● 文 |趙新王戰(zhàn)舉 屈鴻鈞孫賾
(1.中國遙感應(yīng)用協(xié)會專家委員會2.中國航天科工集團公司空間數(shù)據(jù)服務(wù)中心3.北京航天泰坦科技股份有限公司4.二十一世紀空間技術(shù)應(yīng)用股份有限公司5.上海沃韋信息科技有限公司)
我國遙感應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化中的若干問題探討
● 文 |趙新1,2王戰(zhàn)舉2,3屈鴻鈞1,4孫賾5
(1.中國遙感應(yīng)用協(xié)會專家委員會2.中國航天科工集團公司空間數(shù)據(jù)服務(wù)中心3.北京航天泰坦科技股份有限公司4.二十一世紀空間技術(shù)應(yīng)用股份有限公司5.上海沃韋信息科技有限公司)
空間信息技術(shù)領(lǐng)域中簡稱的“三遙技術(shù)(遙感、遙控、遙測)”、“3S技術(shù)[遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)]”、“通導(dǎo)遙技術(shù)(通信、導(dǎo)航、遙感)”,均以遙感技術(shù)為關(guān)聯(lián)。其中,應(yīng)用關(guān)聯(lián)最為緊密的是“3S技術(shù)”。三項技術(shù)分別以信息采集提取、信息管理分析、信息定位授時為技術(shù)特點,優(yōu)勢互補,在應(yīng)用發(fā)展中形成相互緊密的依存關(guān)系,成為空間信息產(chǎn)業(yè)化過程中的關(guān)鍵技術(shù)[1]。
當(dāng)前,我國基本建成國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施天基系統(tǒng),為空間信息產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。然而,“3S技術(shù)”產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進程中,各自所形成的市場規(guī)模很不平衡。雖然近十年來衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)市場平均以每年20%以上的速度增長,國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)在國內(nèi)衛(wèi)星數(shù)據(jù)市場占有率有強勁提升,并進入了我國“高分時代”,卻未帶動RS技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化迅速擴張,相對另兩項技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍然滯后。本文結(jié)合當(dāng)前形勢,提出“我國遙感應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化中的若干問題”,供大家探討。
我國最早引入的RS技術(shù),經(jīng)歷了二十世紀七十年代的起步,八十年代的發(fā)展和九十年代的逐步應(yīng)用階段,截至2015年全球市場規(guī)模才達160億美元(約折合人民幣1070億元)[2],我國遙感產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模僅有56億元(圖1)。而GIS技術(shù)八十年代開始引進我國,截至2015年我國市場規(guī)模達3600億元(圖2)[3]。GPS約在八十年代末九十年代初引進我國,截至2015年我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模達1735億元(圖3)[4]。
統(tǒng)計表明,GIS和GPS兩項技術(shù)率先在市場層面實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。然而,相對這兩項技術(shù)最先引進我國的RS技術(shù),卻產(chǎn)業(yè)化業(yè)績平平,遠遠落后于其它兩大產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模,出現(xiàn)“倒掛”現(xiàn)象,其產(chǎn)業(yè)化進展緩慢。
三大關(guān)鍵技術(shù)先后涉足的應(yīng)用市場產(chǎn)業(yè)鏈(圖4),從衛(wèi)星制造、發(fā)射接收、數(shù)據(jù)分發(fā)、信息提取,到產(chǎn)業(yè)鏈中游的各個行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,再到產(chǎn)業(yè)鏈下游的公眾市場應(yīng)用領(lǐng)域,構(gòu)成了全產(chǎn)業(yè)鏈的完整市場體系。
