許　曄,左曉利

(中國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院，北京　100038)

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中國(guó)地球空間信息及服務(wù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖研究

許曄,左曉利

(中國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院，北京100038)

摘要：本文以中國(guó)地球空間信息及服務(wù)產(chǎn)業(yè)作為研究重點(diǎn)，圍繞“十二五”期間重點(diǎn)部署的領(lǐng)域重大應(yīng)用系統(tǒng)，選擇全國(guó)遙感網(wǎng)、全球空間信息服務(wù)系統(tǒng)、導(dǎo)航與位置服務(wù)網(wǎng)、智慧城市空間信息網(wǎng)格和衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)開展技術(shù)路線圖研究。通過廣泛的專家調(diào)查和專利檢索分析，對(duì)重大應(yīng)用系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)前景、產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)、產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)及其專利分布狀況等進(jìn)行系統(tǒng)研究，并提出相關(guān)對(duì)策建議。

關(guān)鍵詞：遙感；衛(wèi)星定位；導(dǎo)航；地理信息系統(tǒng)；技術(shù)路線圖

地球空間信息及服務(wù)產(chǎn)業(yè)(以下簡(jiǎn)稱“地球空間信息產(chǎn)業(yè)”)，是指采用空間信息技術(shù)對(duì)地球空間信息資源進(jìn)行生產(chǎn)、開發(fā)和提供服務(wù)的全部活動(dòng)以及涉及這些活動(dòng)的企業(yè)集合體。它既包括遙感、地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航等領(lǐng)域，也包括以地球空間信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)，融合其他相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)所產(chǎn)生的各類新應(yīng)用、新服務(wù)和新業(yè)態(tài)。

地球空間信息及服務(wù)產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也是當(dāng)前最具成長(zhǎng)潛力的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展正呈現(xiàn)極強(qiáng)的增長(zhǎng)性和帶動(dòng)性。系統(tǒng)研究地球空間信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求與產(chǎn)業(yè)前景，制定科學(xué)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線，對(duì)促進(jìn)中國(guó)地球空間信息產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有重要意義。

1產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為全球競(jìng)爭(zhēng)新熱點(diǎn)

地球空間信息產(chǎn)業(yè)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和民生服務(wù)等緊密相連，目前已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、軍事和科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。地球空間信息技術(shù)與當(dāng)今經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展緊密結(jié)合，形成了一個(gè)市場(chǎng)發(fā)展迅速、技術(shù)不斷更新、服務(wù)模式不斷升級(jí)的新興產(chǎn)業(yè)。目前，地球空間信息產(chǎn)業(yè)在全球的年產(chǎn)值超過1000億美元，并以每年超過20%的速度增長(zhǎng)。

發(fā)達(dá)國(guó)家世界各主要空間技術(shù)大國(guó)競(jìng)相發(fā)展地球空間信息產(chǎn)業(yè)[1]，國(guó)際巨頭企業(yè)近幾年也紛紛加入產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的行列。美國(guó)盤踞世界空間技術(shù)超級(jí)大國(guó)位置，美國(guó)擁有世界上在軌服務(wù)的2/3衛(wèi)星系統(tǒng)，美國(guó)GPS系統(tǒng)是目前最為成熟的、應(yīng)用最為廣泛的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，已經(jīng)占到全球應(yīng)用的95%以上；俄羅斯保持世界空間技術(shù)大國(guó)地位，俄羅斯擁有世界上先進(jìn)的空間站，具有可全球服務(wù)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)；歐盟發(fā)展獨(dú)具特色的空間技術(shù)，歐盟的全球環(huán)境安全監(jiān)視系統(tǒng)(GMES)，實(shí)現(xiàn)了不同地球觀測(cè)能力的衛(wèi)星與地面運(yùn)營(yíng)服務(wù)網(wǎng)的綜合集成[2]；其他國(guó)家也積極參與地球空間信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)，日本擁有先進(jìn)的航天技術(shù)和經(jīng)濟(jì)實(shí)力，并力圖發(fā)展軍事航天。印度近幾年也開始加大發(fā)展航天技術(shù)力度，企圖成為未來亞洲空間強(qiáng)國(guó)。韓國(guó)也將航天技術(shù)確定為“第二次科學(xué)技術(shù)立國(guó)”的重心，并批準(zhǔn)和開始實(shí)施《韓國(guó)空間開發(fā)中長(zhǎng)期計(jì)劃》。

