深瞳工作室出品
科技日報記者 李林旭 策劃 房琳琳 何屹
“在湄公河流域開展的應急救災中，只用了15秒，我們就找到了森林著火點，算出精確經(jīng)緯坐標，并將信息推送給了地面消防人員?！敝袊茖W院院士、中國工程院院士李德仁日前接受科技日報采訪時說，此前完成這些工作至少需要幾個小時。
這背后是“吉林一號”遙感衛(wèi)星熱紅外成像、在軌智能處理、北斗導航短報文通信等高科技的助力。
衛(wèi)星、飛船、探空氣球等地球觀測手段，猶如千里之外的一雙“慧眼”，不但能洞悉氣象風云變幻，觀察地球四季更替，還能感知人類活動。
當前，地球觀測與人類生產(chǎn)、生活的聯(lián)系愈發(fā)密切。如何抓住行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略機遇期，做大做強產(chǎn)業(yè)？科技日報記者采訪了產(chǎn)學研各界人士。
應用范圍廣泛
“在不久的將來，人人都能在手機上‘玩’衛(wèi)星，并能通過它滿足工作、生活、生產(chǎn)上的需要?！崩畹氯收f，對地觀測在應對氣候變化、防災減災、氣象預報、資源管理、生態(tài)保護等領域發(fā)揮著重要作用。
當前，李德仁正帶領團隊推進“東方慧眼”智能遙感星座建設。該星座計劃到2030年發(fā)射252顆衛(wèi)星，從多角度對地遙感，以更好地實現(xiàn)“看得快、看得清、看得準、看得全、看得懂、送到位”的目標。
長光衛(wèi)星公司總工程師鐘興告訴記者，地球觀測能捕捉到地球環(huán)境的微妙變化，提供全面、實時、準確的地球信息數(shù)據(jù)源，為政府、企業(yè)和個人決策提供依據(jù)。
“遙感衛(wèi)星定損評級精度接近100%?！辩娕d表示，基于“吉林一號”提供的信息，保險公司能在農(nóng)作物受災發(fā)生后做到精準理賠，相當于為農(nóng)業(yè)保險加裝了數(shù)據(jù)“大腦”。
“吉林一號”是長光衛(wèi)星自主建設的大規(guī)模遙感衛(wèi)星星座，目前在軌運行衛(wèi)星數(shù)量達115顆。
在中國科學院大氣物理研究所研究員劉毅的辦公室，記者見到了一個縮小版碳衛(wèi)星模型。它是我國首顆、全球第三顆專門用于“看”全球大氣中二氧化碳含量的衛(wèi)星。
“這顆小衛(wèi)星可發(fā)揮了大作用?！眲⒁憬榻B，它讓我國空間溫室氣體高精度監(jiān)測實現(xiàn)了從無到有，為我國全面掌握溫室氣體排放情況，形成全球氣候變化的監(jiān)測能力提供了重要的技術(shù)基礎和數(shù)據(jù)支撐。
市場前景看好
地球觀測能為人類生產(chǎn)生活源源不斷地提供時空信息數(shù)據(jù)要素，將迎來巨大市場機遇。
今年5月，世界經(jīng)濟論壇發(fā)布的報告顯示，地球觀測潛在經(jīng)濟價值有望從2023年的2660億美元增長至2030年的超7000億美元。
歐盟空間計劃局今年年初發(fā)布的一份報告顯示，地球觀測和全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的全球收入預計將從2023年的2600億歐元增長至2033年的5900億歐元。
雖然兩份報告統(tǒng)計方法和結(jié)果有所不同，但都預示著地球觀測產(chǎn)業(yè)擁有廣闊前景。
李德仁十分看好地球觀測及通信、導航、遙感（“通導遙”）一體化的產(chǎn)業(yè)前景，提出了“時空智能學”理論。他認為，要抓緊推進人工智能引導下“通導遙”一體化的時空智能大眾化服務，拉動多個萬億元級產(chǎn)業(yè)增長。
“想象一下，如果能開發(fā)出一款國民級甚至全球70億人都用得上的衛(wèi)星應用，那將具有多大的商業(yè)價值！”耄耋之年的李德仁仍在思考地球觀測領域前沿科學問題，密切關注地球觀測產(chǎn)業(yè)發(fā)展最新動向。
