應對天災人禍、緩解氣候變化、促進全球經濟，在不同領域均可發揮作用。

自1972年阿波羅17號船員從太空拍攝了「藍色彈珠」照片後，人類徹底改變了對地球的想像。轉眼來到五十年後，現在我們已可從「地球觀測」中取得海量數據，加上人工智能的驚人發展，人們對幾乎所有事情的處理方式均有所改變，其中包括應對天災人禍和氣候變化的方式，乃至維持全球經濟妥善運行的方法。

地理空間人工智能（Geospatial Artificial Intelligence, GeoAI）這個新興領域亦告誕生。GeoAI每天從人造衞星、飛機和地面傳感器接收大量數據，之後結合強勁的電子計算和人工智能解決方案，進而找到一些隱藏模式，或預測未來趨勢。結合運用這些科技，能為多個重要領域帶來嶄新的可能性，效果令人驚嘆。

舉例說，GeoAI能夠找出環境與疾病爆發之間的關連，有助制定更具效益的公共衞生政策。它亦能夠預測人口增長和人口流動模式，幫助城市規劃人員更準確地興建基礎設施，令城市更宜居。此外，GeoAI 還能預測潛在的災害，並就此預先提供最佳的救援路線和應對策略，協助緊急救援人員拯救生命。

世界經濟論壇認為，如果將人工智能與具成本效益的高性能電子計算結合的話，可以給地球觀測數據分析帶來徹底的改變，就像ChatGPT等大語言模型為文本處理帶來革命性的改變一樣。商業機構亦正積極探索GeoAI的潛力，例如研究如何運用GeoAI改善碳信用交易、物流、供應鏈管理、預測和針對消費者行為等，令企業增長。

發掘及運用GeoAI潛力

理大在GeoAI領域擔當領導角色，不單積極發掘GeoAI的潛力，更引領其開創和發展，使它更為普及。理大地理資訊學和人工智能講座教授翁齊浩教授成立了地理空間智能研究中心，致力使理大成為受國際肯定的GeoAI研發重鎮。

地理空間智能研究中心主要研發用於地理資訊學上的創新人工智能方案和技術，並集中探討在城市區域中的應用。

翁教授說：「地球觀測是一項重要的指南，讓人們認識到環境和社會的變化。我們的研究專注於多個領域，包括地理空間大數據和人工智能、遙感、地面傳感器、導航和定位、測量和大地測量、激光掃描和攝影測量等。這些技術在應付和解決重大議題上發揮至關重要的作用。」翁教授最近獲得了由美國地理學家協會頒發的2024年威爾班克斯地理學變革性研究貢獻獎以及2024年遙感專業委員會終身成就獎。這些獎項肯定了翁教授在地理學和遙感領域的開創性貢獻。

分析城市化的影響

我們透過觀察城市，可以清楚審視人類的種種活動和漸漸演進，包括推展安全、有效率和經濟可行的城市基礎建設；環境保育；以及緩減氣候變化的影響等。善用GeoAI可在這些領域帶來轉變。

翁教授認為，GeoAI能夠大大提高城市的韌性和改善公眾健康。他說：「衞星觀測是寶貴的工具，幫助我們了解極端熱浪等事件所帶來的影響，用以支持知情決策。此外，獲取實時數據亦幫助我們迅速應對各項挑戰，例如交通擠塞情況、空氣質素、自然災害、人口流動和城市土地使用監測等。」

GeoAI已在樓宇監測的領域上帶來了前所未有的改變。通過自動學習數以千計的參數，例如建築物的體積、形狀和顏色等參數，GeoAI可讓人輕易地檢測非法結構的外觀和識別因災害而損毀的建築物，並估算建築物的能源消耗。

地理空間智能研究中心開發了一種使用衞星圖像數據的模型，以模擬城市發展變化所帶來的影響。「城市擁有不同的城市化程度和路徑，我們的模型描述了這些城市蔓延的歷史路徑，相比傳統的二元分類模型，能更有效地捕捉城市蔓延的動態，並提供更深刻的見解。無論在區內以至全球範圍都適用。」翁教授說。

應對移動目標

GeoAI 在應付交通擠塞等動態問題方面同樣有出色的表現，由於機器學習和深度學習結合運用，得以迅速分析複雜數據，開創了不少新的可能，包括實時管理高速公路上的交通情況。

另外亦有不少目標都能靠 GeoAI 達成，例如透過整合文本、圖像、影片和知識圖譜等多種類型的數據，可以精確地預測交通流量、實行自動化路線優化、提供主動事故警報，並能為交通網絡進行長遠有效的規劃；通過整合智能交通和智慧城市技術，可為行人建構更安全的環境，尤其是學校等較容易發生意外的區域；此外，透過運用實時數據、連結的系統和智能基礎設施，可以顯著減少行人發生事故的機會，整體上提高路面安全。

GeoAI 讓實時交通管理得以實行。

地理空間智能研究中心研究團隊已將理論付諸實踐，開發了一項多代理預約配對和車輛重新定位解決方案，提升網約車平台服務的整體效率。

「通過將預約分配給可用車輛，並有策略地將閒置車輛分配到潛在高需求的地區，可大幅降低乘客拒絕率和司機等待的時間，讓運營商得到更大收益。」翁教授解釋道。

應付全球環境挑戰

氣候問題一直被視為全球最迫切的議題，不過，聯合國指出我們其實面臨着更嚴重的相互關聯的環境危機，即氣候變化、自然和生物多樣性喪失，以及污染這「三大地球危機」；聯合國同時相信「人工智能可以扭轉局面」。

GeoAI 能協助緩解「三大地球危機」。
 

翁教授完全同意這看法：「GeoAI能夠提出重要的觀點和作出預測，有潛力徹底改變環境監測、管理和決策的方式。隨着GeoAI領域不斷演進，未來或會看到更多GeoAI在環境保育和可持續發展方面的創新應用。」

地理空間智能研究中心的研究把人工智能技術，例如深度神經網絡，結合遙感方法，就棲息地和森林砍伐模式的變化進行檢測和追蹤。此外，它亦監測植被的碳吸收，研究其在應對氣候變化中所產生的關鍵作用，目標是制定有效的緩解氣候變化策略。

翁教授說：「理大憑藉最先進的地理空間技術和人工智能，在應對全球環境變化和社會挑戰方面站在前沿位置。地理空間智能研究中心的研究涵蓋地球觀測和地理資訊學領域的廣泛主題，幫助我們理解和應對極端天氣變化的影響。」