羅格 衛(wèi)征
(中國遙感應用協(xié)會,北京 100094)
航天遙感是指在地球大氣層以外的宇宙空間,以人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機、火箭等航天器為平臺的遙感[1]。利用遙感手段獲取的數(shù)據(jù)包括成像數(shù)據(jù)和非成像數(shù)據(jù),通常使用的是成像數(shù)據(jù),又常稱為遙感影像,具有空間分辨率、時間分辨率、光譜分辨率、溫度分辨率、幾何定位精度、輻射精度、色品、色相、紋理等特性。遙感數(shù)據(jù)和對遙感數(shù)據(jù)進行分類識別、參數(shù)反演、特征提取、分布界定、變化監(jiān)測、關(guān)聯(lián)挖掘、仿真模擬、推演分析等加工處理而形成的各種信息則一般稱為空間信息[2]??臻g信息具有海量數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)種類和來源多樣化、數(shù)據(jù)價值密度相對較低、數(shù)據(jù)量急劇增長和數(shù)據(jù)質(zhì)量要求越來越高等大數(shù)據(jù)的通用特征;也具有宏觀性、客觀性、真實性、科學性等自身特點。
當代社會正在高度系統(tǒng)化、復雜化、數(shù)據(jù)化和關(guān)聯(lián)化,使得大國綜合國力的博弈從政治、外交、軍事、工業(yè)迅速擴展到服貿(mào)、金融、文化,更迅猛向智能制造、網(wǎng)絡保障、數(shù)據(jù)信息等領(lǐng)域擴展;不僅推動人類跑步進入大數(shù)據(jù)時代,形成共享經(jīng)濟、移動支付、互聯(lián)網(wǎng)金融、新零售等大量新經(jīng)濟新業(yè)態(tài),更急需全面提升國家的社會精準治理、資源精細開發(fā)、民生精致保障、大眾精確消費等核心能力??臻g信息是提升國家治理現(xiàn)代化水平、促進保障和改善民生、推動大數(shù)據(jù)技術(shù)產(chǎn)業(yè)和數(shù)字經(jīng)濟創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵,正成為國際各主要國家和地區(qū)日益激烈競爭的重要戰(zhàn)略資源;空間信息產(chǎn)業(yè)則成為新的經(jīng)濟增長點和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新制高點。
我國的航天遙感在國家航天事業(yè)的強大支持下,2000年以來迅猛發(fā)展,已形成了氣象、海洋和陸地全系列遙感衛(wèi)星體系。
(1)氣象遙感衛(wèi)星
我國的氣象遙感衛(wèi)星即“風云”系列衛(wèi)星。其中,“風云一號”和“風云三號”[3](FY-1/3)系列氣象衛(wèi)星為極軌氣象衛(wèi)星,目前有4顆在軌運行;“風云二號”(FY-2)系列氣象衛(wèi)星為靜止軌道氣象衛(wèi)星,目前有5顆在軌運行[3]。“風云”衛(wèi)星數(shù)據(jù)為監(jiān)測臺風登陸、水旱災害、寒潮積雪、全球臭氧和海冰變化趨勢、森林火災、沙塵暴、霧霾等提供重要支撐,在防災減災、應對氣候變化、空間環(huán)境監(jiān)測預報等方面得到廣泛應用。
2016年12月11日我國成功發(fā)射了第一顆“風云四號”(FY-4)衛(wèi)星[4-5],這是第二代靜止氣象衛(wèi)星,首次實現(xiàn)在地球同步軌道采用三軸穩(wěn)定方式保持衛(wèi)星姿態(tài);載有十通道二維掃描成像儀、干涉型大氣垂直探測器、閃電成像儀、CCD相機和地球輻射收支儀等載荷,大幅提高了大氣觀測時間分辨率、區(qū)域機動探測能力和中小尺度天氣系統(tǒng)監(jiān)測能力;并發(fā)展了大氣垂直探測、閃電探測、極紫外和X射線太陽觀測等能力,可對大氣三維遙感、強對流天氣監(jiān)測與跟蹤、空間天氣監(jiān)測預警等提供有力支撐[4]。
(2)海洋遙感衛(wèi)星
我國的海洋遙感衛(wèi)星即“海洋”系列衛(wèi)星。其中,“海洋一號”(HY-1A/1B)系列衛(wèi)星為海洋水色探測衛(wèi)星[6],目前有1顆在軌運行;“海洋二號”(HY-2)系列衛(wèi)星為海洋動力探測衛(wèi)星,目前有1顆在軌運行。海洋衛(wèi)星數(shù)據(jù)在國家海洋權(quán)益維護、海洋專屬經(jīng)濟區(qū)綜合管理、海洋環(huán)境監(jiān)測與預報、海洋資源調(diào)查與開發(fā)(含海岸帶)、海洋污染監(jiān)測與防治、海洋災害監(jiān)測(包括臺風、溢油、赤潮等)、海洋科學研究等領(lǐng)域廣泛應用。
