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【独家】国产卫星遥感亟待商业化
2017-08-11 14:08
来源:陈塞崎 王东伟

陈塞崎 王东伟

  我国卫星遥感应用已开展了30多年,建立了较为完善的遥感卫星系统,在国土资源、气象、海洋、环境、国防等领域取得丰富应用成果。但相比国外,我国卫星遥感商业化不足,在国内外商业遥感迅猛发展的背景下,我国商业遥感需加强顶层设计,明确发展模式。
  经过21世纪初期的快速发展,我国卫星遥感技术及应用取得长足进步,建立起较为完善的天基卫星系统和地面基础设施,形成了较为完备的应用和服务体系。在国土资源、气象、海洋、环境、国防等领域取得丰富应用成果。但相比国外,我国卫星遥感商业化不足,在国内外商业遥感迅猛发展的背景下,我国商业遥感需加强顶层设计,明确发展模式。
民用遥感卫星体系日趋完善
  截止目前,我国已形成资源、气象、海洋和环境四大遥感卫星系列,正在进行高分系统建设,届时将形成由五大民用遥感卫星系列构成的天基遥感卫星系统,将逐步形成立体、多维、高中低分辨率结合的全球综合观测能。
  我国先后成功地发射了15颗“风云”系列卫星,技术水平已达国际先进水平,数据广泛应用于气象、海洋、农业、环保、水利、交通、科技、教育等领域,建成的“风云气象卫星数据广播分发系统(CMACast)”,与欧洲气象卫星应用组织的EUMETCast系统、美国大气海洋局的GEONETCast America系统共同构成对地观测组织(GEO)的全球环境数据实时分发系统。
  自从1999年10月发射CBERS-01卫星以来,我国已经发射了6颗资源卫星,在国土资源调查与监测、防灾减灾、生态环境保护等领域取得丰富应用成果,对我国卫星遥感应用与推广起到基础作用。环境卫星是针对环境灾害监测而研制的小卫星星座,由3颗卫星组成,具有中高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率和宽覆盖的技术特点,极大增强了我国对环境灾害领域大范围、全天候、全天时、动态监测能力。
  为加强海洋防灾减灾、海洋环境保护、海况预警、海洋资源开发等方面遥感应用能力,我国先后发射了3颗海洋卫星,为我国海洋监测提供了大量基础数据,同时形成了海温、水色、海冰、绿潮、赤潮、溢油、风暴潮、海洋渔业等业务化信息产品,极大提升我国海洋监测和管理水平。高分系列卫星属于《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》的16个重大科技专项之一,目前已经发射了4颗卫星。高分系列卫星的发射使我国遥感卫星,使我国民用遥感卫星技术指标达到国际一流水平。
  2015年,我国发布《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》,提出要重点发展陆地观测、海洋观测、大气观测三个系列,构建由七个星座及三类专题卫星组成的遥感卫星系统,逐步形成高、中、低空间分辨率合理配置、多种观测技术优化组合的综合高效全球观测和数据获取能力。
  商业遥感卫星系统蓄势待发
  在全球商业遥感新一轮创新发展的背景下,我国商业遥感卫星在21世纪最初10年快速发展起来,逐渐填补了民用遥感卫星应用的市场空白。
  “北京一号、二号”商业遥感卫星。早在2005年9月,北京二十一世纪空间技术股份有限公司与英国萨瑞公司合作发射了“北京一号(DMC+4)”卫星,并将其纳入由英国萨瑞公司主导的国际灾害监测星座(DMC)。2015年7月,北京二十一世纪空间技术应用股份有限公司自主投资的“北京二号”遥感卫星星座成功发射。“北京二号”卫星设计寿命7年,由3颗1m全色、4m多光谱光学卫星组成,可向全球提供空间和时间分辨率俱佳的光学遥感数据。
