DIEY用遙感AI助力滸苔綠潮災害防治 共護海洋生態
近年來，滸苔綠潮災害給山東沿海多地市造成了不同程度危害。據山東省海洋預報臺消息，7月12日，山東省海域滸苔綠潮分布面積約29783平方公里，覆蓋面積約265平方公里，分別是去年同期的3.5倍和5.4倍。
為貫徹落實自然資源部辦公廳印發的《黃海跨區域滸苔綠潮災害監測預警會商業務規定（試行）》通知，助力推進自然資源部組織的滸苔綠潮聯防聯控工作，實現對滸苔生長全面、準確、及時的監測與預警，推動海洋環境保護和生態文明建設，數慧時空采用深度學習技術對青島部分海域的滸苔分布情況進行了自動提取。該提取過程效率高，提取結果準確度高，可為打贏滸苔綠潮災害處置攻堅戰，讓人民群眾看得到碧海藍天、潔凈沙灘貢獻科技力量。具體情況如下：
一、基本情況
滸苔作為一種有著極強環境適應能力與繁殖能力的石莼科、滸苔屬的大型海藻，廣泛分布于各沿海國家近海，在我國主要分布于遼寧、山東、江蘇、浙江和福建等地。
滸苔主要為翠綠色，大部分分布于海域中，形狀不規則且多成條狀形態，少數堆積在沙灘和岸邊。滸苔的一般生命周期會經過“出現→發展→爆發→治理→消亡”，爆發生長時間一般在5月初至7月底，6月中下旬到7月中上旬滸苔到達山東海域，進入高峰。
二、智能解譯過程
（1）自動提取技術路線
深度學習作為當前人工智能前沿技術的核心，可解決很多復雜的模式識別難題，其應用范圍正朝向多學科交叉領域不斷地延伸。高分辨率遙感影像承載著豐富的地物信息，我國的高分系列衛星已經覆蓋了從全色、多光譜到高光譜，從光學到雷達，從太陽同步軌道到地球同步軌道等多種類型，可滿足各行業高分辨率遙感數據國產化應用需求。
在青島海濱滸苔爆發期分析的基礎上，使用數慧時空的智能遙感云平臺DIEY產品，對爆發期高分原始影像進行自動預處理。采用語義分割的方式采集滸苔樣本，利用卷積神經網絡構建滸苔解譯模型。通過構建好的模型對青島海濱區的高分影像進行自動解譯。技術路線圖如下：
（2）模型訓練
本次滸苔模型訓練采用的深度學習訓練框架為Torch框架，參數epoch訓練總周期設置為300，訓練樣本總數為598個。模型訓練用時49min,訓練時第26輪開始收斂,得到模型的指標信息F1-Sorce為0.91。訓練的模型如下：
（3）解譯效率
滸苔自動解譯效率，一景GF2（分辨率0.8m,面積約550km2）約用時13min，一景GF1B(分辯率2m,面積約5300km2)約19min。如下圖：
三、解譯結果分析
（1）滸苔邊界識別清晰
自動化解譯結果能夠明確地區分滸苔和水域、陸地、船只等其他目標，滸苔的邊界線條清晰，沒有明顯的漏識別或錯識別現象。同時，能夠有效地區分滸苔和其他海洋要素。
（2）規則的滸苔解譯效果好于不規則的滸苔
規則的滸苔具有較明顯的形態特征和分布特征，更容易被自動化解譯的算法捕捉和提取。
（3）水域區域滸苔密集處解譯效果精度高且邊界清晰
通過對比衛星影像分析，自動化解譯結果能夠較好地反映滸苔的分布范圍和面積。
數慧時空作為山東土地發展集團旗下的國家級高新技術企業，多年深耕遙感AI領域。今年5月17日，公司歷時3年研發的智能遙感云平臺DIEY產品正式發布。DIEY以自主知識產權的生成式AI平臺（DGAI）為基礎，依托自然資源行業大模型“長城”，采用云原生、大數據、深度學習、知識圖譜等新一代信息技術，構建了國產化、自動化、智能化、業務化的遙感數據處理及應用服務框架，打通從原始衛星影像數據獲取到行業應用的全鏈條生產工序，打造無人值守的影像處理工廠、要素提取工廠、應用構建工廠，開啟“衛星即服務”應用新時代。
立足于技術創新與行業突破，DIEY產品不斷迭代，目前已形成60余項專利，廣泛服務于自然資源、農業農村、生態文明、應急管理、金融保險等領域。