中國工程院院士、中國科學院院士李德仁最新提出“對地觀測腦”(earth observation brain,EOB)概念。
“‘對地觀測腦’是一種模擬腦感知、認知過程的智慧化對地觀測系統， 通過結合地球空間資訊科學、電腦科學、資料科學及腦科學與認知科學等領域知識， 在天基空間資訊網路環境下集成測量、定標、目標感知與認知、服務使用者為一體的一種即時智慧對地觀測系統。 ”
李德仁表示， 為了進一步增強系統智慧化水準， 提高系統感知、認知能力和應急回應能力， 未來將對地觀測衛星星座與通信衛星、導航衛星和飛機等空間節點通過動態組網， 建立天基空間資訊網路， 以實現智慧化空天資訊的即時服務， 並提出對地觀測腦概念， 一個基於事件感知的智慧化對地觀測系統。
以下是李德仁近期以“從對地觀測衛星到對地觀測腦”為主題的演講內容全文(未經本人審核)。
李德仁：中國對地觀測衛星之路經歷了從無到有、從試驗衛星到運行衛星、技術從有到好的發展，
比如， 中國氣象衛星包括極地軌道衛星(又稱極地衛星)和地球同步軌道衛星(又稱靜止衛星)。 風雲一號、風雲三號是具有代表性的極地軌道衛星， 對全球進行觀;風雲二號、風雲四號是具有代表性的地球同步軌道衛星， 對中國東半球進行即時觀測。 接下來還將繼續發射其他氣象衛星， 與歐洲構成全球衛星對地觀測系統。
再有今年1月份正式交付的資源三號02星， 2016年5月30日成功發射。 一顆太陽同步圓軌道傳輸型衛星， 兼有測繪和國土資源普查功能， 滿足1:5萬比例尺測圖以及1:2.5萬地圖修測的精度要求，
再比如， 2014年8月高分二號光學遙感衛星成功發射， 標誌著中國遙感衛星進入亞米級“高分時代”。
到2020年， 我國將建成一個“16+4+4+X”， 即由16顆0.5米解析度光學衛星、4顆高端光學衛星、4顆微波衛星以及多顆視頻高光譜等微小衛星組成的0.5米級高解析度商業遙感衛星系統。
除了拍攝高解析度影像， 現在一些衛星也具備拍攝視頻的功能。
衛星視頻目前主要應用領域包括：地面資源的開發利用動態監視;自然災害全過程動態監測;社會經濟參數的動態反演;軍事行動保障等。
不管是哪一種方式， 都需要雲平臺對影像資料、視頻資料進行存儲和處理。
比如遙感雲通過將海量遙感資料， 複雜的遙感處理與分析方法放在遠端的雲計算平臺中， 利用雲計算平臺彈性的計算能力， 使用者無需搭建專用環境， 只需要選擇資料和演算法後即可從網路GIS獲取最終結果。
再有一種是位置雲服務， 室外導航基於衛星導航系統， 室內導航基於衛星、無線信號、感測器以及混合定位等多種定位方式為使用者提供定位服務。 我們希望在2020年底， 室內外定位精度都可優於1米。
但是， 我國現有通信、導航、遙感衛星系統現在存在一個最大的問題：各成體系， 進而導致資訊分離、綜合服務能力滯後。
因此， 必須將各個系統聯繫起來， 形成系統聯通、時空融合、服務暢通的融合系統。 這就要求我們做好一星多用，
當然， 這一切的推動背後需要高科技的大力支持。 在這個人工智慧的時代， 地球空間資訊科學同樣可以學習人腦的方式， 利用不同空間資訊腦實現作業的自動化、智慧化。
比如遙感資訊科學可以通過開發多種不同空間資訊腦來實現以下三個過程的自動化：地球空間資訊海量資料獲取;智慧空間資料處理與挖掘;地球空間資料驅動應用。
而且， 衛星上的相機和智慧處理系統就好比一個“對地觀測腦”， 所拍攝的所有影像將被“對地觀測腦”快速處理、提取有用的資訊和驅動相應應用， 實現腦認知中的感知、認知和行動這三個過程，也就是所謂的互聯網+天基資訊即時服務。
那麼， “對地觀測腦”有何用途?