2產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線研究方法

產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖是一種較具代表性的產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線研究方法，它是在產(chǎn)業(yè)技術(shù)規(guī)劃的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，主要用于對(duì)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)實(shí)起點(diǎn)與預(yù)期之間的發(fā)展方向、發(fā)展路徑、關(guān)鍵環(huán)節(jié)、時(shí)間進(jìn)程以及資源配置等進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)和控制，并以研究流程或圖表的方式進(jìn)行形象表達(dá)。

產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖不但能使行業(yè)內(nèi)的企業(yè)共同認(rèn)清所處的經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境，識(shí)別新機(jī)會(huì)，發(fā)展新能力，把握技術(shù)發(fā)展潮流，確定優(yōu)先發(fā)展順序，同時(shí)也能夠促進(jìn)行業(yè)內(nèi)各企業(yè)的資源整合，組成戰(zhàn)略聯(lián)盟，發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，開展合作，共同致力于共性關(guān)鍵技術(shù)的突破，提高產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平[3]。

產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖作為產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略集成規(guī)劃方法，已經(jīng)在許多國(guó)家和地區(qū)得到應(yīng)用，并被證明是一種行之有效的科技創(chuàng)新管理工具。美國(guó)在20世紀(jì)70年代后期的摩托羅拉公司和80年代早期的Corning公司，先后采用了技術(shù)路線圖的管理方法。之后的許多國(guó)際大公司，如微軟、三星、Lucent公司、Lockheed-Martin公司和Philips公司等，也都在廣泛應(yīng)用產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖的研究方法[4]。1992年美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(Semiconductor Industry Association，SIA)在美國(guó)政府的支持下發(fā)布的國(guó)家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖(National Technology Roadmap for Semiconductors，NTRS)是被報(bào)道的第一個(gè)產(chǎn)業(yè)層次的技術(shù)路線圖[5]。

產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖可通過多種形式表現(xiàn)，大衛(wèi)·普羅貝特(David Probert)通過研究多個(gè)路線圖案例，總結(jié)出路線圖的表現(xiàn)格式主要包括：多層型路線圖、表格型路線圖、圖解型路線圖、流程型路線圖和文本型路線圖等。

3對(duì)中國(guó)地球空間信息產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容

中國(guó)地球空間信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展正處于快速發(fā)展階段，創(chuàng)新能力逐漸提升，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施初具規(guī)模，經(jīng)濟(jì)效益日益顯著。本研究針對(duì)中國(guó)地球空間信息領(lǐng)域的遙感、地理信息系統(tǒng)及導(dǎo)航定位等子領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀與需求，圍繞中國(guó)“十二五”期間重點(diǎn)部署的重大應(yīng)用系統(tǒng)，選擇了5個(gè)重大應(yīng)用系統(tǒng)作為產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖的研究重點(diǎn)，并圍繞這些重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，開展產(chǎn)業(yè)應(yīng)用子系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)研究。

