• 打造新时代更高水平的“天府粮仓”

    在535公里高空用“星座”守护耕地


  • 工作人员展示“星瞰天府粮仓”应用系统。 环天智慧供图

        

    □四川日报全媒体记者 张守帅 高敬
      “月上九门开,星河绕露台。”“南箕与北斗,乃是家人器。”北宋大文豪苏轼时常仰望星空思索人生,留下大量托物言志的名篇佳句。
      地上望星与星空观地有什么不同?900多年后,苏东坡的家乡企业向着高天发射10颗高分辨率光学卫星,用“东坡01”至“东坡10”组网形成“天府星座”,以古人难以置信的“星瞰河山”视角传回海量遥感数据。
      “天府星座”的数字化眼睛看到了什么?改变着什么?10月31日,记者来到位于眉山的环天智慧科技股份有限公司(下称“环天智慧”)采访,公司负责人介绍卫星数据应用时难掩自豪,“我们守护‘天府粮仓’。”

    如何监测
    关键在于“找不同”,“卫星监测+人工智能”可及时发现“撂荒地”
      东坡系列卫星在距离地面535公里的高度运行,可对监测位置单日重访2到3次,每日发回TB级的影像(1TB= 1024GB,相当于20万张3.5MB照片的大小)。
      “看,这就是星瞰天府粮仓的应用系统。”公司售前工程师李家宝打开平台,天府新区眉山片区的遥感测图浮现屏幕。她轻点鼠标,农田、林地、道路、大棚等就以不同的图斑呈现出来。
      仅有一张图看不出什么,但不同时期的遥感图对比使用,作用就显现出来。“该种粮的地块种了果树苗木,或者耕地被改变用途,这些情况面对卫星的地毯式搜索,根本无处遁形。”李家宝解释,“天府星座”的影像分辨率达到0.75米,通过超分辨率重建技术进一步提升到0.5米,获得细节信息更丰富的清晰画质。前不久,环天智慧与长光卫星技术股份有限公司联合中标了自然资源部的商业卫星数据采购项目。
      眉山是全省粮食主产区之一,提出到2025年基本建成“美田弥望、稻谷飘香、物阜民丰、幸福和乐”的“天府粮仓”示范区的目标。当前,眉山正实施耕地恢复两年行动,整市推进高标准农田建设。
      记者心存疑问,用好卫星监测关键在于“找不同”,这靠肉眼实现?“不!是AI算法!”李家宝说,卫星影像以多光谱形式捕捉地表信息,通过近亿规模的样本库训练出来的可见光、高光谱以及图像纹理特征的组合算法,可以在图像上智能判断并标注出耕地、建筑、道路、林地、水体等多种地物类别。环天智慧自建的环天云智算中心按国标A级数据中心的标准建设,设计663架机柜,AI智能算力达232pflops(每秒所执行的浮点运算次数),处于行业领先水平。
      “智脑”加入,释放出卫星帮助农民种田的价值。它动态监测相应区域内每块耕地的作物种植情况,一旦发现“撂荒地”苗头,及时精准推送给相关方面;结合物联网设备和气象信息等,对自然灾害和病虫害进行分析、监测和预警,助力提高粮食产量;借助评价水体质量助推河湖污染治理,保障农业和居民用水安全。环天智慧还利用海量卫星数据等尝试建立高标准农田评估模型,以便快速地大范围动态“体检”耕地质量。
      中国工程院院士郭仁忠认为,发展智慧农业离不开卫星遥感技术,后者对大幅提高农业生产效率和质量具有重大意义。

    未来发展
    应用场景从农业拓展到生态监测、城市治理、防灾减灾等领域
      去年发射10颗高分辨率光学卫星后,眉山一跃成为西南地区拥有商业高分遥感卫星数量最多的城市,排名全国第三,仅次于长春和北京。
      目前,环天智慧正准备发射2颗高光谱卫星和2颗SAR卫星,14颗卫星在轨组网后,将实现全国任意点120分钟重访、多谱段信息、多类型遥感数据获取能力。
      为什么是眉山?“前些年,国家发布低轨卫星星座建设的鼓励政策,让我们看到了机遇。”环天智慧董事长邹云坤说,眉山把智慧城市建设摆在重要位置,如果要走出“差异化”道路,“星地一体化”是重要切入点,“相当于找到以新基建赋能实体经济、促进产业转型的新赛道。”
      环天智慧成立于2020年4月,员工130多人、平均年龄31岁,研发和专业技术人员占比超过60%,最近获得国家高新技术企业及四川省企业技术中心认定。今年5月,国内多家商业卫星应用领域领军企业发起成立“商业卫星星座联盟”,环天智慧是成员单位之一,这使得它可以调用的卫星资源超过100颗。
      守护“天府粮仓”的“工具箱”更丰富了。邹云坤介绍了一项农机服务的新应用。“由北斗卫星定位技术对农机设备实时定位,再将农机运行轨迹叠加在卫星遥感图上,利用地理信息技术可以自动测算出实际作业面积,支付农机作业工资、发放政府补贴等变得更准确。”邹云坤说,通过导航、遥感、地理信息技术的结合,时空数据和技术在助推机械化作业方面展现出广阔前景。
      农业保险公司跟着找上门来。使用卫星遥感技术对承保范围内的种植作物全生命周期监测,可以做到“灾前—灾中—灾后”多期数据核查,保障定损结果客观可靠,大大提高理赔质效。
      从眉山开展试点,环天智慧的业务范围逐步扩大到省内外多个县市;应用场景也从农业拓展到生态监测、城市治理、防灾减灾等领域。2022年,公司实现营业收入2.5亿元,其中省外市场占比52%。
      一个好消息是,总投资3500万元的眉山天府新区卫星地面接收站项目即将落成。依托长春站、喀什站等12站共计13套天线,环天智慧将大大提升数据接收能力,构建“天空地一体化”智慧感知体系的步伐再次提速。

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