宋关福构建地理空间AI技术底座创新空间智能软件技术

构建地理空间AI技术底座，创新空间智能软件技术宋关福自然资源部地理信息系统技术创新中心

主任某著名企业

董事长、总裁2024年6月25日，北京5年前……P2GIS软件技术成熟度(光环曲线)2019AIGIS5年后，AIGIS在什么位置呢？I成熟度萌芽期过热期低谷期复苏期成熟期P3AIGIS技术成熟度(光环曲线)2024全球发布AI基础模型的数量（个）1492024大模型驱动20197227422019年

2020年

2021年

2022年

2023年成熟度萌芽期

过热期

低谷期1

过热期2低谷期2复苏期成熟期P4AI成熟度情况围棋：AlphaZero(DeepMind)超人类级(Superhuman)L5L4L3L2L1超过100%熟练者国际象棋：StockFish大师级(Virtuoso)超过99%熟练者围棋：AlphaGo(DeepMind)国际象棋：DeepBlue(IBM)专家级(Expert)超过90%熟练者AI绘画：Imagen(Google)、Dall-E2(OpenAI)熟练级petent)超过50%熟练者语音助手：Siri(Apple)

Assistant(Google)、所以会一本正经道初始级-(Emerging)相当或优于无经验者简单基于规则的系统：SHRDLU(1971)GPT(OpenAI)等级

等级名及描述专用人工智能(Narrow

AI)通用人工智能(AGI)From

GoogleDeepMindTeamP5地信领域要AI解决的问题太多没有任何AGI能全部解决，一个专用AI也不够！深度学习空间分析AI遥感影像解译AI图片/视频识别AI遥感影像生产地理空间智能体机器学习空间分析知识归纳与问答P6有必要构建地理空间AI技术底座行业应用软件与解决方案(生态伙伴+超图)空间智能软件(生态伙伴+超图)GeospatialAIFoundations:SuperMapAIF地理空间智能体(GIAgent)流AI三维数据处理AI遥感影像处理AI知识生成AI框架AI空间分析AI遥感影像解译程工具AI图像生成AI图像与视频分析操作系统CPUAI芯片题外话：空间智能软件包括哪些？五级空间智能空间智能软件地理空间控制(GeospatialControl)GIS基础软件实景三维建模软件测绘成图软件地理空间设计(GeospatialDesign)遥感影像解译软件遥感影像处理软件地理空间决策(GeospatialDecision)地理空间感知(GeospatialPerception)地理空间可视化(Geospatial

Visualization)P8SuperMap

AIF有哪些特性？多元模型计算机视觉/自然语言/多模态跨平台支持多种CPU&GPU(包括华为)可本地部署政务内网可用P9地理空间AI技术架构图图例产品产品模块功能(即拿即用)功能(需训练使用)SuperMapiServer&iDesktopX遥感影像处理

遥感影像解译

空间分析三维模型AI自动化构建

图像

视频分析SuperMapImageXPro/Ent.SuperMapiPortalSuperMap

iMobile自然资源信息化遥感影像解译遥感影像处理AI属性采集自然资源智能问答空间智能助理SuperMapCopilot/AI室内测图空间规划

生图AI地理空间

AI技术底座(Geospatial

AIFoundations):SuperMap

AIF地理空间智能体

(GeospatialAIAgent):SuperMapAgentXAI遥感影像处理AI遥感影像解译遥感解译预训练大模型(LIM)AI空间分析AI知识生成智能问答AI影像匹配空间热点空间密度聚类地图匹配知识归纳G-SAMAI密集匹配AIDSM滤波AI遥感解译预训练模型地理加权回归地址要素识别决策树分类AI图像/视频分析AI图像生成林地提取厚云检测大棚提取耕地提取线性回归语义分割图生图城市水体提取城市建筑物提取……梯度提升树分类基于森林的分类朴素贝叶斯分类…..AI语义辅助几何处理实例分割目标检测目标跟踪局部重绘AI遥感解译算法广义线性回归逻辑回归AI三维数据处理与分析场景分类二元分类变化检测目标检测地物分类超分辨率重建生图风格微调电力场景点云分割对象提取支持向量机分类AI倾斜摄影建筑信息提取AI流程工具数据准备模型构建模型应用SuperMap

