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? 劉琴

兩院院士、武漢大學教授李德仁，在近日舉行的2025中關村論壇年會工程科技創新論壇上作了題為《時空智能助力可持續發展目標》的主旨報告，講述了時空智能廣泛的應用場景，介紹了我國北斗、高分辨率衛星遙感、無人機等領域的典型應用。

何為時空智能學

李德仁首先介紹了時空智能概念與時空智能學內涵。在當今萬物互聯和人工智能時代，時空數據獲取、處理與信息提取、知識挖掘，需要走向智能，由此，時空智能學應運而生。

時空智能學是利用通導遙智能傳感器、云計算和人工智能技術對自然活動和人類活動進行感知、認知，進而支持智能決策的一門科學技術，是當代和未來的測繪遙感地理信息學，也是人工智能的重要組成部分。

時空智能學能自動回答5個問題，即何時、何地、何種目標、何種變化、何種機理，實現富國、利民，推進人與自然協同可持續發展。時空智能學也是服務科學的重要組成部分，智能地在規定的時間內將所需要地點的正確數據、信息和知識送給需要的人。

時空智能學包括空天時空智能、空地時空智能、水面水下時空智能、深空時空智能、社會經濟學時空智能、醫學時空智能等。

時空智能不僅僅是地理信息系統或衛星遙感的簡單疊加，而是通過對復雜數據的分析與整合，真正實現對空間與時間的智能管理。這一創新技術能夠在資源管理、城市建設、環境保護等多個領域發揮重要作用，助力科學決策與有效執行。

以定位、導航、授時服務（PNT）與通導遙一體化天基信息實時服務系統（PNTRC）等為例，李德仁重點闡述了時空智能的技術路徑與應用成果，并系統介紹了時空智能在智慧物流、農業生產、環境保護等多個領域所發揮的關鍵作用。

時空智能“無所不在”

近年來，李德仁帶領團隊積極推進通導遙一體化“東方慧眼”遙感衛星星座建設。他表示，通過人工智能技術處理空間大數據，可以將數據實時推送給用戶手機終端，能實現全球范圍遙感數據從獲取到應用終端的分鐘級遙感信息的快、準、靈服務。

目前，全球共有四大衛星導航系統，即美國的GPS全球定位系統、歐洲的伽利略系統、俄羅斯的格洛納斯系統、我國的北斗衛星導航系統，為用戶提供位置、方向、速度、全球信息與公共服務。

李德仁介紹說，北斗保留了北斗第一代通信功能，提供短報文服務，一次轉送可達到1000個漢字。采用B1/B2/B3三個頻率調制信號和星基PPP技術，對于厘米級以上的高精度導航定位具有重要意義。

音頻定位系統結合音頻信號與北斗衛星導航系統的創新定位技術，在機場、火車站應用可提供精準的位置服務。例如，音頻定位系統在南京火車站場景使用，可實現0.1-0.4米的高精度定位，為公安民警提供實時位置服務，支撐警勤調配、聯防聯控應用。在鄂州順豐機場，音頻定位系統為機場室內外一體化的人車物定位服務覆蓋46萬㎡，為機場工作人員、車輛和物資提供精準的位置服務。

此外，時空智能還為災害防控、海上科考軌跡監測等領域提供精準定位支撐。衛星在軌智能處理系統搭載“吉林一號”光譜01/02星，具有森林火點自動識別、搜尋和定位功能，利用北斗短報文通信，實現秒級“從傳感器到用戶”服務，從而極大地提升應急響應的時效性。

李德仁表示，PNT體系加上遙感和通信，就構建了通導遙一體化的天基信息實時服務系統——PNTRC體系，實現無所不在的PNT服務與PNTRC服務。

時空智能助力可持續發展

2015年9月，聯合國可持續發展峰會正式通過17個可持續發展目標。可持續發展目標旨在從2015-2030年間以綜合方式徹底解決社會、經濟和環境3個維度的發展問題，轉向可持續發展道路。

“這些目標的實現，需要我們用時空智能的方法去完成。”李德仁列舉了如下實例。

“在去年洞庭湖發洪水時，我們利用雷達衛星影像監測到了洪水的面積、水流的速度和堤壩的上下決口的長短。針對應急情況下難以實時獲取救援目標信息的問題，我們構建洪水應急救援無人機機載處理系統，將無人機圖像與深度學習技術相結合，實現了無人機平臺救援信息的實時提取，為災害救援提供支撐。”

天空地一體化監測系統在國家公園管理中也發揮了重要作用。2022年，在三江源國家公園格拉丹東區域建設冰川水源感知監測試點，該監測系統將無人區冰川等高清影像實時傳輸至國家林草局指揮中心，經過一年多測試，系統運行良好。在三江源國家公園唐北區域部署的10套智能感知監測系統，實現了國家林草局實時掌握野生動物種群現狀、冰川水源等生態環境變化的信息，為科學管理生態環境及野生動態資源提供了重要依據。

實踐證明，天空地一體化生態保護感知監測體系具有技術先進、方案完善、實施可靠、經濟性能好等特點，未來將在后續國家公園管理中發揮積極作用。

時空智能在農業生產也大有作為。近年來，我國在北斗與遙感支持下實現精準農業，定位、定時、定量地實施一整套現代化農事操作與管理。依托北斗系統實現厘米級精度的無人化作業管理，可以精準監測土壤養分、作物長勢及災害預警，保障糧食供應和糧食安全。

“要努力推進和實現天空地海無所不在的時空智能。”李德仁建議，抓緊推進人工智能引導下的通導遙一體化的時空智能大眾化服務，創造多個萬億元級產業助力可持續發展目標；推動測繪學走向時空智能學。