2015年6月,中國國家航天局組織啟動了“海洋二號B”(HY-2B)星研制工作,將確保連續(xù)、穩(wěn)定地探測海洋動力環(huán)境,并具備中尺度海洋現(xiàn)象監(jiān)測能力,進一步提升應用效能。同時,中國國家航天局與法國航天局正聯(lián)合研發(fā)中法海洋衛(wèi)星(CFOSAT),預計于 2018年發(fā)射,將在國際上首次開展海洋風浪相互作用的聯(lián)合觀測,并在海洋預報、災害監(jiān)測預報、海洋科學研究等方面發(fā)揮重要作用。我國也將于“十三五”末發(fā)射全球水循環(huán)觀測衛(wèi)星,以加強對全球變化背景下水循環(huán)系統(tǒng)的觀測和認識。
(3)陸地遙感衛(wèi)星
我國國家投資的陸地遙感衛(wèi)星包括“中巴”(CBERS)、“資源”(ZY)、“環(huán)境減災”(HJ)、“實踐”(SJ)、“高分”(GF)等系列衛(wèi)星,在軌運行衛(wèi)星數(shù)量超過15顆。
中巴、環(huán)境減災等系列衛(wèi)星為中分辨率對地觀測衛(wèi)星[7-8]。我國2014年12月7日成功發(fā)射了“中巴地球資源衛(wèi)星”04星(CBERS-04),載有5m全色/10m多光譜相機、20m多光譜相機和紅外多光譜相機。
我國從 2013年起發(fā)射了“高分一號”01/02/03/04、“高分二號”、“高分三號”、“高分四號”、“高分五號”、“高分六號”和“資源三號”02星等高分辨率對地觀測衛(wèi)星。其中,高分一號01星于2013年4月26日成功發(fā)射[9],載有2臺2m分辨率全色/8m分辨率多光譜相機、組合幅寬優(yōu)于70km和4臺16m分辨率多光譜相機、組合幅寬優(yōu)于800km,數(shù)據(jù)廣泛應用于土地利用動態(tài)監(jiān)測、礦產(chǎn)資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測與調(diào)查、農(nóng)作物動態(tài)監(jiān)測、減災防災等方面?!案叻侄枴毙l(wèi)星于2014年8月19日發(fā)射成功[10],載有2臺0.8m分辨率全色/3.2m分辨率多光譜相機、組合幅寬優(yōu)于45km,數(shù)據(jù)為地質(zhì)解譯、地質(zhì)災害調(diào)查、礦山開發(fā)監(jiān)測、生態(tài)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查、土地利用監(jiān)測與變更調(diào)查,風景名勝區(qū)管理、城鄉(xiāng)建設管理,路網(wǎng)規(guī)劃與災害應急、航道環(huán)境監(jiān)測、道路基礎(chǔ)設施監(jiān)測,森林資源、濕地、荒漠化、林業(yè)生態(tài)工程及森林災害監(jiān)測等提供強大支撐?!案叻秩枴毙l(wèi)星于2016年8月10日發(fā)射成功[11],具有C譜段全極化微波成像能力,可實現(xiàn) 1m至 500m分辨率多種工作模式,數(shù)據(jù)為海洋權(quán)益維護、災害風險預警預報、水資源評價與管理、災害天氣和氣候變化預測預報、環(huán)境監(jiān)測等應用提供強大支持?!案叻炙奶枴毙l(wèi)星于2015年12月29日發(fā)射成功[12],載有1臺同步軌道50m分辨率凝視相機,成像區(qū)域為我國周邊7 000km×7 000km,單景覆蓋區(qū)域400km×400km,可實現(xiàn)分鐘級高時間分辨率監(jiān)測,數(shù)據(jù)滿足水體、堰塞湖、云系、林地、森林火點、氣溶膠厚度等識別與變化信息提取需求,為減災、氣象、地震、林業(yè)、環(huán)保等提供有力支撐?!案叻治逄枴毙l(wèi)星2018年5月9日成功發(fā)射[13],搭載了大氣痕量氣體差分吸收光譜儀、主要溫室氣體探測儀、大氣多角度偏振探測儀、大氣環(huán)境紅外甚高分辨率探測儀、可見短波紅外高光譜相機、全譜段光譜成像儀6臺載荷,可對大氣氣溶膠、二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳、甲烷、水華、水質(zhì)、核電廠溫排水、陸地植被、秸稈焚燒、城市熱島等環(huán)境要素進行監(jiān)測?!