政府行業(yè)應(yīng)用是市場需求的主體,它主導(dǎo)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵及核心,是近三十年產(chǎn)業(yè)持續(xù)高速發(fā)展的主要動力。
三大關(guān)鍵技術(shù)之一的GPS,率先進入公眾市場,得到良好的市場化應(yīng)用,形成規(guī)模化的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。同時對牽引其他兩項技術(shù)向公眾市場推動起到了關(guān)鍵作用。近十年,導(dǎo)航定位技術(shù)市場應(yīng)用,伴隨著汽車產(chǎn)業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)、移動終端與通信等產(chǎn)業(yè),創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展,并得到政府發(fā)布的成套政策、法律、法規(guī)及保障性扶植項目支撐,使軍民融合+商業(yè)模式得以在公眾市場推廣應(yīng)用,形成了高速增長的市場份額。GIS技術(shù)隨之實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;季趾桶l(fā)展。
以上兩項技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化進程迎合了公眾市場需求,形成了完全的產(chǎn)業(yè)鏈布局,使以政府行業(yè)應(yīng)用為主體重心,轉(zhuǎn)移到了以商業(yè)公眾市場應(yīng)用為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展模式,從而逐漸形成并保持了穩(wěn)定的經(jīng)濟發(fā)展態(tài)勢和可持續(xù)增長速度。然而這輪發(fā)展機遇中并未帶動遙感技術(shù)得以長足發(fā)展,其仍保持以傳統(tǒng)的政府需求為主體的市場支撐模式。因此,公眾市場應(yīng)用是遙感產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要方向,是遙感應(yīng)用產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長的主戰(zhàn)場。
E時代正在改變我們的傳統(tǒng)生活與工作方式。遙感技術(shù)若進入公眾市場應(yīng)用,尚缺乏大眾使用的便捷式軟件工具,以及與新媒體運營經(jīng)銷體系相融合的軟件平臺。特別是缺乏植于移動終端、互聯(lián)網(wǎng)平臺、大數(shù)據(jù)云平臺等容易被公眾欣然接受的非專業(yè)適宜性產(chǎn)品和遙感數(shù)據(jù)非專業(yè)使用方法。遙感專業(yè)人士需要改變視角,改變思維模式,提升創(chuàng)新模式。即將到來的5G時代,將為遙感數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用奠定商業(yè)基礎(chǔ)。加快遙感產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化進程,努力將遙感技術(shù)與應(yīng)用由政府主導(dǎo)的模式調(diào)整為主要由政府引導(dǎo)、市場主導(dǎo)、公眾服務(wù)的模式,既可更好地為經(jīng)濟發(fā)展主戰(zhàn)場服務(wù),又可充分利用產(chǎn)業(yè)和市場力量,更快地發(fā)展遙感技術(shù)和服務(wù)能力[5]。
遙感技術(shù)是地理信息采集的主要技術(shù)?;谶b感技術(shù),在測繪、國土、城市、環(huán)保、海洋、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、氣象、災(zāi)害、地質(zhì)、國防、交通、電力、統(tǒng)計、考古、選址等三十多個行業(yè)或領(lǐng)域開展“本底”數(shù)據(jù)采集、信息變更調(diào)查、可持續(xù)更新等工作,這些本底數(shù)據(jù)與其行業(yè)本身的專題統(tǒng)計數(shù)據(jù)疊合,構(gòu)成了“政府行業(yè)大數(shù)據(jù)”。