AIF支撑的五项技术智能化遥感影像生产遥感影像智能解译地理空间智能体12345AI空间规划

生图三维模型AI自动化构建SuperMapAIF(GeospatialAIFoundations)流地理空间智能体(GIAgent)流程程工工AI三维数据处理遥感影像处理AI空间分析AI遥感影像解译AI具具AI图像生成AI知识生成AI图像与视频分析1.智能化遥感影像生产智能化遥感影像生产遥感影像智能解译地理空间智能体12345AI空间规划

生图三维模型AI自动化构建SuperMapAIF(GeospatialAIFoundations)流地理空间智能体(GIAgent)流程程工工AI三维数据处理遥感影像处理AI空间分析AI遥感影像解译AI具具AI图像生成AI知识生成AI图像与视频分析SuperMapImageXPro

2023：三化一高1

遥感GIS一体化软件跨平台化加速生产到应用，即产即用成熟满足信创要求T+1产品应用双就绪(当日数据获取，次日应用就绪)提高几何精度提升产品质量减少人工干预3

处理智能化计算高性能缩短处理时间，T+1产品就绪P13SuperMapImageXPro

2024新进展遥感影像拉花变形自动化检测1小时自动检测20景，大幅节约人工山体拉花检测建筑拉花检测P15遥感影像AI自动化去云智能云检测(IoU=0.92)自动填充自动匀色原始影像无云影像替补影像P16基于AI的正射影像自动质检，大幅提升人工质检效率传统质检与定位方式分级显示质检结果P17正射影像网格分区AI自动化质检，提升质检精准度整景质检精细网格质检P18SuperMapImageXEnterprise2024(Beta)全新发布SuperMapImageXPro

&Enterprise产品定位SuperMapSuperMapImageXProImageXEnterprise特点：单机计算（多线程）特点：分布式计算（多机+多线程）适用场景：小规模数据、精细操作

适用场景：大规模数据、批量处理P20SuperMapImageXEnterprise：一高五化分布式高性能计算软件架构云原生化交互Web化遥感GIS一体化软件跨平台化处理智能化P211）分布式高性能计算：可水平扩展处理时间（单位：分）ImageXEnterprise5节点124效率是单节点的：117923.3倍7368686259503224201715134硬件配置：32核+128GImageXEnterprise单节点

ImageXEnterprise5节点测试数据：500景GF-1PMS影像P22分布式高性能计算：国际同类产品对比处理时间（单位：分钟）SuperMapImageXEnterprise1,004处理性能是国际同类产品的2.2~2.6倍387284130200景500景Pxx

ImageXEnterprise相同硬件配置：2节点（32核+128G）P232）软件架构云原生化细粒度，启动快高某省市算力故障隔离，更稳定单体服务微服务+函数计算P24遥感影像处理函数即服务(FaaS)底图匹配分析函数P253）交互Web化Web化任务定义Web化结果展示Web化数据质检SuperMapImageXEnterpriseP262.遥感影像智能解译智能化遥感影像生产遥感影像智能解译地理空间智能体12345AI空间规划

生图三维模型AI自动化构建SuperMapAIF(GeospatialAIFoundations)流地理空间智能体(GIAgent)流程程工工AI三维数据处理遥感影像处理AI空间分析AI遥感影像解译AI具具AI图像生成AI知识生成AI图像与视频分析遥感智能解译预训练模型城市水体城市建筑耕地大棚飞机舰船林地厚云P28扩展SAM大模型，提升遥感影像智能解译能力GeospatialSAM：G-SAM输入：地理空间数据影像数据