案叻至枴毙l(wèi)星2018年6月2日成功發(fā)射,配置2m全色/8m多光譜高分辨率相機、幅寬優(yōu)于90km和16m多光譜中分辨率寬幅相機、幅寬優(yōu)于800km,將與在軌的“高分一號”系列衛(wèi)星組網(wǎng)運行,大幅提高對農(nóng)業(yè)、林業(yè)、草原等資源監(jiān)測能力,為農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展、生態(tài)文明建設等重大需求提供遙感數(shù)據(jù)支撐?!案叻忠惶枴?2/03/04星于2018年3月31日成功發(fā)射,空間分辨率全色2m、多光譜優(yōu)于8m,單星成像幅寬大于60km,與“高分一號”01星和“高分六號”衛(wèi)星組網(wǎng),大幅提高山、水、林、田、湖、草等自然資源全要素、全覆蓋調(diào)查監(jiān)測能力,實時掌控自然資源數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)動態(tài)變化,為國家自然資源資產(chǎn)管理和自然生態(tài)監(jiān)管提供精準信息保障,并可用于防災減災、交通運輸、應急管理等領(lǐng)域。
在國務院《關(guān)于創(chuàng)新重點領(lǐng)域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見》(國發(fā)〔2014〕60號)引導下,“十二五”以來我國商業(yè)投資的遙感衛(wèi)星迅猛發(fā)展,在軌衛(wèi)星數(shù)量超過25顆。
北京二十一世紀空間技術(shù)應用股份有限公司組織于2005年和2015年分別發(fā)射了“北京一號”衛(wèi)星和“北京二號”衛(wèi)星星座(英國制造);后者由3顆1m分辨率全色/4m分辨率多光譜的光學遙感衛(wèi)星組成,設計壽命七年,單星成像幅寬達23.5km,具備±45°測擺機動能力,對全球任一地點可實現(xiàn)每日重訪。
長光衛(wèi)星技術(shù)有限公司于2015年發(fā)射“吉林一號”衛(wèi)星星座,由1顆0.72m分辨率全色/2.88m分辨率多光譜光學遙感衛(wèi)星、2顆1.12m分辨率/4K超清視頻衛(wèi)星和1顆5m分辨率技術(shù)驗證衛(wèi)星組成;2017年1月9日成功發(fā)射“吉林一號”視頻3星(“林業(yè)一號”衛(wèi)星),全面提高吉林省乃至全國林業(yè)遙感信息化水平;2017年11月21日成功發(fā)射吉林一號視頻03、04、05星(佐丹力159“吉林一號”衛(wèi)星星座),成像模式包括常規(guī)推掃、凝視視頻、微光成像和慣性空間成像,動態(tài)視頻成像帶寬優(yōu)于 19km×4.5km,靜態(tài)推掃幅寬19km、空間分辨率優(yōu)于1m、最大側(cè)擺角±45°;2018年1月19日成功發(fā)射“德清一號”和“林業(yè)二號”衛(wèi)星,空間分辨率 1m,幅寬 19km。目前“吉林一號”衛(wèi)星已達10顆,時間分辨率達到1天回訪一次;預計到2020年在軌衛(wèi)星數(shù)量達到60顆,對同一地點的重訪周期達到半小時左右一次。
中國四維測繪技術(shù)有限公司2015年提出了2022年左右建成商業(yè)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)“16+4+4+X”的方案。隨后于2016年12月發(fā)射“高景一號”01/02星,全色分辨率0.5m、多光譜分辨率2m、幅寬12km,常規(guī)側(cè)擺角±30°,具有星下點成像、側(cè)擺成像、連續(xù)條帶、多條帶拼接、立體成像、多目標成像等多種工作模式;2018年1月9日發(fā)射“高景一號”03/04星,與“高景一號”01/02星組成我國首個0.5m級高分辨率商業(yè)遙感衛(wèi)星星座。預計到2022年左右形成由16顆0.5m分辨率的敏捷光學衛(wèi)星、4顆高端光學衛(wèi)星、4顆微波衛(wèi)星以及多顆視頻高光譜等微小衛(wèi)星組成的高分辨率商業(yè)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)。
