低空+AI:超图低空智能服务系统赋能“百千万工程”

作为新质生产力的重要组成部分,低空经济是今年的一大热词。在国家层面,“低空经济”在今年全国两会首次被写入政府工作报告。工业和信息化部、科学技术部、财政部、中国民用航空局印发《通用航空装备创新应用实施方案(2024—2030年)》,提出到2030年,推动低空经济形成万亿级市场规模,深化“百千万工程”信息综合平台驾驶舱应用,赋能“百千万工程”重点工作。

如何以低空应用赋能“百千万工程”?低空AI是充分挖潜低空高效应用、激活低空市场的关键。超图在地理空间AI技术优势与行业应用经验基础上,加快低空产品研发,面向自然资源监测监管、交通路政维护、水文水资源监测、城市及园区治理、生态环境监测、消防应急管理等10余个领域,构建低空AI能力,推出超图低空智能服务系统及系列场景应用,提升低空政务服务智能化水平与效率。

超图低空智能服务系统

超图低空智能服务系统是超图数字低空“一体两翼”产品体系的侧翼之一,以SuperMap AIF为底层,集成AI三维数据处理与分析、AI遥感影像处理、AI遥感影像解译、AI空间分析等多个功能模块,融入计算机视觉大模型能力,遵循“样本-模型-引擎-应用”层次架构,聚焦多项端到端政务服务应用,主要由低空智能服务引擎、谱系化低空样本库、低空智能解译模型、低空专项应用构成。

超图低空智能服务系统

1.构建低空智能服务引擎,满足多业务多场景监测应用

低空智能服务引擎是超图低空智能服务系统的地理智能能力中枢,基于公司2020年布局研发的地理智能引擎,经多轮迭代打造而成,集成多种面向低空应用的智能监测分析算法。

引擎依托高时效性高精度的无人机航拍数据,结合二三维地理信息可视化技术,运用空间分析、数据挖掘、人工智能等新型信息技术,快速识别各类富有时效性的城市信息,为执法监管、城市规划、减灾应急等工作提供信息支持,辅助实现精细化管理,实现监测信息分类管理、专题数据实时分析、数据成果安全共享等功能,服务多业务多场景构建无人机监测监管应用体系。

低空智能服务引擎架构

2.打造百万级低空应用语义样本库,降低成本提升效率

面向全国典型地貌区域,超图构建了百万级顾及多时相、多地貌、多分辨率的泛资源类低空样本集,包括0.03-0.1米分辨率无人机航片的地类分割、变化检测、目标检测样本。

其中,地类分割可分为建筑物、建设用地、耕地、林地、道路、水系等地类的单分类样本与多分类样本。变化检测可分为建设用地、耕地、水系、道路的二元变化检测样本和多元变化检测样本。目标检测可分为飞机、轮船、操场、挖掘机、油罐等目标检测样本,用于支持构建基于深度学习引擎框架的低空航片智能解译模型。

超图从2020年开始积累多领域视频执法、视频巡查数据,从400TB影像中提取32类疑似违法检测目标,汇聚了50万+针对工程车辆、建设器械、建筑材料及其他三十多类建设行为的低空视频/图像类目标检测样本,用于支持构建基于深度学习引擎框架的低空视频/图像智能检测模型。

低空样本集为更高效、更准确的低空数据解译应用奠定基础,能够满足不同行业不同业务的用户智能化应用需求,降低数据准备和模型训练的成本,提升低空智能效率和效果。

建设行为目标检测样本库

3.集合多低空智能解译模型,实现批量智能检测

在传统低空监测中,用户常面临数据采集效率低、解译精度不足、监测结果难以满足多业务场景需求等问题,导致监测工作耗时耗力且效果不理想。

为此,超图利用多区域适应性低空智能监测样本库,训练基于国产深度学习框架的各类多区域适应性低空智能解译模型(包括建筑物分割、建筑物变化检测、道路分割、道路变化检测、多类型地类分割、多类型地类变化检测、土地整治图斑分类、建设行为目标监测等模型),用以支撑低空智能服务,实现地类图斑、变化图斑、建设行为目标的批量智能检测。通过构建无人机目标检测能力,可融合多业务场景过滤检测结果,识别精度达90%,有效提升无人机在耕地保护、设施巡查、用地监管等业务中的利用率。

