圖片由 NASA 提供
有時，縱覽全局需要更高的角度。
美國國家航空航天局（NASA）於 1972 年拍攝的標誌性照片——“Blue Marble”，通過首次捕捉地球的有限資源和脆弱的自然環境的畫面，掀起了當代環保運動。如今，通過 AI 和 NVIDIA GPU 的助力，衛星和無人機的航拍圖像為一系列環保活動注入了動力。
在 “世界地球日” 誕生 50 週年之際，讓我們來了解一下英偉達初創加速計劃(NVIDIA Inception Program)中的成員公司如何利用航拍圖像和 AI 技術來追蹤監測全球森林砍伐、北極地區的凍土融化情況，以及如何防止天然氣洩漏。
英偉達初創加速計劃(NVIDIA Inception Program)是加速 AI 創業公司發展的全球生態項目，專門為 AI 和數據科學領域的初創企業，提供基本工具，支持其進行產品開發、原型設計和部署。
Orbital Insight：追蹤植被減損
每年由於農業和非法砍伐造成的森林損失達數百萬英畝。Orbital Insight 與世界資源研究所（World Resources Institute）合作，共同探索世界上由於各種原因被破壞的原始雨林，如新建道路、建築物和棕櫚油種植園。
圖片由 Orbital Insight 提供
這家初創公司的深度學習算法使用了超過 600,000 張分辨率為 5 米的衛星圖像，將森林砍伐地區呈現在地圖上，這是 Global Forest Watch 實時森林監測計劃的一部分。AI 可以為研究人員提供先機，讓他們通過推斷未來趨勢來發現毀林的跡象，而非依靠每月警報來防止植被減損，通常通過每月警報發現時已經為時已晚。
該工具還可以幫助公司評估其供應鏈中毀林的風險。諸如棕櫚油之類的商品加重了東南亞的森林砍伐情況，這可以使一些生產商承諾今年在其供應鏈中實現森林零砍伐。
總部位於加利福尼亞州帕洛阿爾託（Palo Alto, Calif.）的 Orbital Insight 使用卷積神經網絡分析衛星圖像和雷達數據，以進行供應鏈監控、地圖繪製和基礎設施建設等。NVIDIA GPU 通過 Amazon Web Services 加速了其地理空間 AI 算法。
該公司高級計算機視覺科學家 Manuel Gonzalez-Rivero 表示，在雲中使用 GPU 可使團隊根據需要擴大和縮小用量，並使巨大衛星圖像的推理速度提高 100 倍。
3vGeomatics: AI 支援北極圈
如今，最大的新興氣候威脅之一是永凍層融化。永凍層主要分佈在加拿大北極等極地地區，由冰、岩石和位於土壤層下的沉積物組成。全球的永凍層都富含有機物質，據估算，這些永凍層含有 1.5 萬億噸碳，是地球大氣中碳的兩倍。
圖片由國家公園管理局提供，在 CC BY 2.0 下獲得 Wikimedia Commons 的許可
到 2100 年，多達 70％ 的永凍層可能會融化，從而將大量碳釋放到大氣中。氣候變化引起的多年凍土融化還會引起滑坡和侵蝕，威脅社區安全和重要基礎設施。
通過加拿大航天局的一個項目，初創公司 3vGeomatics 正在使藉助一種名為 InSAR 的基於遙感雷達衛星的技術，來監測整個加拿大北極地區的融化永凍層。
通過使用搭載了數十個 NVIDIA 數據中心 GPU 的本地服務器進行分析，可以使雷達衛星圖像的處理速度提高數千倍，其中每個雷達衛星圖像包含數十億像素，覆蓋數千平方公里。
3vGeomatics 首席技術官 Parwant Ghuman 說：“以前，從分析衛星圖像到提供結果需要幾個月的時間，而且只能告訴我們的客戶他們所在的地區在 5 周前發生了滑坡。而現在利用 GPU，我們可以提供當天的風險情報。”
Azavea：預防石油燃氣洩漏
據估計，美國石油和天然氣行業每年向大氣中洩漏 1300 萬噸甲烷，其中大部分情況是可以預防的。導致這種情況的原因之一是第三方造成的開挖損壞，他們沒有意識到正在挖掘天然氣管道。
Azavea 是一家位於費城的初創公司，致力於通過構建地理空間分析工具滿足社會需求。該公司正在與航空服務公司 American Aerospace 合作，利用 NVIDIA GPU 在邊緣進行訓練和推理，以檢測已知管道上的施工情況。
圖片由美國航空航天提供
部署在飛機或無人機上的神經網絡，可以檢測到地面上可見的施工車輛和卡車，並警告石油和天然氣公司潛在的挖掘作業可能導致的管道損壞。
Azavea 研究副總裁 Rob Emanuele 說：“目前，飛行員只能在已知的管道路線上方低空飛行，然後觀察窗外是否有工程車輛的跡象。我們的工作使飛行員可以在更高的、更安全的高度飛行，並依靠 AI 來檢測施工車輛的位置。”
Raster Vision 是 Azavea 推出的的開源航空影像深度學習框架，利用 Raster Vision 開發的 AI 算法正在搭載了 NVIDIA RTX 的筆記本電腦上進行測試，以進行實時推理，而未來的部署將在無人機上搭載嵌入式 GPU。
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