珠海歐比特宇航科技股份有限公司推進“珠海一號”遙感微納衛(wèi)星星座,2017年6月15日發(fā)射首批2顆衛(wèi)星OVS-1A和OVS-1B,均為視頻成像衛(wèi)星,單星質(zhì)量55kg,光學空間分辨率1.98m,具有凝視視頻和條帶成像兩種工作模式,以及視頻壓縮品質(zhì)高、數(shù)據(jù)壓縮效率高、對地面站依賴低、姿態(tài)指向及控制精度高、機動能力強、操作簡單易用等特點。2018年4月26日發(fā)射02組衛(wèi)星,由4顆高光譜衛(wèi)星OHS-01/02/03/04和1顆視頻衛(wèi)星OVS-2組成。單顆高光譜衛(wèi)星配置1臺空間分辨率優(yōu)于10m、幅寬優(yōu)于150km的高光譜相機,擁有32個譜段、光譜分辨率優(yōu)于2.5nm,成像范圍在150km×2 500km;4顆高光譜衛(wèi)星可在5天左右實現(xiàn)全球覆蓋掃描。視頻衛(wèi)星OVS-2空間分辨率為0.9m,幅寬為22.5km;可以凝視模式對目標區(qū)域進行視頻拍攝時,可形成持續(xù)120s的視頻影像。
武漢大學正在發(fā)展“珞珈一號”衛(wèi)星。“珞珈一號”衛(wèi)星包含01星和02星。2018年6月2日成功發(fā)射01星,是全球首顆專業(yè)夜光遙感衛(wèi)星,分辨率為130m,理想條件下可在15天內(nèi)繪制完成全球夜光影像,提供我國及全球GDP指數(shù)、碳排放指數(shù)、城市住房空置率指數(shù)等專題產(chǎn)品,動態(tài)監(jiān)測中國和全球宏觀經(jīng)濟運行情況,為政府決策提供客觀依據(jù)。02星側(cè)重于雷達技術(shù)的應用,將在國際上首次試驗雷達衛(wèi)星多角度成像模式,預計2019年發(fā)射;該衛(wèi)星設計具有條帶、聚束、多角度、雙基地等成像模式,滿足1:50 000測繪精度,主要用于衛(wèi)星測繪、目標物勘測探查、地形地表變化自動監(jiān)測等領(lǐng)域。
Planet Labs公司成立于2010年,2014年發(fā)射了69顆Dove衛(wèi)星,2015-2016年發(fā)射了76顆Dove衛(wèi)星[14],2017年發(fā)射了88顆Dove衛(wèi)星(3U立方體衛(wèi)星),形成了是全球最大規(guī)模的遙感衛(wèi)星星座;可為用戶提供3~5m分辨率大范圍快速更新的商用遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù),并可直接獲取經(jīng)過校正的正射影像。該公司采用互聯(lián)網(wǎng)思維,實現(xiàn)了產(chǎn)品快速原型化(不到一年研發(fā)第一顆衛(wèi)星)、技術(shù)快速迭代(Dove衛(wèi)星整星的完全技術(shù)升級已超過10次)和快速擴張。Planet Labs公司2015年7月收購了德國地理空間公司BlackBridge,獲得RapidEye系列衛(wèi)星(5顆星,5m多光譜)運營權(quán);2017年2月3日從谷歌公司收購了Terra Bella(原Skybox Imaging),獲得SkySat星座(7顆,亞米級分辨率)運營權(quán),得到了核心遙感數(shù)據(jù)挖掘團隊,并與谷歌簽訂了長期影像數(shù)據(jù)合同,迅速形成小衛(wèi)星運營國際龍頭企業(yè)。
Spire Global成立于2012年,主營氣象業(yè)務,計劃發(fā)射125顆立方體衛(wèi)星,利用GPS Radio Occultation技術(shù)來收集氣象數(shù)據(jù)資料,現(xiàn)已發(fā)射29顆(2017年發(fā)射了8顆)。
BlackSky公司由Spaceflight公司2014年成立,擬到2019年打造由60顆衛(wèi)星組成的星座,已于2016年9月發(fā)射了首顆衛(wèi)星,計劃2017年底前發(fā)射6顆;最終形成對覆蓋超過95%的地球人口密集區(qū)近實時的1m高空間分辨率對地觀測能力。
