张敏:华浩超算跨界而来御风而行

3sNews2016-06-15 19:02:18

摘要:   6月15日,第五届地理信息开发者大会(World Geospatial Developers Conference,WGDC)在北京国家会议中心隆重开幕。大会由空间信息产

  6月15日,第五届“地理信息开发者大会”(World Geospatial Developers Conference,WGDC)在北京国家会议中心隆重开幕。大会由空间信息产业创新创业服务平台泰伯主办,秉承不断引领和促进空间信息技术创新与变革的宗旨,WGDC已走过五个年头,如今成为全球最具前瞻性的跨界创新风向标。

  在本届大会主会场上,华浩博达(北京)科技股份有限公司副总裁张敏作了精彩演讲,以下是演讲实录(尚未经本人核实)。

张敏:华浩超算跨界而来御风而行

  张敏:感谢大家,也感谢我们在坐的老师、专家。我记得上一次我站在这个讲台上的情形来历历在目,我今天换了一个风格,我主题演讲题目叫跨界而来,御风而行——即华浩超算技术应用介绍。何以为跨界,这里我相信大家有一种感触,我们做这么多年的地理信息做平台做基础的技术、做基础的算法,做应用,做了那么多,始终逃不出一个框框,你能想到的我能做,我能想到你能做,大家互相PK但是一直跟在国外技术背后,在这里我提出我们灵感就是跨界,我们用超算领域结束跨测绘生产的线,用测绘跨地理信息的线,多领域技术融合将来是我们大数据发展融合的必经之路。

  跨界能为我们带来什么?为什么我们解决什么?首先利用超算的技术可以很好提高我们现在基础软件运行效率,提高我们自动化的精度,同时还可以改善我们生产模式以及从根本上提高我们的生产效率。大家知道我们谈及测绘谈及生产离不开两个字生产数据。测绘生产一直是制约地理信息更新的长久的话题。如果解决这个关键点从测绘生产结果到地理信息应用这一段如果我们突破了它的效率,它会给我们直接带来一个质的飞跃,包括提高精度,提高时效,降低成本,包括降低生产难度等等。利用华浩超算技术,解决众多测绘级数据生产问题,提高其生产效率,包括卫星遥感、航空影像、无人机的数据处理。而且我们在这里面突然间发现利用超算它不单单解决是计算快的问题,因为超算的真谛不在于快,超算真谛在于要把计算机的效率让计算机更加智能化,而不是简简单单我运行比别人快,不是的。所以说它要解决我们算法不完善的问题,不智能的问题。通过这种方式提高我们生产效率,甚至通过大数据消费方式,为各行业建设提供大数据中心的处理能力问题。

  我们御什么风?第一我们跟着我们国家测绘地理信息“十三五”规划之风,自主创新之风,我们国家卫星遥感事业发展之风,和我们大数据时代之风。华浩超算怎么做?第一降低我们测绘的生产产地,普及我们测绘手段,推进测绘大众化,徐总无人机整个推动可以说将一个很专业领域当中测绘生产的手段把它大众化普及化。第二我们所有的算法所有的核心技术在超算领域的研究完全的变成了自主研发,完全都是自主化了,不在受各个方面的约束。第三个我们建立了面向国产高分辨卫星影象、以及立体观测卫星生产效率和相关的核心技术。这两年国家发射国产卫星一颗接一颗上天,面向立体化观测手段越来越普及越来越多,我们涉及相关数据也会变得非常丰富,当然也有一些缺陷。最后是建立从测绘生产到地理信息的大数据中心以及与行业应用一体化的解决方案。在这里实际上有很多的关键技术需要突破。

  大家知道我们国家已有的建设资源,比如说我们卫星高分系列,资源3号,包括我们刚刚发射的02组网,还有遥感系列,天绘系列。这里高精度的立体观测成为了主要的观测手段,而且是能够以在最短的时间内,大范围内获取高精度地形地貌数据重要方式方法。

  在高分辨卫星资源的利用上面我们做了大量生产过程中的实验,以及生产活动。比如高分辨卫星利用上我们利用华浩超算技术,匹配海量点云的方式进行平差,这种方式建立高强度的连接网,这样处理很多国内国外数据资源不太好的情况可以做到稳定可靠结果输出,而且我们可以将绝对精度,像卫星遥感控制在1比10000以内。比如说有一些极端情况下,卫星有一定偏移的时候,我们也能够将其进行拽回来,适应大偏差的数据。

  同样在国家资源3号卫星积累多年三线阵基础之上,我们开发完成基于三线阵地形地貌高精度摄取,进行地形地貌的自动化生产。从匹配到拼接,到水的质评做到全自动化完成,可以说这样条件下我相信我们有我们独特的自动化的方式。这里面有这么几点,第一大家知道遥感卫星有一个最明显的问题有云受天气干扰非常厉害,所以说能否做到智能化的全自动生产成为很关键问题。我们还可以利用大数据的方式,天上卫星有很多数据实际上被埋藏了,因为有云,因为太多等等,能否将这些历史的信息积累在一起完成一个以多度重叠冗余覆盖的方式得到更加可靠的成果,最后达到降低人工编辑的工作量。

