?dāng)時的城市,海洋這一塊有一些應(yīng)用。最近跟高校、研究所聯(lián)合做了一個北斗相結(jié)合的應(yīng)用研討組,也跟國家空間研究中心、遙感所、美國克魯大學(xué)做了技術(shù),開了一個關(guān)于導(dǎo)航遙感方面的研究會。大家知道導(dǎo)航研究應(yīng)用主要做的是位置導(dǎo)航、短信包括時間。我們工作不是做傳統(tǒng)的,是做導(dǎo)航方面的拓展性應(yīng)用,主要是瞄準(zhǔn)北斗遙感在氣象、遙感、海洋方面的應(yīng)用。如圖,是北斗在傳統(tǒng)行業(yè)、應(yīng)用細(xì)分的行業(yè)應(yīng)用。
針對北方的氣侯、地理條件也出了很多的算法和專利申請。在全國要開始在不同的地方,比如青海、四川、山東甚至青藏高原,在海拔幾千米的地方都布設(shè)了站點(diǎn)。在不同的氣侯條件、不同土壤植被環(huán)境之外對我們的算法進(jìn)行驗證,就是把這種算法拓展到很多其他地方去。
除了軟件創(chuàng)新之外,還做了軟件與硬件相結(jié)合的創(chuàng)新。比如圖上,麥格天寶公司跟美國代理研發(fā)做了Trnwimble,它有很多的檢測功能,而且這個是軟件跟硬件結(jié)合在一起。這也是我們在除了算法、在軟件、軟硬件方面做了一系列的集成工作。
我們這個工作已經(jīng)在七項水文環(huán)境生態(tài)檢測方面,以軟硬件相結(jié)合做了起來。比如在內(nèi)蒙古生態(tài)方面的檢測,吉林智慧農(nóng)業(yè)的多產(chǎn)這一塊正在進(jìn)行示范應(yīng)用,這樣的商業(yè)模式希望在全國進(jìn)行推廣。我們的核心競爭力就是軟硬件集成化,成本比原來降低50%左右,我們不僅瞄準(zhǔn)國內(nèi)市場,下一步瞄準(zhǔn)國外市場。
水文遙感技術(shù)從科研、算法、平臺、軟件、硬件、項目申請,包括合作伙伴的聯(lián)結(jié),這是我們整個產(chǎn)學(xué)研的一個思路。還跟中科院遙感所、中科院空間研究所聯(lián)合開發(fā)下一代的傳感器放在未來的北斗軌道上。第一步做了很多的航空測試,測試成功可以在未來放到北斗航空上,這個測試就不用放在地面上,可以直接反射回來,這個時間可能需要5年、10年才能實現(xiàn)。整個北斗GPS、整個產(chǎn)學(xué)研,由于時間關(guān)系不能一一細(xì)講,感興趣的可以做進(jìn)一步了解。主要是氣象部門、農(nóng)業(yè)部門、環(huán)保部門、農(nóng)保系統(tǒng)。下面還有還有農(nóng)作物長勢檢測、產(chǎn)量預(yù)報系統(tǒng)的方面工作。
2016年5月24日,清華大學(xué)與致生聯(lián)發(fā)成立了國內(nèi)外第一家物聯(lián)網(wǎng)遙感大數(shù)據(jù)的聯(lián)合研究中心。為什么成立這個中心?大家覺得遙感、衛(wèi)星是遙不可及的事情。如果把所謂高高在上的全方位的數(shù)據(jù)采集聯(lián)合起來,在大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘和平臺方面,真正實現(xiàn)三個領(lǐng)域的交叉創(chuàng)新,能夠確確實實能夠改變我們未來的生活方式。除了這三個領(lǐng)域之外,再加一個人工智能,所謂深度學(xué)習(xí),就完全可以在未來改變很多政府、企業(yè)、個人、家居的生活方式。我覺得未來會有上萬億的產(chǎn)業(yè),在座的年輕人鼓勵你們跳進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、遙感、大數(shù)據(jù)、人工智能這四個領(lǐng)域,任何一個領(lǐng)域都非常好,如果你們能夠把這四個整合起來的話,是非常大的事情。
這張圖上,是目前正在開展的一個工作,每個工作都是產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的應(yīng)用。