  “吉林”系列商业遥感卫星2014年12月,中科院长光所联合吉林省中小企业和民营经济发展基金管理中心等单位成立了长光卫星技术有限公司,并于2015年10月发射了4颗“吉林一号”卫星,开始面向各行业提供商业数据。2017年1月,“吉林一号视频3星”成功发射,并将应用行业聚焦到林业领域。


>>  高分二号(GF-2)卫星是我国自主研制的首颗空间分辨率优于1米的民用光学遥感卫星。

  “高景”系列商业遥感卫星星座。2015年,中国航天科技集团公司正式启动商业遥感卫星星座项目,提出了“16+4+4+X”高景星座计划,以拓展商业卫星遥感领域业务。2016年底,“高景一号01/02”发射成功,分辨率达到0.5m,是国内首个亚米级商业遥感卫星星座。随着后续卫星发射,“高景”星座可面向全球提供商业数据服务能力,极大提升我国商业遥感的国际竞争力。
  其他商业遥感卫星系列。除三大商业遥感卫星系列外,国内多家企业也在布局商业遥感。可以预期,我国商业遥感产业未来将形成完全竞争局面。
  卫星遥感应用服务体系初步形成
  我国于上世纪80年代开始开展卫星遥感应用,经过30多年发展,已初步形成成熟的、稳定的应用体系,并涌现出一批服务各行业应用服务公司,有效服务了国民经济建设。大尺度区域性监测行业构成我国卫星遥感应用主体。从卫星遥感应用数据量上看,国土、气象、海洋、环境、农业领域是我国卫星遥感数据应用规模最大的五个领域,因为这些领域均需要在宏观大尺度进行遥感应用。气象、海洋、环境、农业领域以民用遥感卫星数据为主,国土领域则以民用和商用遥感数据相结合的方式使用遥感数据。国土资源遥感监测目前主要包括全覆盖监测、全天候监测和专题监测三个方面,不仅监测范围广,对数据精度要求也高,很多高分辨率、高时效数据需求往往需要商业遥感数据来满足,因而给商业遥感卫星提供了市场空间。除这五个行业外,交通、电力、水利等行业往往存在局部区域性遥感需求,并且通常需要线状区域数据,因而数据应用规模普遍不大。随着互联网地图的发展,互联网地图提供商对地图的快速更新提出了高要求,已逐渐成为遥感应用的规模化用户。
  “金字塔”式的行业应用体系应用初期,我国卫星遥感应用多采取集中管理模式,卫星遥感应用机构多以国家级行业机构为主,例如中国土地勘测规划院、国家基础地理信息中心、国土资源航空物探遥感中心、环境保护部卫星环境应用中心、国家卫星海洋应用中心、国家卫星气象中心、民政部卫星减灾应用中心等。随着卫星遥感应用的普及以及应用成本的降低,区域性行业应用需求越来越强劲,省级、市级甚至县级应用逐渐加强,使我国卫星遥感应用形成“金字塔”式的结构。
  充分竞争的遥感应用服务市场。随着美国Landsat卫星数据应用领域不断拓宽以及商业遥感卫星服务的发展,我国遥感应用服务企业从上世纪90年代开始快速发展。经过20多年发展,我国卫星遥感应用服务企业逐渐发展壮大,形成了航天恒星、中国四维、中科遥感等龙头企业。但从总体态势看,我国卫星遥感服务领域依然属于充分竞争的市场,企业数量多,缺乏核心竞争力。此外,我国卫星遥感应用服务企业具有区域性、行业性特点,其中北京、武汉两个遥感企业最为集中的地区,这与两地存在遥感技术研发机构的实际有关;在行业方面,土地利用、遥感测绘类的遥感企业最多,与这两个领域的巨额市场有关。
  产业发展方面依然存在不可忽视的问题
  我国卫星遥感产业虽然取得长足发展,但在产业发展方面依然存在不可忽视的问题。虽然建立了较为完善的天基遥感卫星系统,但依然存在制约产业发展的问题。