重點(diǎn)研究的5個(gè)重大應(yīng)用系統(tǒng)包括：全國(guó)遙感網(wǎng)、全球空間信息服務(wù)系統(tǒng)、導(dǎo)航與位置服務(wù)網(wǎng)、智慧城市空間信息網(wǎng)格和衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)。其中，①全國(guó)遙感網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)是要形成以遙感定量產(chǎn)品為核心的遙感感知網(wǎng)；②全球空間信息服務(wù)系統(tǒng)的目標(biāo)是要構(gòu)建廣域網(wǎng)的信息動(dòng)態(tài)介入、一體化融合、自動(dòng)化與智能化的時(shí)空信息分析系統(tǒng)；③導(dǎo)航與位置服務(wù)網(wǎng)的目標(biāo)是在充分利用和完善現(xiàn)有導(dǎo)航基礎(chǔ)設(shè)施和資源的基礎(chǔ)上，建立高精度導(dǎo)航與定位服務(wù)基礎(chǔ)平臺(tái)；④智慧城市空間信息網(wǎng)格的目標(biāo)是建立更透徹感知、更廣泛互聯(lián)、更智能決策、更靈性服務(wù)和更安全敏捷的智慧城市信息網(wǎng)格服務(wù)平臺(tái)；⑤衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的目標(biāo)是開展基于北斗GEO衛(wèi)星的移動(dòng)通信試驗(yàn)，突破星間和星地鏈路通信的關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建中國(guó)獨(dú)立自主的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)。

圖1　產(chǎn)業(yè)重大應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)路線圖

4產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖及其相關(guān)研究

本研究通過對(duì)中國(guó)地球空間信息及服務(wù)產(chǎn)業(yè)的5個(gè)重大應(yīng)用系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)前景、產(chǎn)業(yè)鏈及其關(guān)鍵環(huán)節(jié)、產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)及其專利狀況等進(jìn)行的系統(tǒng)研究，結(jié)合開展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)專家調(diào)查和專利分析，以基于市場(chǎng)層面、基于產(chǎn)品及系統(tǒng)層面、基于產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)層面、基于產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策層面等作為研究主線，結(jié)合專家對(duì)每項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的技術(shù)首次應(yīng)用時(shí)間和產(chǎn)業(yè)化時(shí)間的分析評(píng)價(jià)，綜合形成了產(chǎn)業(yè)重大應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)路線圖(見圖1)。

4.1市場(chǎng)層面研究——產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前景

在全國(guó)遙感網(wǎng)建設(shè)方面，目前已經(jīng)建立了專業(yè)遙感中心30余個(gè)，區(qū)域性遙感中心近40多個(gè)，從業(yè)人員約10余萬人。按照國(guó)家遙感產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃預(yù)計(jì)，2015年中國(guó)遙感產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)1000億元，以目前30%的年增長(zhǎng)率估算，預(yù)計(jì)2020年產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到2500億元。

全球空間信息服務(wù)系統(tǒng)的構(gòu)建，進(jìn)一步擴(kuò)展了衛(wèi)星遙感產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域，將實(shí)現(xiàn)服務(wù)于重大工程和重大任務(wù)的建設(shè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)衛(wèi)星遙感產(chǎn)業(yè)2010年產(chǎn)值已達(dá)23.5億元，2015年將達(dá)到64.5億元，2020年產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將有望達(dá)到247.8億元[6]。

在導(dǎo)航與位置服務(wù)網(wǎng)方面，目前涉足衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用與服務(wù)產(chǎn)業(yè)的廠商與機(jī)構(gòu)已經(jīng)超過5000家，2010年產(chǎn)值已經(jīng)超過500億元[7]。據(jù)中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室負(fù)責(zé)人表示，中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)近幾年增速高達(dá)30%～50%，預(yù)計(jì)2020年產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值將達(dá)4000億元人民幣[8]。

關(guān)于智慧城市空間信息網(wǎng)格，自2010年以來，中國(guó)已有154個(gè)城市提出建設(shè)智慧城市，投資規(guī)模已超過1.1萬億元，中國(guó)智慧城市建設(shè)正呈現(xiàn)從大城市向中小城市、從東部向中西部擴(kuò)散發(fā)展的趨勢(shì)。據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部預(yù)計(jì)，“十二五”期間，中國(guó)智慧城市試點(diǎn)投資總規(guī)模將達(dá)到5000億元，2020年將達(dá)到1.4萬億元[9]。

在衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)方面，中國(guó)與國(guó)外相比仍比較落后，目前還沒有形成自主運(yùn)行的通信系統(tǒng)。當(dāng)前全球個(gè)人衛(wèi)星移動(dòng)通信的產(chǎn)生和發(fā)展，將引發(fā)全球通信的重要變革，具有巨大的市場(chǎng)潛力。專家指出，未來中國(guó)衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù)將占整個(gè)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的3%～4%，預(yù)計(jì)2020年中國(guó)衛(wèi)星移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到225億元。