比如我們跟硅谷公司、跟物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)連起來。每一個家庭都能看到前院、后院,每一個都是圖像來記錄來預(yù)報,預(yù)報不是明天多少度、什么天,預(yù)報是一張圖。這更能滿足現(xiàn)代人更多的審美需求。
另外,中國有10萬個水庫和大壩,其中有5萬個進(jìn)入老齡化,大壩的變形等等其實要運(yùn)用到很多行業(yè)的相關(guān)內(nèi)容。這里除了高光譜、紅外、現(xiàn)在要做微導(dǎo),現(xiàn)在這一塊是未來非常有前景的領(lǐng)域,在座的年輕人可以跟我們一起共同來發(fā)展。
另外,遙感跟金融、經(jīng)濟(jì)也有很大的關(guān)系,我們跟清學(xué)經(jīng)管學(xué)院做“一帶一路”的大數(shù)據(jù)的有關(guān)研究平臺,我們要做地方經(jīng)濟(jì)指標(biāo),經(jīng)濟(jì)活動的強(qiáng)度以及程度。這里面我們知道有很多可以結(jié)合,跟地理、燈光,太空衛(wèi)星制造業(yè)指數(shù),這些都可以通過遙感來獲取。
這是最近開遼寧省營口市發(fā)的鬼城指數(shù)。如圖,這是人居住的東西,這里是有建筑,沒有人居住,這張圖就是開發(fā)出來的鬼城指數(shù)。
我們還是一個學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu),除了做產(chǎn)學(xué)研之外,還做很多的學(xué)術(shù)論壇,包括遙感大數(shù)據(jù)是去年成立的,還有圖形圖象處理與大數(shù)據(jù)的技術(shù)專場,還有海洋大數(shù)據(jù)的論壇,下周還會做全球的遙感大數(shù)據(jù),就在下周一。另外針對遙感、導(dǎo)航、深度學(xué)習(xí)將會跟Deep Learning 團(tuán)隊做一個Workshop的學(xué)習(xí),把深度遙感傳遞給大家。
最后講一下我們在海洋方面的發(fā)展。清華大學(xué)是工科院校,后來是加了文科,但一直沒有海洋。海洋最重要的是成立了一個海洋研究院。第一個工作是建立了一個海洋大數(shù)據(jù)平臺。地-空-天-海等源觀測,成立海洋大數(shù)據(jù)??刺?、空、岸邊、船、油氣平臺水下移動等等,這些數(shù)據(jù)采集平臺,應(yīng)用更寬廣。
我們跟應(yīng)用層在海洋數(shù)據(jù)等方面合作。時間關(guān)系,我簡單介紹一下我們海洋中心方面的工作。這個是全球海洋的氣象信息,可以把全球的臺風(fēng)、颶風(fēng)、加水量實時的反應(yīng)出來。
有了這么多產(chǎn)品之后,我們怎么做數(shù)據(jù)挖掘?除了物理之外,怎么做海洋的數(shù)據(jù)挖掘?舉一個例子,這是一個臺風(fēng)從開始,到臺風(fēng)路徑,最后到臺風(fēng)消失有很多特征。包括本身的特征、分速、降水量、寬度和帶來的經(jīng)濟(jì)損失等等。我們用大數(shù)據(jù)追蹤和人工挖掘方面,把最近幾十年全球的降水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行追蹤挖掘,這只是其中一個。這個是其中臺風(fēng)的一個信息,可以把它的整個生命體現(xiàn)出來。
從全球來看,對過去十年的全球海洋風(fēng)暴進(jìn)行追蹤,可以得到這樣一個全球風(fēng)暴數(shù)據(jù)庫,每一條數(shù)據(jù)線就是一個風(fēng)暴具體疑問詞,這個疑問詞有很多的數(shù)據(jù)可以挖掘。我們最終要創(chuàng)造海洋的真正價值。
在座的人對我演講比較感興趣,有幾本書可以推薦一下,一個是《遙感手冊》,我主要負(fù)責(zé)第三卷的工作。另外,今年9月份,還有一個數(shù)據(jù)出來,主要是做可持續(xù)發(fā)展和彈性恢復(fù)能力或者叫抗壓能力。
由于時間關(guān)系,我就先講到這里,如果在座感興趣可以通過網(wǎng)站或者微信進(jìn)行關(guān)注。謝謝大家。
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