  我们这里面有一个成果对比,这个是国外知名某软件做的雪山附近的地形地貌,大家看到精度相对比较高,这是我们过么知名软件做的精度更高,但是有一点造点非常多,出产品这样的造点需要修掉的,超算技术可以做大量智能化计算以后完成的效果图,既保证了精度又让整个结果达到平滑达到整体的一个精度。

  我们举个例子,我们采用平面采样6米,空三+DSM匹配+拼接,我们两天之内完成一个省。第景生成达到一台计算机3到5分钟左右,之前有很多匹配最为耗时,我们把这个结果在立体环境下检测,精度达到2到4米。这是相关的地形效果,这里面大家可以看到有一个典型的特点,就是河流和水域匹配的非常可靠和稳定。

  同样在这种环境下我们做了智能化的算法,就是在立体环境下去提水提云,这里面我可以做到这个矢量全自动提出来的,这种矢量如果在有人的环境下通常来讲需要耗时非常大的人工,通过这种方式就可以做到以很快速度将水的区域给提炼出来,这里面这些水包括后面这些水的区域做了对比参照,包括河道的边界,这个有一点点特殊不是在DOM做的分析计算而是立体环境下完成的。

  这个我们做了一个全新模式,也是在我们生产环境当中逐渐历练出来的,什么?就是通过我们航天影像或者说倾斜相机的影像得到DSM,由DSM专项DEM遇到大量人工操作,我们采用这种方法,以智能化方式自动识别房屋、河流、水域,基本上在自动化环境下将大面积区域消除地表的凸起物,这种方式可以说大量解决了人工参与去绘制修改的工作,甚至包括在立体环境下进行修饰的人工投入,一下子把成功降低下来了。我们曾经对比过一个区域的数据量可能换做人工去做需要一个半月,我们这个系统里面完成可能只需要两个小时,所以说也是比较关键的。而且这个技术在这之前我专门去不同的单位尝试利用倾斜摄影测量相关的技术进行处理,发现效果是相当的出色的。

  大家知道对于整个影像镶嵌,镶嵌一两张没有问题,几千张几万张就够呛了,这里这个数据接近一个T的数据量,实现所有的镶嵌线自动搜索,两到三小时完成,完成镶嵌后续编辑变得非常轻松。

  还有这样一个智能体现,影像信息挖掘和影像变化发现。影像来源非常多,可能是航天影像,遥感影像,如何对这种发现做一个标识,这一直以来是一个问题。我们算法做到对于人工物体变化对于地表的变化以及道路变化,这几个方面会有很大敏感性。

  相关的基础功能我们很短时间内补充完善,形成完整一体化的平台。

  我在一体化的平台上我们给自己定这样一个标题,就是说吸收与创新并存、唯快不变。很多的功能其实简单通过快可以解决很多问题,但是我们可以在这个基础上实现更多的创新,解决更多的问题。

  测绘跨地理信息的界我们能做什么?一个框架一个数据结构涵盖所有的应用流程,另外降低我们测绘生产难度,以及创建基于多维影像数据加工应用一体化的系统。我们如果把测绘生产这个环节放到我们真正应用方那去让他实现数据自给自足,实现监测、应急等等方案,它的效率出现一个很大的变革。

  我们华浩超算目前致力于全国范围内实现超算中心建设服务,涵盖多种数据源快速处理,业提供相关信息的发布服务。当然它的中心最主要目的就是整个降低我们测绘生产的生产成本以及生产效率和生产周期。

  通过这种方式我们在行业领域做了什么?包括像监测系统,在这里我提一个监测系统智慧生产,你数据实时化,你数据生产和使用在一体的时候,你发现我们系统变活了,而不是简简单单在图上完成我们所谓的分析和决策。我们这里可以利用数据观测,卫星+无人机这种不同分辨率的采集方式形成一体化的数据生产方案,同时提供给行业河道监测等等,观测目标的使用。

  按照这种模式我们同样可以推广到像国土、海洋、气象等等其他的行业,甚至包括我们地理模型普查、监测等等。

  我们也提倡不是所有东西都能做,华浩超算致力于基础技术平台的环境,所以我们更加讲究要建立一个新的技术生态链,本身华浩超算它也是一个二次开发平台,我们研发人员本身在这个平台上就研发出很多令人兴奋的算法。包括提取、增强等等。我们通过二次开发,利用条款开发、可视化开发等等。在这个开发过程当中它的技术基本上涵盖从卫星遥感、航空到无人机影像处理,甚至包括处理和分析计算,影像适量相关应用,平面三维基本应用,最关键我们算法预览实时可视化应用。来自于深度计算等技术集成。

  通过这种方式我们建立从我们数据加工到数据存储管理,以及数据分析应用,发布共享等等,全流程基础技术的提供商,通过这种方式我们可以为行业工程应用研发、科研算法研究、数据生产组织、超算中心建设、系统集成等各方面提供基础的支撑。通过实时再现解构能力实现对算法的实时调整。最后让我们和诸位同行一起趁着时代之风,从国外的手中拿回引领地理信息行业技术发展的指挥权。这里我感谢一直支持我们国家各个测绘局测绘院长期给我们的支持和历练环境,感谢我们合作伙伴一直给予我们成长动力,感谢,谢谢大家!

[责任编辑:张林]
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