 

超图低空智能服务系统模型管理

构建千行百业政务智能化服务场景

面向农、林、水、畜、电力、能源、石油、文旅、教育及环保、住建、水利、应急、公安等多个委办局,超图提供全域低空无人机应用综合性服务,为政务数字化治理提升提供坚实支撑,有力促进低空经济产业高质量发展,以下为部分典型服务场景。

政务端到端场景

典型场景—自然资源耕保低空巡查

超图依托低空智能服务系统,辅助自然资源部门对监测区域进行定期巡检,将采集的无人机全景数据与耕地及永久基本农田矢量图层进行叠加,比对业务审批数据,自动提取疑似耕地“非农化”、“非粮化”目标,建立耕地“非农化”、“非粮化”台账,通过对不同时相的无人机影像、视频数据分析,掌握监测周期内“非农化”、“非粮化”整改情况,判别整改进度,督促按期整改。以低空监测为特色,超图提出“三源、三防、两频”一体化监测方案,实现事后监管走向事前监测难点转变。

 

种植结构分析图

典型场景—城市治理低空巡查

依托的高度灵活的技术特性和先进的数据处理能力,无人机能够显著提升城市管理的效率和准确性,有效支撑城市的数字化转型,在城市环境应用(如交通监控、环境监测、公共安全和应急管理等)中发挥巨大作用。

 

城市治理低空智能监测场景


典型场景—在建工程低空巡查

超图依托低空智能服务系统,辅助住建、城管等部门,运用无人机技术,为建筑和基础设施的建设、监督与管理提供高效、精准的监测解决方案。无人机搭载监控设备、热成像设备以及其他传感器,实现对建设工程全方位的实时监控和数据分析,从而提升项目质量、安全和效率。基于无人机数据采集能力,为建设工程监测提供全面的监控体系,优化资源分配和项目执行效率,提升工程安全和质量保障。

 

在建工程低空监测场景

系统特色
促进无人机应用“三升三降”

超图提供与政务业务耦合的低空智能监测AI模型,满足客户开箱即用显性需求,较传统无人机服务模式,实现“三升三降”客户价值,即提升服务量,提升使用率,提升智能化水平,节省运维成本,节省硬件投入,节省人力成本。

 

耦合业务的低空空间智能

围绕地理空间AI基础算法研究、基于无人机自然资源监测监管业务研究,集团提前布局,早于2020年集团子公司已围绕“天空地一体化监测”“5G+无人机自然资源监测监管应用”等开展技术攻关,于2022年荣获国土空间智能产学研融合创新基地(国内首批)、土地学会科学技术一等奖等。

 

适配多组件的全信创

超图基于自主可控GIS平台,满足客户信息安全需求;支持二三维一体化高效分析计算,适配信创环境,确保安全应用。集团率先实现信创数据库、操作系统、芯片中的全信创适配,并获得多家信创认证。

 

超图数字低空智能服务平台遵循“一体两翼”产品布局,以SuperMap GIS平台为一体,以低空数字飞行技术服务与低空端到端政务应用场景为两翼,面向低空数字飞行技术服务方向,提供数字低空底座与低空飞行综合管理平台,具有可创新、会三维等特点;面向低空端到端政务应用方向,提供低空智能服务平台与政务服务应用。超图集团将进一步迭代提升低空领域的智能识别能力,为低空经济的持续发展提供更加坚实的技术支撑和保障。同时,超图将联合更多生态伙伴,通过扩展和深化各种低空应用场景,为低空经济带来更多的创新点和增长点,擘画空间智能软件技术赋能低空经济新蓝图。