  遥感数据分发渠道不畅通。我国卫星遥感数据分发渠道并不通畅,这制约了我国遥感产业的发展,这种现象在地方和行业应用中尤其严重,致使具有巨大潜力的二级应用市场未被挖掘。首先,地方用户获取数据的渠道不畅通。国内遥感数据分发以北京为核心,民用数据主要集中在中国资源卫星应用中心、国家卫星气象应用中心、国家卫星海洋应用中心,商用数据则集中在四维世景、东方道迩、北京视宝、北京二十一世纪空间科技公司,这些数据核心机构均位于北京地区,这种布局一定程度上限制了地方用户对遥感数据的获取。其次,行业用户数据获取渠道并不完全满足要求,二级行业用户获取更难。我国民用遥感卫星在建设过程中均有主用户,民用遥感卫星发射后,主用户在需求优先级上高于其他用户,这种情况也限制了民用遥感卫星数据在其他行业的应用。
  遥感数据应用推广不足。从研究反映的情况看,各行业用户普遍认为国内遥感数据分发机构主动服务意识不强,均将目光聚集到传统大用户,而忽视对其他用户的推广服务,导致一些行业用户、中小型用户被边缘化,例如国土资源、地理信息部门由于有财政资金的支持,往往被数据分发机构重点服务,而交通、电力、矿产资源等行业用户由于属于企业化经营,因而数据采购预算较低,普遍不被数据分发机构所重视。在地方用户方面,由于用户应用水平低和市场的破碎化,主要遥感数据分发机构均忽视该类用户,并不像国外遥感公司那样通过技术培训、技术论坛、数据援助等手段对地方用户进行培育,导致地方用户应用卫星遥感数据的意愿不强。
  遥感应用市场化程度不高。我国虽然发射了大量民用遥感卫星和商业遥感卫星,但在用户响应方面,尚不能完全满足市场需求。首先,主要卫星属于民用系列,决定了其主要面向政府机构提供服务支撑,而商业应用在获取优先级上处于次要地位。其次,从民用遥感卫星运营看,由于数据所有权归属国家,因而各民用遥感数据分发机构均以保障国家应用为主,使其缺乏开展商业服务的动力与活力,限制了民用遥感数据的商业推广。最后,从我国遥感数据分发量来看,国内政府机构和企业虽然采购了大量数据,但在国际市场上我国遥感数据商业分发严重不足。可见,我国遥感数据的商业价值远没有开发出来,国内10多亿元的市场价值与我国卫星遥感大国地位严重不符。
  行业经营创新意识不强。全球商业遥感从上世纪80年代开始,并于90年代完成了第一轮创新高潮。在第一轮商业遥感创新中,高空间分辨率、高时间分辨率、虚拟星座等概念不断出现,使各家创业公司逐渐建立核心竞争力。相比来看,我国商业遥感一直在走跟踪模仿的道路,虽然不断向高分辨率、高时间分辨率、星座组网等方向发展,但总体创新意识依然落后于美欧企业。在应用方面,国内市场环境使大部分商业公司更加注重传统客户服务,以快速取得经济效益,而不注重对新的应用技术和应用场景进行研究,导致在国外卫星遥感应用创新不断的情况下,国内公司依然在走数据分发和数据加工的低端产业发展道路。
  商业遥感市场规模被低估。美国卫星应用协会(SIA)评估全球商业遥感数据市场在18亿美元左右,业界估算国内市场在10-12亿人民币之间,但这些数据均基于销售统计,而没有考虑未满足市场。通过调研分析,当前国内市场规模存在低估可能,潜在市场规模应是现有规模的倍级水平。首先,对地方市场估算不够,调研发现地方市场是一个规模巨大的市场,应用领域非常广泛,但地方市场遥感数据和增值服务交易并不规范,遥感数据很大一部分源自非正常渠道,以往的产业规模估算忽略了该部分。其次,未估算未满足市场,调研中发现海洋、电力、交通等行业对遥感数据的精度和时效性要求较高,在卫星遥感数据获取困难或不及时的情况下,这些用户往往转向航空遥感,或取消卫星遥感数据采购计划。而且,此类情况较多,尤其是交通、电力等需要遥感数据进行详查的行业。据调研估算,电力行业可能有50%以上的遥感应用转向了航空遥感。
  我国卫星遥感应用产业发展建议