21世紀初,美國Orbiting Image公司和Space Imaging合并組建了GeoEye公司,統(tǒng)籌運營OrbView和Ikonos系列商業(yè)遙感衛(wèi)星,并發(fā)展了GeoEye系列商業(yè)遙感衛(wèi)星。2010年,美國Digital Globe公司與GeoEye公司合并,統(tǒng)籌運營WorldView和GeoEye兩大系列高性能商業(yè)遙感衛(wèi)星,并于2014年8月13日、2016年11月12日分別發(fā)射了WorldView-3和WorldView-4,獲取數(shù)據(jù)的空間分辨率達到0.3m,并能提供8譜段多光譜數(shù)據(jù)和8譜段短波紅外數(shù)據(jù)。2017年10月5日,加拿大衛(wèi)星通信信息公司MDA(MacDonald Dettwiler & Associates)以24億美元收購Digital Globe公司,組建Maxar Technologies公司。Maxar Technologies由四個領(lǐng)先的商業(yè)空間技術(shù)品牌SSL、MDA、Digital Globe和Radiant Solutions組成,能提供先進的衛(wèi)星和空間系統(tǒng)、高分辨率地球影像和地理空間解決方案,將在北美乃至全球市場占據(jù)難以撼動的霸主地位。
在商業(yè)模式方面(尤其是國際商業(yè)模式),目前還是以數(shù)據(jù)銷售為主,采購用戶主要是政府部門。如美國Digital Globe公司2016年約8.65億美元,66%的收入都來源于美國政府(這其中又大部分來自美國空間情報局等安全機構(gòu))。在此基礎(chǔ)上,相關(guān)國際企業(yè)也在努力打破這種對遙感數(shù)據(jù)較低層級的消費格局。如Orbital Insight、Spire Global、PlanetiQ、Windward、ImageSat International等公司。
美國的Orbital Insight公司的業(yè)務就是對購買的遙感數(shù)據(jù)進行必要處理和分析,通過提供增值信息服務來盈利。目前有超過70家對沖基金和政府機構(gòu)依靠該公司提供信息來輔助決策,如作物長勢和農(nóng)業(yè)估產(chǎn)信息、地表儲油設施容積信息、停車場停車信息、每周世界各地的地表水量信息、主要地區(qū)建筑施工信息等。
2017年4月26日,美國從事遙感數(shù)據(jù)分析的EagleView公司宣布收購OmniEarth公司,以便利用后者的技術(shù)分析圖像數(shù)據(jù)(包括航空圖像),發(fā)展側(cè)重建筑市場的衛(wèi)星圖像分析等業(yè)務。OmniEarth公司主席兼首席執(zhí)行官Lars Dyrud表示:全球數(shù)據(jù)市場預計將達到9萬億美元,衛(wèi)星圖像將是這個市場中占據(jù)重要角色,但是目前仍不是普通商品。
美國的Spire Global公司基于其發(fā)射的大氣信息探測衛(wèi)星,更準確地測量溫度、壓力和濕度等大氣變化參數(shù),積極開展天氣資訊服務?,F(xiàn)已能夠每天產(chǎn)出100 000個天氣模型,通過更準確地預測天氣為農(nóng)業(yè)、能源等企業(yè)節(jié)約數(shù)十億美元經(jīng)費。
美國的PlanetiQ是氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)商業(yè)服務公司,研發(fā)了Pyxis傳感器,可結(jié)合GPS信號對全球范圍內(nèi)的氣溫、氣壓和濕度進行測量;擬在2018年前部署12顆近地軌道氣象衛(wèi)星、每天探測全球800萬處氣象信息,2020年前擴展到18顆、每天探測全球1 200萬處氣象信息。綜合這些衛(wèi)星可獲得的全球氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù),經(jīng)處理和分析,確保在3分鐘內(nèi)為用戶提供天氣、氣候、空間天氣增值信息服務。
2017年上半年,為提高向非洲等國家的相關(guān)援助效率,美國比爾·梅琳達·蓋茨基金與美國橡樹嶺國家實驗室、英國南安普頓大學等單位一起,制作了尼日利亞北部各州的高分辨率對地觀測地圖和全尼日利亞人口地圖,以便更好地管理公共衛(wèi)生、基礎(chǔ)設施、自然資源,以及改善應對突發(fā)事件的策略。據(jù)該基金分析,此類基礎(chǔ)性工作可為未來幾年向尼日利亞運送疫苗的慈善工作節(jié)省約10億美元。
以色列的 Windward是海上數(shù)據(jù)及分析服務提供商,通過利用衛(wèi)星追蹤船舶交通狀況,為金融及交易市場提供分析,為海上走私或非法捕撈等提供起訴依據(jù)。