提示数据输出：遥感解译结果矩形框多边形交互点基于矩形框的提示基于多边形的提示交互式提示P29G-SAM，多边形提示分割原始影像提示数据

耕地解译结果耕地地块分割结果()P30G-SAM，交互式提示分割SAM专业不对口，需专业遥感解译大模型特点1：自监督学习特点2：亿级参数量特点3：专用于遥感解译提升模型泛化性可掌握复杂特征大参数量海量无标注数据P32遥感解译大模型

SuperMapLIM构建过程Large

ImageryModel上游自监督训练下游训练或微调海量无标签影像亿级参数量网络影像解译基础模型分类任务网络有标签样本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P337类常见地物分类精度提升验证集F1精度对比10.950.95类精度超90%7类精度超80%0.850.80.750.70.650.60.55建筑道路水体耕地林地草地裸地传统模型

地物分类大模型P34遥感解译大模型地物分类更准确原始影像传统模型推理结果遥感解译大模型推理结果P35遥感解译大模型地物分类更准确原始影像传统模型推理结果遥感解译大模型推理结果P36SuperMapLIM：支持跨平台及本地化部署遥感解译大模型：SuperMapLIM操作系统华为欧拉银河麒麟中标麒麟统信UOSWindowsCentOSUbuntuOpenSUSEAI芯片CPU华为鲲鹏华为昇腾IntelAMDNVIDIA国内开源国外P373.三维模型AI自动化构建智能化遥感影像生产遥感影像智能解译地理空间智能体12345AI空间规划

生图三维模型AI自动化构建SuperMapAIF(GeospatialAIFoundations)流地理空间智能体(GIAgent)流程程工工AI三维数据处理遥感影像处理AI空间分析AI遥感影像解译AI具具AI图像生成AI知识生成AI图像与视频分析35平方公里、5300个模型，制作需多长时间？20分钟！

AI自动化构建LOD2.0三维模型AI建筑底面提取（4分钟）AI房屋顶面提取（3分钟）自动构建模型（9分钟）自动模型美化（3分钟）P40基于AI自动生成夜景纹理4.地理空间智能体智能化遥感影像生产地理空间智能体12345遥感影像智能解译AI空间规划

生图三维模型AI自动化构建SuperMapAIF(GeospatialAIFoundations)流地理空间智能体(GIAgent)流程程工工AI三维数据处理遥感影像处理AI空间分析AI遥感影像解译AI具具AI图像生成AI知识生成AI图像与视频分析地理空间智能体

(Geospatial

AI

Agent)一种能理解用户的自然语言请求通过独立思考、规划并分解任务调用相关空间智能软件工具达成目标的智能技术P43地理空间智能体(GI

Agent)技术预览版SuperMapiPortalSuperMapCopilotSuperMapAgentX自然语言大模型对话规划意图理解工具/API调用逻辑推理思维链任务分解反思和完善空间第三方数据可视化智能力扩展能数据分析二维空间分析

三维空间分析软工具/API件统计分析遥感解译门户管理工具数据数据检索P44基于SuperMapCopilot的数据检索、可视化与分析基于SuperMapCopilot的三维分析基于SuperMapCopilot的遥感影像分析5.空间规划AI生图智能化遥感影像生产遥感影像智能解译地理空间智能体12345AI空间规划

生图三维模型AI自动化构建SuperMapAIF(GeospatialAIFoundations)流地理空间智能体(GIAgent)流程程工工AI三维数据处理遥感影像处理AI空间分析AI遥感影像解译AI具具AI图像生成AI知识生成AI图像与视频分析图生图写实

参风

考格

图的

片餐

生厅

成设

一计

家图P49多种约束方式助力生图可控控制名称控制说明线稿约束

保持线稿结构轮廓约束

保持建筑轮廓深度约束

保持前后关系线段约束

保持直线关系语义约束

保持语义内容涂鸦约束

保持草图结构色彩约束

保持画面色彩光影约束

保持画面光影P50多种约束方式助力生图可控-支持多约束控制名称控制说明线稿约束

保持线稿结构轮廓约束

保持建筑轮廓深度约束

保持前后关系线段约束

保持直线关系语义约束

保持语义