4.2產(chǎn)品及系統(tǒng)層面研究

(1)產(chǎn)業(yè)鏈研究。地球空間信息產(chǎn)業(yè)主要是以空間數(shù)據(jù)獲取與處理、地理信息系統(tǒng)軟件、智能導(dǎo)航系統(tǒng)、空間信息系統(tǒng)集成、測(cè)繪儀器與裝備為產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，其產(chǎn)業(yè)鏈上中下游包括了空間段、地面段和應(yīng)用段三大部分(見圖2)。

空間段是指以遙感手段來獲取地面信息和實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位，主要包括航天遙感，導(dǎo)航定位和航空遙感。其中航天遙感是指通過衛(wèi)星遙感的手段獲取地面信息，導(dǎo)航定位是指通過全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)位置定位，航空遙感是指以飛機(jī)作為平臺(tái)獲取地面信息。

地面段是指地面數(shù)據(jù)的采集，以及對(duì)所獲取的空中和地面數(shù)據(jù)的處理、分析和加工。主要包括測(cè)繪、導(dǎo)航與位置服務(wù)、數(shù)據(jù)加工處理和數(shù)據(jù)采集設(shè)備。

應(yīng)用段是指對(duì)數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用和運(yùn)營(yíng)服務(wù)。主要包括政府行業(yè)應(yīng)用和大眾化應(yīng)用。其中政府行業(yè)應(yīng)用包括國(guó)防、安全、國(guó)土、水利、測(cè)繪、電力、交通、農(nóng)業(yè)和規(guī)劃等行業(yè)的應(yīng)用；大眾化應(yīng)用包括互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)、消費(fèi)電子導(dǎo)航、LBS和智能車載定位等應(yīng)用。

重點(diǎn)研究的5個(gè)重大應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)需求，將直接貫穿于地球空間信息產(chǎn)業(yè)鏈的三個(gè)不同階段，且產(chǎn)業(yè)鏈空間段、地面段和應(yīng)用段關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)狀況，將直接影響重大應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建水平。

(2)產(chǎn)業(yè)重要應(yīng)用子系統(tǒng)研究。在重點(diǎn)研究的全國(guó)遙感網(wǎng)、全球空間信息服務(wù)系統(tǒng)、導(dǎo)航與位置服務(wù)網(wǎng)、智慧城市空間信息網(wǎng)格和衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)5個(gè)重大應(yīng)用系統(tǒng)中，專家提出每個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)將可實(shí)現(xiàn)若干子系統(tǒng)的構(gòu)建，并形成若干產(chǎn)業(yè)化示范工程或相關(guān)產(chǎn)品。

圖2　地球空間信息及服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈

全國(guó)遙感網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)政務(wù)遙感協(xié)同服務(wù)系統(tǒng)、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)網(wǎng)、綜合地面?zhèn)鞲芯W(wǎng)以及分布式航空遙感網(wǎng)的構(gòu)建；全球空間信息服務(wù)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)基于3G的公眾空間信息服務(wù)系統(tǒng)、地球科學(xué)數(shù)據(jù)匯集與模擬分析支持系統(tǒng)的構(gòu)建；導(dǎo)航與位置服務(wù)網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)專用服務(wù)系統(tǒng)、室內(nèi)外無縫導(dǎo)航系統(tǒng)、物聯(lián)信息網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，以及各類手機(jī)和專用接收設(shè)備的產(chǎn)品研發(fā)；智慧城市空間信息網(wǎng)格可實(shí)現(xiàn)智慧城市信息網(wǎng)格應(yīng)用示范、智慧城市信息網(wǎng)格服務(wù)平臺(tái)、智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、智慧城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)倉庫、室外實(shí)時(shí)分米級(jí)定位服務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建；衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)寬帶移動(dòng)通信衛(wèi)星、衛(wèi)星寬帶移動(dòng)通信終端、衛(wèi)星移動(dòng)通信重大示范應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化工程的實(shí)現(xiàn)。