在他看來，從商業(yè)航天到低空經(jīng)濟，從精準農(nóng)業(yè)到智慧交通，從公共安全到健康管理，從數(shù)字孿生到游戲交互，時空智能都大有用武之地，關鍵是要挖掘出能滿足用戶需求的應用場景。
地球觀測上中下游價值鏈能延伸到各行各業(yè)，尤其是對信息異常敏感的國際大宗商品市場。
“穩(wěn)價效果立竿見影。”中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院研究員吳炳方告訴記者，2022年，受各種因素影響，國際糧食價格暴漲，他們團隊開發(fā)的地球觀測全球農(nóng)情遙感速報系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)布后，國際糧食價格迅速回穩(wěn)。
“今年全年，全球水稻生產(chǎn)預計將保持總體穩(wěn)定，增產(chǎn)約0.1%。”吳炳方介紹，該系統(tǒng)基于遙感和地面觀測數(shù)據(jù)，可獨立評估國家及全球尺度的作物長勢、產(chǎn)量等相關信息，被全球170多個國家和地區(qū)的用戶使用，已成為國際糧食市場利益相關者的主要信息源。
發(fā)展迎來機遇
經(jīng)過多年不懈努力，我國現(xiàn)已建成較為完善的對地觀測體系，形成了陸地、海洋、氣象觀測三大衛(wèi)星遙感系統(tǒng)，包含資源、高分、氣象、測繪、商業(yè)、環(huán)境等衛(wèi)星星座。
中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會發(fā)布的報告顯示，截至2023年底，我國在軌民用遙感衛(wèi)星達443顆，其中在軌商業(yè)遙感衛(wèi)星有323顆。
“一定要抓好‘通導遙’一體化、‘天空地?！惑w化、并融合人工智能等先進技術(shù)，以實現(xiàn)‘快、準、靈’的目標。”李德仁認為，目前，“通導遙”一體化發(fā)展“窗口期”依然存在，誰能抓住機遇，誰就能步入發(fā)展快車道。
鮮為人知的是，早在2014年10月，李德仁等就曾建議，要推進中國遙感產(chǎn)業(yè)商業(yè)化發(fā)展，提出國家投入與商業(yè)化運營相結(jié)合的發(fā)展模式。
次月，國務院印發(fā)的《關于創(chuàng)新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見》提出，完善民用遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)政策，加強政府采購服務，鼓勵民間資本研制、發(fā)射和運營商業(yè)遙感衛(wèi)星，提供市場化、專業(yè)化服務。
2015年，“吉林一號”“北京二號”等商業(yè)遙感衛(wèi)星發(fā)射升空，我國商業(yè)遙感衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展揚帆起航。
作為國內(nèi)遙感衛(wèi)星商業(yè)化大潮親歷者，鐘興表示，隨著地球觀測應用需求越來越多，產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈越來越完善，我國地球觀測產(chǎn)業(yè)正迎來快速發(fā)展期。
“技術(shù)進步和市場擴大是當前地球觀測產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要機遇?！辩娕d說，商業(yè)航天、信息技術(shù)、人工智能等技術(shù)進步，催生了更多地球觀測市場需求，同時新的市場需求也在推動技術(shù)進步。在兩者疊加影響下，整體市場規(guī)?？赡苡瓉肀l(fā)式增長。
“我們的商業(yè)遙感衛(wèi)星越來越多，積累的數(shù)據(jù)也越來越多，同時地球觀測具有廣泛社會需求，具備形成大產(chǎn)業(yè)的基礎?！北本┖娇蘸教齑髮W空間與地球科學學院研究員景貴飛一直看好地球觀測的商業(yè)前景。
