雙劍合璧！“AI+遙感”如何彈指間讓環(huán)境違法行為顯形？

當(dāng)遙感技術(shù)遇見AI，海量地理數(shù)據(jù)瞬間轉(zhuǎn)化為精準(zhǔn)洞見。這場(chǎng)技術(shù)共振為生態(tài)環(huán)境治理帶來(lái)了哪些新變化？ 

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AI智能識(shí)別固體廢物傾倒線索

解譯耗時(shí)縮短至“分鐘級(jí)”

非法傾倒、堆存的固體廢物占地面積通常在幾十至幾千平方米之間屬于典型的小尺度目標(biāo)。

礦產(chǎn)資源垃圾 

根據(jù)最小成像單元原理，這些目標(biāo)只能通過(guò)高分辨率衛(wèi)星影像進(jìn)行識(shí)別，而高分辨率衛(wèi)星影像譜段數(shù)量普遍較少，限制了固體廢物的光譜特征分析潛力，一定程度上增加了解譯難度。

同時(shí)，在“清廢行動(dòng)”前，相對(duì)于生態(tài)、水、大氣等環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，固體廢物識(shí)別屬于新興領(lǐng)域，相關(guān)研究應(yīng)用較少，現(xiàn)成的技術(shù)方法和應(yīng)用示例有限。

為更加及時(shí)高效發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心（以下簡(jiǎn)稱衛(wèi)星中心）利用基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)義分割算法、SFE-YOLO等深度學(xué)習(xí)模型，研究建立基于AI的固體廢物人機(jī)交互解譯技術(shù)方法，初步實(shí)現(xiàn)遙感影像處理、固體廢物識(shí)別、問(wèn)題圖斑導(dǎo)出等自動(dòng)化作業(yè) 。

某地整改前后對(duì)比圖

通過(guò)不斷優(yōu)化解譯規(guī)則，迭代解譯算法，固體廢物執(zhí)法工作得以邁向智能化和高效化。解譯耗時(shí)從“小時(shí)級(jí)”縮短至“分鐘級(jí)”，解譯準(zhǔn)確度由長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶“清廢行動(dòng)”的50%提升至黃河流域“清廢行動(dòng)”的70%以上。

技術(shù)的進(jìn)步在推動(dòng)固廢排查工作，開展更加精準(zhǔn)高效的同時(shí)還能夠促使地方主動(dòng)作為從“被動(dòng)接收”向“主動(dòng)監(jiān)管”轉(zhuǎn)變。

2023—2024年，遼寧省生態(tài)環(huán)境廳在全國(guó)范圍內(nèi)首創(chuàng)省級(jí)“清廢行動(dòng)”，聯(lián)合衛(wèi)星中心發(fā)揮遙感、GIS與信息化技術(shù)優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)固廢點(diǎn)位“排查-核實(shí)-整治-回頭看”全過(guò)程的數(shù)字化、智能化管理。

2024年，山東省生態(tài)環(huán)境廳聯(lián)合衛(wèi)星中心研究構(gòu)建面向山東特色的固體廢物“AI+遙感”融合的人機(jī)交互識(shí)別技術(shù)方法，強(qiáng)化固體廢物識(shí)別的針對(duì)性與準(zhǔn)確性，提升排查效率。

固廢遙感解譯點(diǎn)位

秒級(jí)鎖定人類活動(dòng)熱源區(qū)

AI賦能海洋溫排水遙感監(jiān)測(cè) 

近期，國(guó)家海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心遙感室在海洋溫排水遙感監(jiān)測(cè)領(lǐng)域開展了一系列基于人工智能的創(chuàng)新應(yīng)用研究。初步驗(yàn)證了AI大模型技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的巨大潛力。

智能檢索定位人類活動(dòng)熱源區(qū)，借助包含標(biāo)準(zhǔn)文件、管理方法及核電、火電行業(yè)專業(yè)信息的知識(shí)庫(kù)，以及基于知識(shí)圖譜的智能檢索系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)人員只需輸入有效關(guān)鍵詞，即可秒級(jí)鎖定引起溫升的人類活動(dòng)區(qū)域。

徹底告別“翻資料半小時(shí)，找答案一分鐘”的低效工作模式。

面向海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)的智能熱源區(qū)快速定位，這種高效的工作模式，有利于破解“大海撈針”難題，準(zhǔn)確掌握沿海熱源分布。

AI高效判別排水口，通過(guò)自動(dòng)檢索網(wǎng)絡(luò)公開資源和接收人工投喂的精準(zhǔn)專業(yè)信息，AI平臺(tái)可全面總結(jié)分析電廠排水口的地理信息與圖像特征。

當(dāng)監(jiān)測(cè)人員輸入影像時(shí)，AI助手可智能輔助識(shí)別進(jìn)出水口特征，提供專業(yè)判斷依據(jù)和分析結(jié)果，從而整合多源信息有效識(shí)別溫排水入海途徑。

智能生成反演算法，通過(guò)解析溫排水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范的具體要求，AI平臺(tái)可自動(dòng)生成最優(yōu)海溫反演算法和溫排水監(jiān)測(cè)產(chǎn)品處理代碼。這使監(jiān)測(cè)人員無(wú)需深入編程即可獲得符合規(guī)范的溫升區(qū)空間分布、溫升強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)等標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)從規(guī)范文本到實(shí)際應(yīng)用的智能轉(zhuǎn)化。

編輯：李丹