我們提及“大數(shù)據(jù)”的組成部分中,相當(dāng)重要的一部分數(shù)據(jù)來源于“政府行業(yè)大數(shù)據(jù)”,政府各行業(yè)的“大數(shù)據(jù)”在數(shù)據(jù)集結(jié)過程中,離不開遙感調(diào)查及可持續(xù)更新。
我國“大數(shù)據(jù)”集結(jié),由于涉及到國家機關(guān)、社會團體、企事業(yè)組織、個體等諸多層面的信息,仍存在著頂層統(tǒng)籌缺乏、標準不一、路徑不暢、數(shù)出多門、行業(yè)壁壘等問題。鑒于與地理位置有關(guān)的數(shù)據(jù)占信息的80%,且大部分產(chǎn)生于“政府行業(yè)大數(shù)據(jù)”,應(yīng)將遙感技術(shù)作為“大數(shù)據(jù)”采集技術(shù)的重要手段之一,并將“大數(shù)據(jù)”集結(jié)路徑統(tǒng)籌為以遙感技術(shù)作為主要數(shù)據(jù)采集源,以此逐步規(guī)范國家“大數(shù)據(jù)”集結(jié)路徑。
機構(gòu)改革之前(二十世紀七十年代初)的地質(zhì)礦產(chǎn)部,是當(dāng)時我國遙感建制最全的部級機構(gòu)。從部機關(guān)有關(guān)司分管的“物化遙處”,分離出來了獨立的“遙感處”,直接領(lǐng)導(dǎo)部署局級單位“航空物探遙感中心”;全國各省成立了近30個局屬“地質(zhì)遙感站”,并每年有獨立的年度計劃、工作任務(wù)、建設(shè)進度及工作會議;在部內(nèi)實現(xiàn)了遙感工作的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一計劃、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一部署、統(tǒng)一發(fā)展。這是之前推動我國遙感事業(yè)發(fā)展最有力,最完整的部、省兩級遙感機構(gòu)管理體系。二十世紀八十至九十年代間,全國各省紛紛以不同行業(yè)為背景,建立了近30個省級遙感中心。農(nóng)業(yè)部陸續(xù)在全國建立了11個?。ù髤^(qū))級農(nóng)業(yè)遙感中心,對農(nóng)作物實施估產(chǎn)監(jiān)測。全國地方遙感應(yīng)用協(xié)會即中國遙感應(yīng)用協(xié)會成立。
時至今日,仍沒有建成統(tǒng)一歸口管理我國遙感業(yè)務(wù)的政府部門(或國家機構(gòu))。國土資源部、農(nóng)業(yè)部、民政部、科技部、國家減災(zāi)委員會、中國科學(xué)院、中國氣象局、國家海洋局、國家測繪地理信息局、中國航天科技集團公司和中國航天科工集團公司等,相繼建立了部屬遙感中心、衛(wèi)星中心、研究院所及地面站等直屬單位。?。ň郑┦疬b感機構(gòu),除國土資源部(原地礦部、原國家測繪局、原國家海洋局)、農(nóng)業(yè)部保留原省(局)管遙感建制外,中國氣象局正在各省氣象局著手建立省級氣象遙感中心。國家發(fā)改委,連續(xù)幾個五年計劃,有遙感專項經(jīng)費支撐國家級、跨省域、跨行業(yè)的遙感專項項目。主管“國家高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項”的重大專項工程中心,近幾年在全國成立了近三十個省的“省級高分數(shù)據(jù)與應(yīng)用中心”,以實體化的方式,推進遙感高分領(lǐng)域的應(yīng)用推廣[6]。
經(jīng)民政部注冊的中國地理信息系統(tǒng)協(xié)會和中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會,歸口到國家測繪地理信息局管理。中國遙感應(yīng)用協(xié)會,歸口到中國航天科技集團公司管理。
大多數(shù)人認為,工業(yè)和信息化部是我國空間信息行業(yè)歸口管理單位。實際上在有關(guān)方面的立項、管理、發(fā)展、統(tǒng)籌等一系列政府領(lǐng)導(dǎo)方面的事宜,沒有確切的政府歸口管理部門或單位。遙感項目立項及管理,多以政府行業(yè)部門業(yè)務(wù)管理需求而設(shè)立。在天基系統(tǒng)方面,國家有中長期發(fā)展規(guī)劃;在地基應(yīng)用系統(tǒng)方面,尚缺乏國家層面的頂層設(shè)計和實施體系。特別是遙感業(yè)務(wù),應(yīng)用跨度和層面復(fù)雜而廣域,加之技術(shù)的難度和推廣度難度,要真正形成產(chǎn)業(yè)化,需設(shè)置國家層面的領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu),增強國家層面的指導(dǎo)和政策扶持,減少重復(fù)建設(shè)和無序發(fā)展,保障投入產(chǎn)出的良性循環(huán)經(jīng)濟和創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展環(huán)境,促進產(chǎn)業(yè)布局和升級。