4.3產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)層面研究

(1)產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研究。圍繞重點(diǎn)研究的5個(gè)重大應(yīng)用系統(tǒng)以及相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用子系統(tǒng)，我們選擇與應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展密切相關(guān)的55項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，開展了產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的深入研究。

全國(guó)遙感網(wǎng)選擇了衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)獲取協(xié)同規(guī)劃與數(shù)據(jù)庫群、航空遙感數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)等20項(xiàng)產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)。全球空間信息服務(wù)系統(tǒng)選擇了地球空間信息在線搜索技術(shù)、地圖自動(dòng)關(guān)聯(lián)與服務(wù)技術(shù)等17項(xiàng)產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)。導(dǎo)航與位置服務(wù)網(wǎng)選擇了廣域分米級(jí)實(shí)時(shí)精密定位技術(shù)、多種技術(shù)融合的高精度室內(nèi)外無縫導(dǎo)航技術(shù)等9項(xiàng)產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)。智慧城市空間信息網(wǎng)格選擇了攝像視頻信息處理與模式識(shí)別技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)信息通信與交互技術(shù)等12項(xiàng)產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)。衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)選擇了衛(wèi)星整星研制技術(shù)、衛(wèi)星有效載荷設(shè)計(jì)及工程化技術(shù)等15項(xiàng)產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)。其中有部分關(guān)鍵技術(shù)在各應(yīng)用系統(tǒng)中有重復(fù)。

(2)產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)專家調(diào)查。針對(duì)所選擇的55項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，我們開展了“中國(guó)地球空間信息及服務(wù)產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)專家調(diào)查”。專家調(diào)查的對(duì)象，主要是面向與地球空間信息與應(yīng)用服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展密切相關(guān)的研究單位，包括大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)和相關(guān)企業(yè)共40余家。

產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)調(diào)查的內(nèi)容主要包括七個(gè)方面，即：該技術(shù)對(duì)產(chǎn)業(yè)的重要性；目前中國(guó)的研發(fā)基礎(chǔ)；該技術(shù)的首次應(yīng)用時(shí)間；該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化時(shí)間；該技術(shù)受國(guó)外技術(shù)出口管制的限制程度；該技術(shù)受到的專利制約程度；產(chǎn)業(yè)發(fā)展目前存在的問題；建議該技術(shù)的發(fā)展途徑。

從調(diào)查反饋的問卷數(shù)量來看，共收回問卷45份。其中，大學(xué)：26份問卷，約占回收問卷總數(shù)的58%；研究機(jī)構(gòu)：6份問卷，約占回收問卷總數(shù)的13%；企業(yè)：企業(yè)的13份問卷，約占回收問卷總數(shù)的29%。

從對(duì)55項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)專家調(diào)查的統(tǒng)計(jì)結(jié)果看：

有61.8%的關(guān)鍵技術(shù)，專家認(rèn)為對(duì)產(chǎn)業(yè)“很重要”，如衛(wèi)星有效載荷設(shè)計(jì)及工程化技術(shù)、全息導(dǎo)航地圖獲取融合與更新等。

有50.9%的關(guān)鍵技術(shù)，專家認(rèn)為目前中國(guó)的研發(fā)基礎(chǔ)處于“較好”以上，如高精度天地協(xié)同真實(shí)性檢驗(yàn)技術(shù)、真三維數(shù)據(jù)獲取技術(shù)等。

有38.2%的關(guān)鍵技術(shù)，專家認(rèn)為需要“10年以上”才能實(shí)現(xiàn)首次應(yīng)用，如衛(wèi)星平臺(tái)的性能增強(qiáng)技術(shù)、自適應(yīng)推理導(dǎo)航與位置深層次信息服務(wù)技術(shù)等。

有40.0%的關(guān)鍵技術(shù)，專家認(rèn)為需要“6年以上”才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，如衛(wèi)星寬帶移動(dòng)通信無線接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、全球溫室氣體分布監(jiān)測(cè)儀等。