歐洲的ImageSat International公司是端對端地理信息解決方案提供商,可提供包括衛(wèi)星星座、地面站網(wǎng)、數(shù)據(jù)服務、制圖與GIS服務、戰(zhàn)場態(tài)勢感知,農(nóng)林,情報分析等應用服務。
在遙感數(shù)據(jù)應用領(lǐng)域的商業(yè)投資也在迅速增長。如紅杉資本 2015年 3月領(lǐng)投,谷歌風投(Google Ventures)、Bloomberg Beta、citizen.vc和Lux Capital參投,支持Orbital Insight公司實現(xiàn)A輪融資870萬美元;而后谷歌風頭(Google Ventures)2016年上半年領(lǐng)投,CME Ventures、Sequoia Capital、Lux Capital和Bloomberg Beta參投,使該公司B輪融資達到1 500萬美元;2017年5月2日,紅杉資本領(lǐng)投,Envision Ventures、Balyasny Asset Management、Geodesic Capital、ITOCHU Corporation、Intellectus Partners、谷歌風投GV、Lux Capital和CME Vnetures參投,支持Orbital Insight公司實現(xiàn)C輪融資5 000萬美元。此外,Orbital Insight還與In-Q-Tel(美國中情局的風投部門)簽署了相關(guān)投資與發(fā)展協(xié)議,融資2 000萬美元,用以擴大銷售和工程隊伍,并拓展業(yè)務范圍。這樣Orbital Insight公司已成為當前衛(wèi)星數(shù)據(jù)服務領(lǐng)域里融資最多的初創(chuàng)公司,其競爭對手Descartes Labs和Spaceknow則分別募集了828萬美元和520萬美元。
在民用航天、國家空間基礎(chǔ)設施、高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項等重大工程促進下,我國的航天遙感應用從“十一五”以來不斷加速推廣,不僅在發(fā)展改革委、自然資源部、生態(tài)環(huán)境部等20多個部委實現(xiàn)遙感數(shù)據(jù)及其相關(guān)技術(shù)與這些部委的相關(guān)主體業(yè)務有機結(jié)合,廣泛開展行業(yè)應用示范,而且在北京、河北、湖南、新疆等全國30個?。▍^(qū)、市)設立了高分辨率對地觀測系統(tǒng)數(shù)據(jù)與應用中心,形成了數(shù)百項行業(yè)/區(qū)域遙感應用數(shù)據(jù)、軟硬件等產(chǎn)品和100多種服務模式;也研制并發(fā)布了高分應用綜合信息服務共享平臺等我國空間信息應用在線服務系統(tǒng),上線自然資源等10多個行業(yè)的200多項產(chǎn)品清單,承載高分專項相關(guān)衛(wèi)星數(shù)據(jù),具備電子地圖、數(shù)字高程、城市三維模型、全景照片等專業(yè)數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)展示能力,并與自然資源、生態(tài)環(huán)境、農(nóng)業(yè)、氣象等11個行業(yè),北京、甘肅等7個省級數(shù)據(jù)與應用中心,以及中國資源衛(wèi)星中心和高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項應用技術(shù)中心等網(wǎng)站的互聯(lián)互通,實現(xiàn)高分數(shù)據(jù)和應用產(chǎn)品、服務產(chǎn)品和相應標準的集同發(fā)布,可為國內(nèi)外各類用戶提供在線服務。