遙感技術(shù)伴隨著從航天航空載荷研制、衛(wèi)星制造、航空器及遙感傳感器制造,到衛(wèi)星發(fā)射,衛(wèi)星地面接收系統(tǒng),地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),信息提取與行業(yè)專題應(yīng)用,以及直接或間接支持和保障相關(guān)行業(yè)技術(shù)發(fā)展,遙感技術(shù)已在全球形成了從天基到地基的完整技術(shù)體系和應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈。
如圖5所示,遙感應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)結(jié)點清晰、應(yīng)用面廣泛并且還在不斷擴展,衍生產(chǎn)品外延廣闊,其技術(shù)支撐地位在不斷提升。遙感技術(shù)的學(xué)科領(lǐng)域研究,應(yīng)提到當(dāng)前國家發(fā)展戰(zhàn)略中著手頂層設(shè)計。
遙感科學(xué)技術(shù)是空天一體化技術(shù),在測繪科學(xué)、信息科學(xué)、電子科學(xué)、地球科學(xué)、計算機科學(xué)以及航空航天工程和其它學(xué)科交叉滲透、相互融合的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門應(yīng)用面廣泛的新興邊緣學(xué)科[7]。
我國國家標準(表1、表2)中,將遙感技術(shù)設(shè)置在一級學(xué)科“420測繪科學(xué)技術(shù)”下的“42020攝影測量與遙感技術(shù)”之中。盡管遙感技術(shù)應(yīng)用廣泛、潛力巨大,但遙感科學(xué)技術(shù)仍未上升到國家一級學(xué)科。
就遙感技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和前景,應(yīng)當(dāng)予以改革,將“遙感技術(shù)”提升為“遙感科學(xué)技術(shù)”,使其符合科技強國和國民經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略需要,更廣泛地發(fā)揮其作用。
表2 學(xué)科分類說明表
若設(shè)置“遙感科學(xué)技術(shù)”為一級學(xué)科,學(xué)科領(lǐng)軍人物必不可少。當(dāng)前,我國在遙感及其相關(guān)學(xué)科帶頭人則屈指可數(shù)。我國早期從事遙感科學(xué)研究的部分相關(guān)院士的研究方向,涉及遙感科學(xué)技術(shù)體系的多級環(huán)節(jié),包括傳感器研制、衛(wèi)星發(fā)射與接收、地面應(yīng)用系統(tǒng)與行業(yè)應(yīng)用等。對應(yīng)的學(xué)科分支尚待細化,領(lǐng)軍人員為數(shù)不多,尚待發(fā)展壯大。
我國的遙感科學(xué)技術(shù),目前只是作為專業(yè),植入到各個專業(yè)的大學(xué)中,而以測繪為主的武漢測繪科技大學(xué)和解放軍測繪學(xué)院隨著高校改革和軍改也并入綜合性大學(xué)之中。跨行業(yè)的各種大學(xué),將遙感科學(xué)技術(shù)作為學(xué)院、研究所、專業(yè)學(xué)科等進行教學(xué)和研究。在原有的北大、浙大、武大、地大及各個師范和理工大學(xué)基礎(chǔ)上,不斷向國土資源、氣象、海洋、旅游、環(huán)境、城市和考古等方向的專業(yè)大學(xué)延伸發(fā)展[8]。目前,尚無一所專門以遙感命名的科技大學(xué)。這不利于遙感科學(xué)技術(shù)體系的建立、研究、人才培養(yǎng)和系統(tǒng)應(yīng)用、技術(shù)標準等諸多科學(xué)問題研究。
作為空間信息支撐技術(shù)之一的遙感技術(shù),正在由“配角”向“主角”轉(zhuǎn)換過渡。已經(jīng)開展的全國土地調(diào)查、地理國情普查、農(nóng)村土地確權(quán)、全國農(nóng)業(yè)普查等國家重大工程,都應(yīng)用遙感技術(shù)手段做重要支撐。
近年,以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),面向大眾提供空間信息服務(wù)(電子地圖、車載導(dǎo)航、手機導(dǎo)航、智能交通、消費電子導(dǎo)航產(chǎn)品、娛樂、游戲和LBS位置服務(wù))發(fā)展迅速,伴隨的經(jīng)濟發(fā)展不容小覷。然而,伴隨這個領(lǐng)域發(fā)展支撐技術(shù)之一的遙感技術(shù),仍然處于“配角”地位。