對地觀測腦概念圖
“對地觀測腦”實質上是以天上衛星觀測星座與通訊導航星群、空中飛艇與飛機等獲取地球表面空間資料資訊，利用在軌影像處理技術、星地協同資料計算分析技術等對獲取的資料資訊進行處理分析，獲取其中的有用的資訊和知識，服務於使用者決策，從而實現天空地一體化協同的即時對地觀測與服務。
“對地觀測腦”可以為不同領域用戶提供定位(Positioning)、導航(Navigation)、授時(Timing)、遙感(Remote sensing)、通信(Communication)，即PNTRC服務。具體表現為：
(1)即時增強導航服務：為各種類型用戶(包括地面手機用戶)提供優於米級的高精度即時導航定位資訊;
(2)精密授時服務：提供高精度時間資訊和時間同步資訊;
(3)快速遙感(視頻)增值服務：全天時、全天候、即時的獲取、處理遙感和視頻資料，並將感興趣的資訊及時推送給使用者的手機和各類智慧移動終端;
(4)天地一體移動寬頻通信服務：克服地面通信網路覆蓋範圍不足的局限，可為全球用戶提供安全、可靠、高速的天地一體化通信和資料傳輸服務。
但是想要實現“對地觀測腦”，有一些必須要解決的技術問題。包括：星基導航增強技術;天地一體化網路通信技術;多源成像資料在軌處理技術;天基資訊智慧終端機服務技術;天基資源調度與網路安全;一體化的非線性地球參考框架構建技術;基於載荷的衛星平臺設計與研製等。
除此之外，還需要解決影像在軌處理及資訊提取、自動變化檢測、星上分佈協同計算與智慧感知、認知等一些新的關鍵技術問題。
不過，目前已經有了一些將空間大資料和人工智慧結合起來進行的應用的成功案例，比如天火無人機已經實現從遙感影像大資料中自動搜索目標、對海洋時敏目標衛星即時檢測定位。
今天，很高興可以借此機會表達我個人對於空間大資料和人工智慧融合的想法。我個人認為，無所不在的空天地感測器將產生前所未有的時空大資料，需要建立天地一體化資訊網路。而且面對資料海量、資訊缺失、知識難覓的局面，因此需要建立基於雲計算的星地協同的對地觀測腦。我相信從對地觀測衛星到對地觀測腦是人工智慧、腦認知和對地觀測技術在大資料時代集成與深度融合的必然發展，將推動PNTRC智慧服務的實現。謝謝!
泰伯網傾情提醒，李德仁院士將在WGDC2017衛星+大資料峰會再次分享“對地觀測腦”全新概念，屆時還將有中國資源衛星應用中心主任徐文、資源三號衛星工程應用系統總設計師唐新明、商湯科技、佳格天地等多位大咖，共同談論遙感大資料、人工智慧等前沿話題。
6月14日下午，衛星+大資料峰會，我們在北京·國家會議中心等你!
實現腦認知中的感知、認知和行動這三個過程，也就是所謂的互聯網+天基資訊即時服務。那麼， “對地觀測腦”有何用途?
對地觀測腦概念圖
“對地觀測腦”實質上是以天上衛星觀測星座與通訊導航星群、空中飛艇與飛機等獲取地球表面空間資料資訊，利用在軌影像處理技術、星地協同資料計算分析技術等對獲取的資料資訊進行處理分析，獲取其中的有用的資訊和知識，服務於使用者決策，從而實現天空地一體化協同的即時對地觀測與服務。
“對地觀測腦”可以為不同領域用戶提供定位(Positioning)、導航(Navigation)、授時(Timing)、遙感(Remote sensing)、通信(Communication)，即PNTRC服務。具體表現為：
(1)即時增強導航服務：為各種類型用戶(包括地面手機用戶)提供優於米級的高精度即時導航定位資訊;
(2)精密授時服務：提供高精度時間資訊和時間同步資訊;
(3)快速遙感(視頻)增值服務：全天時、全天候、即時的獲取、處理遙感和視頻資料，並將感興趣的資訊及時推送給使用者的手機和各類智慧移動終端;
(4)天地一體移動寬頻通信服務：克服地面通信網路覆蓋範圍不足的局限，可為全球用戶提供安全、可靠、高速的天地一體化通信和資料傳輸服務。
但是想要實現“對地觀測腦”，有一些必須要解決的技術問題。包括：星基導航增強技術;天地一體化網路通信技術;多源成像資料在軌處理技術;天基資訊智慧終端機服務技術;天基資源調度與網路安全;一體化的非線性地球參考框架構建技術;基於載荷的衛星平臺設計與研製等。
除此之外，還需要解決影像在軌處理及資訊提取、自動變化檢測、星上分佈協同計算與智慧感知、認知等一些新的關鍵技術問題。
不過，目前已經有了一些將空間大資料和人工智慧結合起來進行的應用的成功案例，比如天火無人機已經實現從遙感影像大資料中自動搜索目標、對海洋時敏目標衛星即時檢測定位。
今天，很高興可以借此機會表達我個人對於空間大資料和人工智慧融合的想法。我個人認為，無所不在的空天地感測器將產生前所未有的時空大資料，需要建立天地一體化資訊網路。而且面對資料海量、資訊缺失、知識難覓的局面，因此需要建立基於雲計算的星地協同的對地觀測腦。我相信從對地觀測衛星到對地觀測腦是人工智慧、腦認知和對地觀測技術在大資料時代集成與深度融合的必然發展，將推動PNTRC智慧服務的實現。謝謝!
泰伯網傾情提醒，李德仁院士將在WGDC2017衛星+大資料峰會再次分享“對地觀測腦”全新概念，屆時還將有中國資源衛星應用中心主任徐文、資源三號衛星工程應用系統總設計師唐新明、商湯科技、佳格天地等多位大咖，共同談論遙感大資料、人工智慧等前沿話題。
6月14日下午，衛星+大資料峰會，我們在北京·國家會議中心等你!