在國際熱潮、國家相關(guān)政策、各方投資和我國電商、現(xiàn)代物流、互聯(lián)網(wǎng)金融、物聯(lián)網(wǎng)、公共安全、自動駕駛、人工智能等方面迅猛發(fā)展的促進下,我國的空間信息產(chǎn)業(yè)近年來取得了可喜的成就和進展。我國從事遙感的企業(yè)數(shù)量迅速增長,在2014年就突破1 000家;企業(yè)實力大幅提升,注冊資本從百萬/千萬級向億/十億級邁進,形成了東方紅、四維、二十一世紀、吉林長光等注冊資本超過10億元人民幣的大型企業(yè),主要從事遙感衛(wèi)星、載荷、無人機、地面設備等研制與生產(chǎn)、遙感數(shù)據(jù)銷售、遙感應用服務等業(yè)務;員工數(shù)量從數(shù)十人向百人/千人級增長,人員結(jié)構(gòu)從以研發(fā)、定制為主向研發(fā)、生產(chǎn)、服務并重調(diào)整;業(yè)務范圍從少數(shù)部委或中心城市向全國、乃至全球擴展。但是與美、歐等傳統(tǒng)發(fā)達國家和地區(qū)相比,我國空間信息產(chǎn)業(yè)化水平還總體不高,規(guī)模較小,缺乏有國際影響力的龍頭企業(yè);相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策尚不健全,尤其是頂層設計、總體規(guī)劃和數(shù)據(jù)資源管理/共享、技術(shù)成果轉(zhuǎn)化、知識產(chǎn)權(quán)保障等方面的管理機制和政策法規(guī)亟待加強;現(xiàn)有產(chǎn)品和服務難以滿足更多用戶(尤其是中基層政府用戶和大眾用戶)的應用需求,急需加強供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和大幅提升市場服務、技術(shù)創(chuàng)新等能力。
為提高我國空間信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展質(zhì)量和核心競爭力,認為需要從加強頂層設計與實施、加強產(chǎn)業(yè)方向宏觀引導、加強地方配套基礎(chǔ)設施建設、等方面加強建設。
(1)加強頂層設計與實施
我國通過國家投資已形成強大的空間基礎(chǔ)設施和基礎(chǔ)測繪設施,更在各行業(yè)和省(區(qū)、市)旺盛需求下,擬到2025年發(fā)射大批通信、導航和遙感等衛(wèi)星;但又面臨現(xiàn)有基礎(chǔ)設施資產(chǎn)迅速折舊且利用效率不高、后續(xù)發(fā)展國家投資不足且現(xiàn)有管理模式下社會資源參與乏力、以事業(yè)單位為主的公益服務與商業(yè)運營主體混淆、低水平重復建設、國資背景企事業(yè)單位惡性競爭、數(shù)據(jù)資源難以共享、調(diào)用、流通和應用、知識產(chǎn)權(quán)保護等長期存在的嚴重問題。因此,急需國家和?。▍^(qū)、市)層面加強頂層設計,統(tǒng)籌加強國家和省級數(shù)據(jù)需求、獲取(含采購)、存儲、基礎(chǔ)處理、共享、流通、安全等管理,形成相應的管理機制或機構(gòu);統(tǒng)籌加強國家和地方相關(guān)基礎(chǔ)設施建設、能力提升和配套銜接;調(diào)動各方積極性拉動社會投資,推動產(chǎn)業(yè)集聚,扶持龍頭企業(yè),加速國企改革和軍民融合等;加強相關(guān)的政策法規(guī)、規(guī)章制度、標準規(guī)范等建設。
(2)加強產(chǎn)業(yè)方向宏觀引導
為加速發(fā)展我國空間信息產(chǎn)業(yè),認為需要從領(lǐng)域發(fā)展和集成融合兩個方面對產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向進行有力的宏觀引導:
1)領(lǐng)域發(fā)展宏觀引導。衛(wèi)星遙感需要基于天空地一體化數(shù)據(jù)獲取、對地球系統(tǒng)的定量化感知、大數(shù)據(jù)運營以及多學科交叉、多領(lǐng)域集成,利用各種通用終端和通用網(wǎng)絡條件,面向(或挖掘)需求加強供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,不斷創(chuàng)新產(chǎn)品和服務模式,大力發(fā)展面向政府(從國家部委到省/區(qū)/市、市/區(qū)/縣、鄉(xiāng)/鎮(zhèn)/村)和公眾空間信息咨詢服務。
2)集成融合宏觀引導。需要積極推動衛(wèi)星遙感與衛(wèi)星通信、衛(wèi)星導航、地理信息等廣泛而深入地融合應用,結(jié)合智慧地球物聯(lián)網(wǎng)等概念,把定位(移動位置服務)、實時導航增強(全球衛(wèi)星導航系統(tǒng))、精密授時、快速高精度遙感、天地一體移動寬帶通信傳輸?shù)扔袡C關(guān)聯(lián)起來,加強集成創(chuàng)新,有效統(tǒng)籌多領(lǐng)域、多層面、多媒體的時空信息,創(chuàng)新相關(guān)產(chǎn)品與服務(尤其是面向大眾、結(jié)合民生的產(chǎn)品與服務),加強空間信息網(wǎng)絡和實時服務系統(tǒng)建設,促進系統(tǒng)聯(lián)通、時空融合和服務暢通,并不斷提高相關(guān)基礎(chǔ)設施的使用效率和服務的智能化程度,實現(xiàn)大平臺、大融合和大產(chǎn)業(yè)。
