人類文明的每一次階躍，都起源于計算。

1800多年前，在清脆的珠算聲中，算盤撥出人類最古老的計算程序，帶來農耕文明的繁盛；200多年前，在齒輪的轉動間，機械計算機勾勒出第一次工業革命的裊裊蒸汽；70多年前，在0和1的轉換之間，電子計算機帶領人類進入嶄新的信息革命時代；如今，我們身處一個算力奔騰、算法先進、算料豐富的時代。這一次，我們將計算的尺度放大到整個地球。地球萬物，皆可計算。

1962年，人類發射第一顆陸地衛星，開啟了現代意義上的航天遙感時代。經歷半個世紀的發展，衛星遙感技術已經成為一項應用廣泛的高科技。隨著商業航天的發展，對地球的觀測越來越便捷，衛星、無人機等多源對地觀測數據迅速增加，其中衛星每隔幾小時就會產生PB級別數據。

但在數據處理的過程中，卻有一些不可忽視的問題：數據極大豐富，但信息密度低；遙感數據專業性強，認知成本高；下游任務碎片化，邊際成本高。因此，如何高效、精準、低成本處理海量鮮活的多源對地觀測數據，從中挖掘有效價值信息，成為空天信息產業亟待解決的難題。

隨著人工智能時代加速到來，大模型為空天信息產業帶來新范式和新機會?；谌碌倪b感大模型等技術，中科星圖數字地球合肥有限公司（以下簡稱“星圖地球”）對數字地球內核進行升級。7月6日，在2023第二屆數字地球生態峰會上，重磅發布云上計算產品——星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）。

星圖地球常務副總裁唐德可做產品報告

“面向智能計算，我們首次將空天信息領域的算料、算法和算力資源拉通，以星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）為載體，構建可計算的地球?！毙菆D地球常務副總裁唐德可說。

星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）是基于自主遙感智能大模型，深度融合地球大數據、分析解譯算法、超級計算機，構建的可計算數字地球核心引擎。通過密集型“智能計算”為用戶提供地球數據智能處理、地球信息智能感知、地球場景智能重建能力，并向互聯網用戶開放各類計算能力接口，便以快速構建云上應用，為地球科學研究、遙感行業應用、大眾日常生活等提供高質量的時空內容服務。

作為地球大數據計算產品，星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）具有以下四大優勢：

數據匯聚更全面：整合匯聚分析就緒數據、今日影像數據、用戶上傳數據三大類數據源入口，豐富“算料”，滿足多時序、大范圍、現勢性等多類應用需求。

時空計算更高效：通過地球計算引擎混合調度星圖超算云網超算域、智算域、大數據域、云計算域澎湃的計算資源，實現大范圍空間智能高效計算。

信息解譯更準確：以空天靈眸大模型為智算內核，混合應用機理模型與統計模型實現下游任務構建，完成高精準地球信息解譯。

平臺開放更靈活：開放智腦引擎的云原生API服務和全鏈路生產處理工具，為靈活的地球計算賦能，實現快速高效行業應用搭建。

地球計算器零門檻完成地球科學計算

具體來說，如何計算龐大的地球數據呢？

星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）推出地球科學計算工具——地球計算器，通過在云上充分打通澎湃算力資源、海量數據資源，以及以空天靈眸大模型為核心的算法資源，讓地球科學計算就在頃刻之間。

利用地球計算器，行業用戶可以零門檻完成地球科學計算。

Step1：選擇數據

星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）可以直接調用品類繁多的地球數據。包括：

國際規模最大的百萬級自主產權高分多模態細粒度分類標準數據集，具有“大規模、多模態、多目標、細粒度、多任務、國產化”等特色，含百萬級目標實例；

PB級海量分析就緒的標準數據集，包括Landsat、Sentinel、MODIS等遙感衛星影像數據、科學專題數據以及AI樣本集等130余類，并以6-10TB/日的速度持續更新；

持續更新的全國范圍基礎框架數據，星圖地球數據云2023年版已經上線，0.8米衛星影像全國更新，0.5米影像覆蓋全國所有城市；

持續供給最鮮活的高質量數據資源，星圖地球今日影像全面升級，匯聚全球200+即時衛星數據產品資源的訂購與調用，此次衛星數量、影像質量、數據品類、交付速度都再上新臺階，可做到今日影像今日計算。

此外，星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）還支持用戶自有數據的快速上傳、存儲、管理與應用。

Step2：選擇算法

星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）集成了遙感領域最權威的大模型——全球首個面向多模態遙感數據的生成式自監督基礎模型“空天?靈眸”。

該模型在12個國際遙感標準數據集的平均性能指標達到領先水平，平均泛化準確率達到90%以上，可完成高精準的地球數據解譯。已在檢測、識別、分割、三維重建、時空預測、智能生成等典型下游任務中已得到有效驗證。