有52.7%的關(guān)鍵技術(shù)，專家認(rèn)為受國(guó)外技術(shù)出口管制的限制程度處于“較大”以上，如高性能組合導(dǎo)航、高光譜快速輻射傳輸計(jì)算技術(shù)等。

有61.8%的關(guān)鍵技術(shù)，專家認(rèn)為受到專利制約的程度處于“較大”以上，如全球臨近空間大氣衛(wèi)星精細(xì)探測(cè)技術(shù)、地圖自動(dòng)關(guān)聯(lián)與服務(wù)技術(shù)等。

有92.7%的關(guān)鍵技術(shù)，專家認(rèn)為中國(guó)應(yīng)立足于“自主開發(fā)”，如25米天線伸竿等有效載荷關(guān)鍵技術(shù)、數(shù)字城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)倉庫OLAP技術(shù)等。

(3)產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)專利分析。針對(duì)選擇的55項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)所開展的專利分析，主要是以國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局“專利檢索與服務(wù)系統(tǒng)(公眾部分，該系統(tǒng)共收錄了103個(gè)國(guó)家、地區(qū)和組織的專利數(shù)據(jù))”為數(shù)據(jù)源進(jìn)行專利檢索，檢索的時(shí)間跨度為2000—2013年。經(jīng)過專利清洗，最終形成有效專利共5647件。其中檢索出的中國(guó)國(guó)內(nèi)申請(qǐng)專利數(shù)量為5212件，國(guó)外來中國(guó)申請(qǐng)的專利數(shù)量為435件。

從專利申請(qǐng)總量來看，中國(guó)專利申請(qǐng)數(shù)量呈現(xiàn)出由緩慢發(fā)展到較快增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)(見圖3)。表明地球空間信息產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)正在逐漸成熟。

圖3　地球空間信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域歷年專利申請(qǐng)情況

從專利申請(qǐng)的產(chǎn)業(yè)鏈分布來看(見圖4、圖5)，中國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈上游的空間數(shù)據(jù)獲取擁有的技術(shù)專利數(shù)量?jī)H占中國(guó)專利總量的15%，中游的數(shù)據(jù)處理與加工擁有的專利約占中國(guó)專利總量的27%，而在產(chǎn)業(yè)鏈下游的應(yīng)用與服務(wù)環(huán)節(jié)擁有的專利則占中國(guó)專利總量的58%，表明中國(guó)在應(yīng)用與服務(wù)環(huán)節(jié)投入力量較大。這與國(guó)外較注重在產(chǎn)業(yè)鏈上游空間數(shù)據(jù)獲取方面在中國(guó)的專利申請(qǐng)，形成較為明顯的差別。

從專利申請(qǐng)的機(jī)構(gòu)分布來看,中國(guó)企業(yè)申請(qǐng)的專利占國(guó)內(nèi)申請(qǐng)專利總量5212件的39%，高校申請(qǐng)的專利占38%，中國(guó)科研院所申請(qǐng)的專利占15%，顯示中國(guó)高校和科研院所目前是中國(guó)地球空間信息產(chǎn)業(yè)的研發(fā)主力。而從國(guó)外在中國(guó)申請(qǐng)的專利狀況來看，企業(yè)是國(guó)外申請(qǐng)專利的主體，在435件國(guó)外申請(qǐng)專利中，有99%的專利其申請(qǐng)機(jī)構(gòu)都是來自企業(yè)。

圖4　國(guó)內(nèi)申請(qǐng)專利按產(chǎn)業(yè)鏈分布

圖4　社會(huì)治理協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)中割點(diǎn)與橋

圖5　國(guó)外來華申請(qǐng)專利按產(chǎn)業(yè)鏈分布

4.4發(fā)展對(duì)策層面研究——產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

專家認(rèn)為，發(fā)展中國(guó)地球空間信息產(chǎn)業(yè)，不但需要更加明確產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新主體，注重支持重點(diǎn)企業(yè)的自主研發(fā)，同時(shí)也要制定更加完備的研發(fā)保障措施。