(3)加強地方配套基礎(chǔ)設施建設
針對我國空間基礎(chǔ)設施和基礎(chǔ)測繪設施,為有效擴大應用范圍與層次、對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展發(fā)揮應有的作用,急需加強面向市縣/鄉(xiāng)鎮(zhèn)中基層政府用戶和大眾的相關(guān)配套銜接性基礎(chǔ)設施建設,尤其是區(qū)域高速數(shù)傳鏈路、區(qū)域云服務系統(tǒng)、區(qū)域計算資源(超算與科學計算)等,以便為數(shù)據(jù)供應、品質(zhì)保障和用戶服務等提供核心支撐。其中,高速數(shù)傳鏈路要積極發(fā)展地基與空基的有線網(wǎng)和無線網(wǎng),打通從行業(yè)部委到地方機構(gòu)、從省級中心城市到主要市縣的數(shù)據(jù)傳輸渠道,形成足夠帶寬和網(wǎng)速、具有強大并行訪問能力、廉價易用的數(shù)傳網(wǎng)絡;區(qū)域云服務系統(tǒng)需要為地方用戶提供強大、安全、廉價的海量數(shù)據(jù)存儲(含備份)和調(diào)用能力;區(qū)域計算資源包括易于聯(lián)網(wǎng)調(diào)用的超算資源和科學計算資源,使得用戶基于區(qū)域高速數(shù)傳鏈路調(diào)用區(qū)域云服務系統(tǒng)內(nèi)存儲的海量數(shù)據(jù),能夠進行快速、精準、可靠地計算而形成可用成果。這需要推動各?。▍^(qū)、市)結(jié)合自身的電子政務、骨干通信網(wǎng)(如4G或5G)等信息化建設規(guī)劃,采用“PPP”(政府和社會資本合作)等靈活機制,充分組織調(diào)動各種社會資源積極參與,為深化空間信息應用奠定堅實基礎(chǔ)。
(4)推動組建國有資產(chǎn)控股的大型混合股份制集團公司
鑒于美歐航天遙感企業(yè)不斷加強兼并、積極打造國際壟斷企業(yè)和國內(nèi)商業(yè)航天蓬勃發(fā)展、遙感衛(wèi)星(星座)計劃不斷涌現(xiàn)等情況,為了促進和加強國內(nèi)力量凝聚、規(guī)范和加速空間信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展,應面向衛(wèi)星運營和數(shù)據(jù)應用推廣,參照國家航空發(fā)動機集團有限公司的模式,積極推動國家空間基礎(chǔ)設施等重大工程和發(fā)展改革委、國防科工局等國家相關(guān)投資形成的衛(wèi)星、地面數(shù)據(jù)接收站、測控站、數(shù)據(jù)中心、定標場、真實性檢驗場等資產(chǎn)和相應單位/機構(gòu)與隊伍整合,并積極引進相關(guān)社會資本組建國有資產(chǎn)控股的大型混合股份制集團公司,努力按照市場機制和商業(yè)模式為政府、科研、教學、企業(yè)、大眾、軍事、國際等用戶提供空間信息服務,從而有效理順各方關(guān)系,避免重復建設和力量分散,并形成強大的市場競爭力。
隨著人類社會高度數(shù)據(jù)化和信息化,空間信息應用正前所未有的與國家政府部門治理能力現(xiàn)代化、數(shù)字新經(jīng)濟新業(yè)態(tài)創(chuàng)新發(fā)展和民生保障有機結(jié)合起來,并形成未來引領(lǐng)虛擬經(jīng)濟發(fā)展的空間信息產(chǎn)業(yè)。為有效應對美歐國際競爭、規(guī)范國內(nèi)商業(yè)航天發(fā)展和確保國有資產(chǎn)保值增值,我國應在大力發(fā)展民商軍遙感衛(wèi)星系統(tǒng)的同時,充分調(diào)動政府、產(chǎn)業(yè)、科研、社團、金融等各方面的資源與力量,著力加強航天遙感數(shù)據(jù)應用推廣并大力促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展,以便把握空間信息自主權(quán)和積極參與國際空間信息市場競爭,從而為我國加快建成航天強國和實現(xiàn)“兩個一百年”中華民族偉大復興目標提供強大新動能。