搭載全棧國產化基礎軟硬件平臺，以空天靈眸大模型（MaaS）為智算內核，星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）提供20多類、400多個基礎類算子，涵蓋數值分析、遙感分析、地形分析、矢量分析、智能解譯、三維重建、統計分析等相關時空算子服務。

“搭載空天靈眸大模型（MaaS），我們在數據處理上邊際成本更低，泛化能力更強、性能質量更優，做到了省數據、省時間、省人力?！?唐德可總結道。

Step3：查看結果模型參數增加的背后，是算力需求的指數級增長。星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）以星圖地球超級計算機為底座，打通星圖超算云網，具備130萬+CPU核，混合精度算力峰值突破4000+PFlops，1130+PB存儲資源能力，200Gpbs網絡帶寬；同時實現云計算、智算、超算、存儲四域融合以及統一管理，基于強大的混合時空調度引擎，提供虛擬化、容器、并行計算、深度學習訓練、存儲等多源業務能力，滿足計算密集型任務的需要，為實現多源異構數據的自動化、實時化、精準化處理提供保障。

基于Landsat8-TOA的NDVI均值計算結果

基于以上澎湃算力，面向全國范圍大數據的即時計算，以全國植被指數生產為參照，基于2022年5-8月兩季度30m Landsat-8 TOA影像數據，共計3085景影像，總數據量約3TB，星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）約在1分鐘之內完成生長季歸一化植被指數計算并顯示。

▲ 建筑物提取

面向全國范圍智能并行計算，以全國0.8米高分數據地物提取為參照，包括柵格推理、全國矢量合并等，可在6小時之內完成智能計算。

▲ 敏感物去除

目前，星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）支持30類場景分類，飛機、船舶、車輛、道路等30余類目標細粒度識別，建筑物、球場、耕地等35類地物要素提取，以及對建筑物的提取、高度估計、實景三維重建。

值得一提的是，星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）還打通了數據源的實時更新，可快速高效更新地球數據，保障了提取數據的時效性和鮮活性。

開發者模式輕松上手地球科學編程

基于以上核心能力，星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）對外提供開發者模式，讓行業開發者、科研用戶輕松上手地球科學編程。

結合海量分析就緒數據集，星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）提供500+個在線云原生API服務，支持JavaScript/Typescript進行在線編程開發，并可基于時空混合調度引擎進行大批量數據分布式并行計算，不受時間和空間的限制，實現任意尺度的在線即時計算。同時平臺支持錯誤語法高亮顯示、智能提示、錯誤檢查、腳本一鍵分享等功能，實現地球科學編程便捷高效、知識成果快速共享共用。

此外，星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）還對外開放4款生產處理工具，打通影像數據從原始柵格—地球柵格—語義感知—標準矢量地圖—實景三維場景的自動化全鏈路閉環處理流程。

值得注意的是，星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）還搭載通用人工智能大模型，只需要跟“AI小星”提出需求，如“幫我生成一段用于植被提取的代碼”，AI小星就可以很快給出答案~

打造千行百業先進生產力工具

打通并縮短數據與計算資源的距離，是空天信息賦能千行百業、走進大眾生活的必由之路。

結合強大的算力和豐富的行業時空數據，基于批量化、即時快速解譯地物、目標等要素邊界及多時序時空變化信息的能力，星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）可完成多時序、大范圍空間信息產品的自動生產，信息獲取效率顯著提高，為自然資源、水利、農業、交通、生態環境等行業提供便捷化的時空決策級服務，助力地球科學研究。

同時，基于4款全鏈路地球數據處理工具和500+云原生API服務，星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）現已具備面向水利 、氣象、生態、金融等各行業大場景的數據快速處理與精準分析能力，可實現從1到N行業應用場景的快速搭建，覆蓋60+行業，200+應用場景。

▲ 三維場景

此外，星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）還將以用戶興趣為驅動，通過“計算”豐富數字地球的體驗，為地球計算增加了更多的“玩娛屬性”，提升互動性及趣味性。例如，通過AIGC

遷移生成水墨、剪紙等不同風格的衛星影像；通過NerF輸出三維場景，一座座城市樓宇白模拔地而起，城市的建設清晰可見。

可計算數字地球是數字地球發展的新階段，也是構建數字經濟的新底座。

由星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）構建可計算的數字地球，可實現數字化、并行化、語義化，將龐大巨量復雜的科學問題分解轉化為一系列可計算問題，為各類超大規模復雜問題提供創新解決方案，在此基礎上，通過工程化、產品化觸達廣大消費者，讓空天基礎設施像水和電一樣深入各行各業，盤活地球數據內在價值。

“從看得見到看得懂，從數據到信息，我們希望通過星圖地球智腦引擎（GEOVIS Earth Brain）讓地球數據發揮最大價值，賦能千行百業?！?唐德可說。

星圖地球智腦引擎門戶網站，更多產品資訊

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