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利用 RIEGL空載與無人機LiDAR穿透森林覆蓋,揭開二戰隱藏的歷史遺跡
作者|Abigail Hart
專訪|Vexcel 營運長 羅布.埃吉(Rob Agee)
二十五年前,當 Vexcel 營運長羅布·埃吉(Rob Agee)剛踏入測繪領域時,最先進的地圖不過是一張印有從機場到飯店逐步導航路線的紙本地圖。如今,他帶領 Vexcel 的商業營運,而該公司的航空攝影相機已能清晰辨識屋頂上的通風口,甚至倉庫後方堆放的棧板。預計到 2027 年,這樣的超高解析度影像將覆蓋美國每一處角落,而不僅限於都市地區。
從紙本地圖到虛擬地球
從紙本地圖發展到今日這項里程碑,並非一路順遂。埃吉職業生涯早期任職於微軟的 Map Point 部門。到了 2000 年代中期,團隊正著手開發 Virtual Earth(虛擬地球),與當時仍處於起步階段的 Google Earth 展開競爭。
埃吉回憶,當時最大的挑戰在於影像資料的取得。影像來自眾多不同的授權供應商,缺乏穩定且一致的資料供應鏈。因此,微軟在 2006 年直接收購了當時專門製造航空感測器的小公司 Vexcel。
埃吉也隨之加入,並在微軟旗下帶領團隊長達十年。直到 2016 年,微軟決定退出航空攝影設備業務,Vexcel 才重新獨立營運。自此之後,公司便持續專注於提升影像解析度,並在這條道路上穩步前進。
這些數據正是 Vexcel 長期投入與耐心耕耘的最佳證明。2010 年,Vexcel 開始在全美進行 30 公分解析度的航空影像採集;當時的解析能力遠超過衛星影像。到了 2018 年,解析度提升至 20 公分,數年後再進一步達到 15 公分。如今,Vexcel 正朝著 7.5 公分解析度邁進,相較於先前的 15 公分解析度,每平方公尺所涵蓋的像素密度提高了四倍。
「這並不是小幅度的提升」埃吉表示「而是一次跨越式的突破」
打造沒有城鄉界限的地理資訊
真正落實到實際應用,關鍵在於資料覆蓋的範圍與一致性。過去針對特定城市推出高解析度影像才能呈現的細節,例如屋頂狀況、電力線路配置,以及單一建物的特徵,如今將不再侷限於 Vexcel 長期優先覆蓋的都會區,而是能在全美各地清楚呈現。
多年來,Vexcel 一直採用兩種不同等級的影像服務:一種是涵蓋約 90% 人口的高解析度都市影像;另一種則是提供其他地區使用的較低解析度廣域影像。隨著 2027 年新計畫正式上線,這項區隔將正式消失。除了仍屬於都市專屬功能的斜視影像(Oblique Imagery),也就是可呈現建築物側面細節的影像之外,偏鄉地區將與人口密集城市享有相同等級的影像解析度與品質。
埃吉認為,這項升級並非只對某一特定產業有利。無論是電力公司監測輸電線周邊植被生長情況、保險公司在風災後評估屋頂受損程度、太陽能業者勘查適合設置太陽能板的屋頂,或是稅務評估人員追蹤新建建築,只要全國各地都能取得相同解析度的航空影像,每個產業都能獲得更完整、更具價值的資訊。
而稅務評估人員、稽核人員與資料分析師等族群,也正說明了這項技術如何與近年快速發展的人工智慧(AI)結合。埃吉特別強調,Vexcel 的資料並非為了迎合 AI 才重新設計,而是從一開始便以電腦視覺應用為核心打造。因此,公司累積超過二十年的歷史航空影像,不必重新拍攝,只需重新運算分析即可產生新的價值。搭配 Vexcel 全新的 Vexcel Intelligence 平台後,這些歷史影像更進一步成為近似於可搜尋的真實世界影像資料庫。例如,只要輸入「池塘旁、有柳樹的都鐸式住宅」,系統便能在全美範圍內搜尋符合條件的地點;若詢問某個區在過去一年有哪些變化,系統也能自動辨識新增的游泳池、露台或附屬住宅,完全不需要人工逐張檢視航空影像。
正是這樣的能力,推動了埃吉近來經常聽到的一個新名詞──GeoAI(地理空間人工智慧)。他認為,GeoAI 與其說是一種全新的產品類別,不如說是地理空間技術使用者族群的自然擴展。許多人在日常搜尋資訊時,提出的問題其實都隱含著地理位置需求,即使他們從未認為自己從事測繪或 GIS 相關工作。隨著基礎 AI 模型越來越擅長理解這些隱含的空間資訊,埃吉相信,高解析度地理影像的應用對象將持續擴大,遠遠超越 Vexcel 過去主要服務的專業測繪與地理資訊客戶。
部署計畫將如何展開
目前,這項高解析度影像計畫將採取循序漸進的方式推動。自明年一月起,航空影像採集將依循航測作業一貫的模式,由南向北逐步進行,配合最佳日照角度及積雪消融時機,以確保影像品質。在人口密集的地區,包括各大城市、整個城市及其周邊區域,將優先完成拍攝。一方面是基於商業需求,另一方面也可避免同一區域內出現資料覆蓋不完整的情況。至於人口較少、位置偏遠的地區,例如大峽谷等,則會安排在後續階段完成影像採集。
二十年前,羅布·埃吉加入 Vexcel 時,只是為了幫微軟解決影像難題的相機製造商。如今,他見證了公司長年持續投入技術與資源,最終打造出近乎完整的美國高解析度航空影像資料庫。正如他所說,在這樣一個地方,「城市和農村之間不再有區別了」。
資料來源: Seeing the world at 7.5 centimeter resolution | Geo Week News