一是支持高端關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，不斷提高應(yīng)用水平。在專家調(diào)查的關(guān)鍵技術(shù)中，很多關(guān)鍵技術(shù)的首次應(yīng)用時(shí)間和產(chǎn)業(yè)化時(shí)間相距偏長(zhǎng)，有的技術(shù)在首次應(yīng)用后，仍需7～8年的時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。因此，中國(guó)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)在數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用服務(wù)等高端關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)力度，進(jìn)一步提高應(yīng)用能力。

二是建立國(guó)家級(jí)開源技術(shù)平臺(tái)，避免重復(fù)性研發(fā)。當(dāng)前中國(guó)在技術(shù)研究方面，重復(fù)性的研發(fā)活動(dòng)過多。基于目前中國(guó)科技界開源風(fēng)氣尚淺，建議國(guó)家出面采用招投標(biāo)方式，向各研究院所和企業(yè)購(gòu)買地理信息基礎(chǔ)技術(shù)，整理后開源共享，以利于企業(yè)特別是小微企業(yè)和初創(chuàng)企業(yè)，能夠更加專注于先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新。

三是注重各方資源整合，構(gòu)建完整的市場(chǎng)開拓體系。應(yīng)注重支持重點(diǎn)企業(yè)、特別是中小企業(yè)的自主研發(fā)，促進(jìn)企業(yè)的技術(shù)集成與應(yīng)用，加快科技成果產(chǎn)業(yè)化步伐。聚集國(guó)內(nèi)各方優(yōu)勢(shì)資源，推進(jìn)國(guó)家地球空間信息產(chǎn)業(yè)化基地的建設(shè)。同時(shí)，也要加強(qiáng)應(yīng)用與服務(wù)的規(guī)范管理，建立健全知識(shí)產(chǎn)權(quán)激勵(lì)機(jī)制和交易制度，完善技術(shù)轉(zhuǎn)移機(jī)制。

四是注重人才培養(yǎng)，造就人才匯聚的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。研究建立地球空間信息產(chǎn)業(yè)相關(guān)學(xué)科人才的統(tǒng)計(jì)制度，加大人才培養(yǎng)力度，尊重人才成長(zhǎng)規(guī)律，創(chuàng)造一個(gè)少數(shù)尖子人才與眾多高技術(shù)產(chǎn)業(yè)人才共同成長(zhǎng)的環(huán)境。

五是加強(qiáng)政策引導(dǎo)，營(yíng)造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良好環(huán)境。加強(qiáng)政府對(duì)地球空間信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的宏觀管理與協(xié)調(diào)，加強(qiáng)市場(chǎng)的規(guī)范管理，使企業(yè)能夠在公平合理的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下健康發(fā)展。

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(責(zé)任編輯劉傳忠)

Technology Roadmapping of Geo-spatial Information and Application Services Industry in China

Xu Ye,Zuo Xiaoli

(Chinese Academy of Science and Technology for Development，Beijing 100038，China)

Abstract：In this paper，we studied the Geo-spatial Information and Application Services Industry in China，focus on the technology roadmapping of National RS Network，Global Spatial Information Service System，Navigation and Location Services Network，Spatial Information Grid of Smart City and Mobile Satellite Communication System,which are all major applications of China’s 12th Five-Year Plan.We studied the industry outlook of those major applications，the industrial key chain，the industry key technologies，and the patent distribution through the widely expert survey and patent analysis.And then we put forward some proposals.

Key words:RS；Satellite positioning；Navigation；GIS；Technology roadmapping

中圖分類號(hào):G312

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

作者簡(jiǎn)介：許曄(1966-),女，遼寧大連人，中國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院研究員；研究方向：信息通信、技術(shù)預(yù)測(cè)、科技戰(zhàn)略。

收稿日期：2015-06-06

基金項(xiàng)目：國(guó)家軟科學(xué)研究計(jì)劃(2011GXS4K077)，國(guó)家軟科學(xué)研究計(jì)劃(2011GXS5K101)。