將遙感技術(shù)由“配角”地位轉(zhuǎn)換為“主角”地位,不僅關(guān)乎到我國空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的穩(wěn)固,同時也關(guān)系到經(jīng)濟發(fā)展的增長效率和增長點問題。比如:手機移動客戶端在使用導(dǎo)航定位時,用戶一般只關(guān)心“電子地圖”的使用,并未關(guān)心和使用“衛(wèi)圖”(即遙感影像)。這里的“主角”電子地圖,其實是由“配角”衛(wèi)圖作為主要信息源而生產(chǎn)的電子地圖,在應(yīng)用中產(chǎn)生了巨大經(jīng)濟效益!而用戶并沒有關(guān)注和使用信息承載更大更豐富的“衛(wèi)圖”,是由于沒有相關(guān)的APP軟件工具,使“衛(wèi)圖”被“冷落”。
我國的遙感技術(shù)應(yīng)用,國家層面的相關(guān)部委是主要用戶,其在市縣域經(jīng)濟中的應(yīng)用,剛剛開始。遙感技術(shù)在市縣域的應(yīng)用,將大大提升市縣域經(jīng)濟發(fā)展中的科學(xué)輔助決策、資源環(huán)境監(jiān)測、智慧工程支撐、政府大數(shù)據(jù)集結(jié)等管理效率,同時也為遙感技術(shù)賦存了巨大的經(jīng)濟增長空間。
落實創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,必須把重要領(lǐng)域的科技創(chuàng)新發(fā)展擺在更加突出的地位[9]。在深化改革開放的今天,遙感技術(shù)正在向無人機、傾斜攝影、商業(yè)小衛(wèi)星群、視頻小衛(wèi)星群、通導(dǎo)遙一體化小衛(wèi)星群等新技術(shù)方面迅速發(fā)展,這必然推動新的產(chǎn)業(yè)鏈向更廣泛的市場層面擴張和延伸。人類從空中平臺到地面監(jiān)控,甚至手機攝像頭的應(yīng)用,將無處不使用遙感技術(shù)。就遙感科學(xué)技術(shù)發(fā)展問題,我們是否考量一下,采取創(chuàng)新驅(qū)動的方式,重新定位這項技術(shù)的發(fā)展戰(zhàn)略。引導(dǎo)構(gòu)建產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟,推動跨領(lǐng)域跨行業(yè)協(xié)同創(chuàng)新,促進科技與經(jīng)濟深度融合[9]。由此才能推動我國遙感應(yīng)用產(chǎn)業(yè)健康成長,不斷提升基礎(chǔ)學(xué)科建設(shè)和研究。
[1]張帆.淺談數(shù)字地球中的“三S”技術(shù)及應(yīng)用[J].魅力中國,2014(2):116-116.
[2]http://bg.qianzhan.com/report/detail/459/150710-c4949ed7.html.
[3]智研咨詢.2017-2022年中國地理信息市場運行態(tài)勢及投資戰(zhàn)略研究報告,2016.
[4]中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會.2015年中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書.
[5]徐冠華,柳欽火,陳良富,劉良云.遙感與中國可持續(xù)發(fā)展:機遇與挑戰(zhàn)[J].遙感學(xué)報,2016,20(5).
[6]http://www.sastind.gov.cn/n25770/index.html.
[7]阿衣努爾·艾麥提.我國遙感科學(xué)與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計, 2016(23).
[8]曾永年, 譚柳霞, 王慧敏.我國高校遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)現(xiàn)狀分析[J].測繪科學(xué), 2016, 41(5).
[9]http://www.gov.cn/xinwen/2015-11/03/content_2959560.htm.
簡表
來源:國家標準GB/T 13745-2009
一級學(xué)科代碼 一級學(xué)科名稱…… ……416 自然科學(xué)相關(guān)工程與技術(shù)420 測繪科學(xué)技術(shù)430 材料科學(xué)…… ……