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國內首個(gè)洪水地圖馬拉松國際大賽（AI Powered Flood Mapathon）正式開(kāi)始

發(fā)布時(shí)間：2023-10-16

由中國科學(xué)院空天信息創(chuàng )新研究院（空天院）牽頭、聯(lián)合中科星圖股份有限公司（中科星圖）、中科星圖數字地球合肥有限公司（星圖地球）、IEEE GRSS與IEEE GRSS IADF共同舉辦AI賦能的洪水地圖馬拉松國際大賽（AI Powered Flood Mapathon）已于2023年10月16日正式開(kāi)始。

　　Mapathon 是一個(gè)多人合作創(chuàng )建地圖的活動(dòng)。參與者可以一起開(kāi)發(fā)、使用一些新工具或方法，以提高地圖繪制的精確度和實(shí)用價(jià)值。

　　一、AI Powered Flood Mapathon大賽

　　本次大賽是國內首個(gè)洪水地圖馬拉松活動(dòng)，根據衛星圖像以協(xié)作接力方式繪制洪水易發(fā)地區的重要地物要素，旨在號召世界各地的人們關(guān)注洪水等自然災害問(wèn)題，通過(guò)參與對洪水易發(fā)地區的地圖繪制工作，為災害預警和人道主義援助貢獻力量。

　　1.大賽意義

　　洪水是全球最普遍、最嚴重的自然災害。聯(lián)合國防災減災署（UNDRR）發(fā)布的《災害人力損失報告》顯示，2000年至2019年，全球共記錄3254起洪水事件，占災害事件總數的44%，導致16.5億人受到影響，104,614人死亡，經(jīng)濟損失高達6510億美元，比其他任何類(lèi)型的災害都多。

　　此外，由于全球氣候變化和城市化變遷，未來(lái)洪水爆發(fā)的頻率很可能會(huì )進(jìn)一步增加。繪制洪水易發(fā)地區的地圖對于洪災預警，救災援助至關(guān)重要。一方面，為洪水預警模型的訓練提供寶貴的數據，有利于研究分析以往洪水事件的觸發(fā)因素，并對未來(lái)事件進(jìn)行預警；另一方面，提供的高精度地理空間信息有助于救援人員快速評估災區的受損程度、合理制定救援計劃，為搶險救災爭取寶貴的時(shí)間。

　　2.主要任務(wù)

　　大賽的主要任務(wù)是根據衛星圖像繪制洪水易發(fā)地區的重要地物要素，系統支持手動(dòng)繪制、人工智能技術(shù)自動(dòng)繪制及其組合的方式，旨在利用人工智能技術(shù)推動(dòng)地圖標注向更加精細化、更高效的方向發(fā)展，助力洪水災害預警、救援等工作的進(jìn)一步開(kāi)展。

　　二、賽事特色

　　1.AI賦能的地圖繪制

　　一方面參賽者通過(guò)使用標注系統中的智能標注工具，可以獲取對所選區域初步自動(dòng)繪制的結果，從而基于此結果進(jìn)一步繪制，且隨著(zhù)標注數量和質(zhì)量的提高，此智能標注算法的地圖繪制能力預計也會(huì )得到不斷發(fā)展；另一方面還可以借助SAM的功能，對地圖進(jìn)行智能分割，輔助提高標注效率。此外，還可以下載待標注的衛星圖塊，運行自己的智能算法完成標注后再上傳至參賽系統。

　　2.出色的可視化效果

　　為了增加趣味性，如果參賽者對同一個(gè)衛星圖塊進(jìn)行多次繪制，則系統可以根據每次提交的標注結果生成GIF動(dòng)畫(huà)，直觀(guān)地展示該圖塊的標注變化過(guò)程，便于參賽者在主流社交媒體平臺上自由分享。

　　3.開(kāi)放且免費的數據資源

　　參賽者可以免費下載衛星圖像等數據用于學(xué)術(shù)研究，也可以自由地將他們繪制的成果分享給其他人。

　　三、任務(wù)設計

　　大賽為參賽者提供洪水來(lái)臨前和期間兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的高分辨率RGB衛星圖像，用于繪制洪水易發(fā)地區的重要地物要素。主要地物要素包括（0）背景，（1）建筑物，（2）道路，（3）水，（4）荒原，（5）森林，（6）農田。

主要地理要素

　　為了滿(mǎn)足參賽者的不同需求，系統還提供三種繪圖方式以供選擇：第一種，自始至終都進(jìn)行手動(dòng)繪制；第二種，利用先進(jìn)的人工智能算法進(jìn)行自動(dòng)繪制；第三種，兩者相結合。

　　四、流程設計

　　大賽倡導參賽者通過(guò)協(xié)作、接力的方式，高效完成洪水易發(fā)地區的地圖繪制，主要包含以下步驟：

　　步驟1：參賽者注冊登錄進(jìn)入在線(xiàn)可視化標注系統，點(diǎn)擊任意一塊未被標注或已被部分標注的衛星圖像并領(lǐng)取任務(wù)、進(jìn)入標注系統。

　　步驟2：在接力賽中，拿到圖塊標注第一棒的參賽者可以選擇手動(dòng)標注、基于默認的人工智能算法或自己算法的自動(dòng)繪制結果進(jìn)行標注，而非第一棒的參賽者只能根據該圖塊之前的標注結果繼續手動(dòng)標注，或借助SAM輔助分割功能進(jìn)行標注。

　　步驟3：參賽者標注完成后通過(guò)提交任務(wù)釋放該圖塊，然后再去領(lǐng)取其他圖塊的標注任務(wù)，以便其他參賽者能夠繼續對該圖塊進(jìn)行標注。

　　五、評估設計

　　組委會(huì )使用mIoU方法評估參賽者的標注工作。由于這項賽事非常鼓勵接力合作，因此參賽者對每一個(gè)圖塊標注后，系統都會(huì )根據其對該圖塊標注質(zhì)量的提升，計算出一個(gè)對應的分值，最后按照參賽者所有已標注圖塊的分值累計進(jìn)行排名。

　　同時(shí)，大賽將為參賽者提供豐厚的獎品，前15名參賽者將獲得一臺130mm大口徑的專(zhuān)業(yè)觀(guān)星天文望遠鏡，16至50名將獲得一臺帶有環(huán)形感應燈的流沙畫(huà)AI智能藍牙音響，51至100名將獲得一個(gè)會(huì )發(fā)光的DIY立體積木地球儀，101至200名將獲得一個(gè)精美的地球儀筆筒。此外每位獲獎選手都將會(huì )獲得由IEEE GRSS頒發(fā)的證書(shū)，以表彰他們在此次大賽對地圖繪制方面做出的巨大貢獻。