  完善遥感数据政策,形成市场化数据分发机制。针对民用遥感数据,我国已经制定了气象卫星、海洋卫星、资源卫星、环境卫星以及高分卫星的遥感数据管理政策,形成了“一星一策”的局面,确定了各民用遥感卫星数据分发机构的职责。但整体看,目前的政策还不完善,既没有促进民用数据商业化有利条款,也缺乏对蓬勃发展的商业遥感卫星数据的管理,阻碍了我国卫星遥感产业的健康发展。为此,为有效管理各类遥感卫星数据,提升民用遥感卫星数据分发效率、覆盖面,促进我国遥感数据商业化、国际化发展,国家应制定统一的遥感数据政策,以打破当前数据垄断格局,调动各方积极性,形成市场化数据分发机制。
  深挖传统行业用户,牢牢把握市场重点。国内遥感应用依然集中在国土、气象、海洋等几个传统领域,而交通、电力、基础设施建设等领域也会逐渐发展成为大型用户。不同行业的遥感应用存在具有不同特色和要求,长期以来市场上已形成一批针对不同行业的专业化遥感服务企业,这些企业对传统行业用户需求理解更加深刻,因而与传统行业用户形成了稳定的合作关系。
  基于此,卫星遥感服务商应重视传统大型用户市场。首先,可加强与国土、农业、测绘等大用户的合作,扩展遥感在各行业的应用广度和深度;其次,应加强与各行业传统遥感服务企业的合作,结合双方优势,以为行业用户提供更能满足应需求的数据、信息产品,以便快速切入行业市场并形成效益规模。
  加强新兴应用市场分析,加快市场布局。遥感市场规模一直在稳定增长,但总体规模与卫星导航、卫星通信市场规模差距十分巨大。近几年,业界不断提出新的应用场景,并对未来市场规模进行了预测,美国Tauri公司的Carissa Christensen认为基于遥感的大数据市场可达到500-1000亿美元的市场,中国测绘科学研究院的刘先林院士则提出地理信息在智慧城市和增强现实领域分别存在着万亿规模的市场,新的应用场景无疑是挖掘遥感市场价值最重要的方向。
  我国遥感应用产业应该采取分步走的策略。首先,应紧盯正在出现的应用市场,其次逐步开拓新的应用市场。目前,可抓住国土领域开展的全天候遥感监测、住房与城乡建设领域的城市规划监督、保险领域的农业和灾害保险等。未来,遥感应用市场可探索大数据领域的商业侦察、增强现实领域的游戏场景、虚拟景区等应用。
  构建“互联网+商业遥感”平台,转变传统销售模式。遥感数据和相关产品属电子信息产品,天然具备网络交易的优势。从国外遥感销售模式发展趋势看,互联网在数据和信息产品分发方面的作用越来越重要,美国数字地球公司、法国空客防务与航天公司等均建立了网络交易系统,使用户能够在线完成需求提交、在线支付和数据下载等。此外,国外遥感公司在基础数据集方面做了大量工作,能够为用户提供长序列和多分辨率等级的数据集,极大方便了用户的数据采购。
  为此,我国遥感服务商应加快转变销售模式,重视遥感产品在线交易平台的建设,并加大推广,以简化用户交易流程,提升效率。同时,可探索由“订单式销售为主”向“订单式销售和无订单式销售相结合”的销售模式转变,面向各行业预生产各类应用数据集,开展主动销售。
  加大全球市场开拓力度,参与国际市场竞争。卫星遥感天然具有全球化的特征,因而其市场也应是全球化的。当前,主要商业遥感公司均采取国际化经营,美国数字地球公司、法国空行防御与航天公司是两家全球化经营的公司,以色列ImageSat公司、意大利e-Geos公司等也实现了区域化竞争优势,相比而言,我国商业遥感不仅没完全实现商业化,国际化经营也进展缓慢。
  我国遥感服务商应基于现有民用遥感卫星国际渠道,结合国家战略,有目标、有重点的开展国际化经营。当前,可重点结合国家正在实施的“一带一路”倡议,以沿线国家为重点,通过区域服务中心、合作经营等模式逐步推广我国遥感数据在传统领域的应用,进而以点带面实现全球化经营。
  (陈塞崎单位:中国航天科技集团公司;王东伟单位:中国航天系统科学与工程研究院)

本文系原创文章,首发于2017年8月1日《中国战略新兴产业》。如需转载,请预先与杂志社联系,并在转载时标注文章作者及来源。
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