作為國內(nèi)空間技術(shù)商業(yè)化的早期倡導者之一，景貴飛表示，衛(wèi)星遙感跨區(qū)域數(shù)據(jù)供給與用戶跨區(qū)域需求之間形成良好互動，有望將時空信息變成人們生產(chǎn)生活中不可或缺的商品，全面拓展地球觀測產(chǎn)業(yè)的規(guī)模、廣度和深度。
維薩拉中國區(qū)總裁徐廣新說，無論是在機場，還是在工廠，無論是鐵路公路，還是數(shù)據(jù)中心，無論是電網(wǎng)，還是農(nóng)田，對地觀測都存在著巨大市場機會。
作為一家有著80多年歷史的氣象觀測和工業(yè)測量跨國公司，維薩拉見證了國際氣象觀測市場風云變幻，也見證了中國地球觀測市場不斷壯大。
徐廣新十分看好中國地球觀測市場潛力，認為中國高質(zhì)量發(fā)展的深入推進，將為地球觀測提供更廣闊的應用天地。
產(chǎn)能有待釋放
雖然我國地球觀測產(chǎn)業(yè)正在快速增長，但與成熟的發(fā)達國家市場相比，仍有不小差距，產(chǎn)業(yè)做大做強之路依然任重道遠。
歐盟空間計劃局前述報告顯示，當前，歐洲和美國公司占據(jù)著地球觀測數(shù)據(jù)和增值服務的絕大部分全球市場份額，分別占44%和43%，中國公司約占全球市場份額的6%，位居第三。
這一市場數(shù)據(jù)與中國民用地球觀測衛(wèi)星數(shù)量位居全球第二的地位并不相稱，反映出我國地球觀測產(chǎn)業(yè)商業(yè)化能力還不夠強。
“如果不能在規(guī)定時間內(nèi)將特定位置上的數(shù)據(jù)、信息、知識送到需要的人手上，那就沒有價值?！崩畹氯收f，如果做不到“快、準、靈”服務，地球觀測產(chǎn)值就起不來。
景貴飛認為，無論是個人需求層面，還是企業(yè)需求層面，地球觀測的潛在經(jīng)濟價值都有待充分挖掘。
“不是遙感數(shù)據(jù)賣不出去，而是賣的方向不對?！本百F飛說，地球觀測產(chǎn)品供給和需求影響因素、相互作用方式、價格彈性變化等仍有一些亟須突破的理論瓶頸。
“地球觀測產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的主要問題之一是，當前地球觀測產(chǎn)業(yè)的用戶仍以政府為主，而非數(shù)字經(jīng)濟中的個體消費者?！彼赋觯厍蛴^測產(chǎn)業(yè)前景取決于企業(yè)和個人用戶等消費者規(guī)模的不斷擴大，在于能否滿足他們不斷增長的智能應用需求。發(fā)揮算力、數(shù)據(jù)互聯(lián)、大模型等的作用，構(gòu)建地球智能應用，將是產(chǎn)業(yè)做大做強的必由之路。
伴隨我國商業(yè)遙感衛(wèi)星市場一路走來的鐘興，對行業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)也有自己的觀察和思考。
“當前，地球觀測數(shù)據(jù)還處于實際市場價值低、潛在經(jīng)濟價值高的階段。”他說，以重點工程監(jiān)測為例，客戶通過購買數(shù)據(jù)分析制定策略，避免了塌方等造成的損失，潛在經(jīng)濟價值可能達上億元，但數(shù)據(jù)購買費用可能僅有幾千元。
鐘興認為，現(xiàn)階段，地球觀測數(shù)據(jù)市場價值大部分還是以數(shù)據(jù)產(chǎn)品為載體實現(xiàn)的，高價值信息服務占比不高，然而這些高價值服務并不是沒有需求，只是還面臨一些技術(shù)和商業(yè)瓶頸。如何培育出遙感數(shù)據(jù)應用的高價值新場景和新模式，有待行業(yè)破題。
完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)
當前，地球觀測是最具創(chuàng)新活力的技術(shù)和市場領域之一，各國紛紛出臺政策，加大投入，支持科技創(chuàng)新和市場培育。
美國民用對地觀測計劃已將促進地球觀測成果的應用開發(fā)及商業(yè)化擺到越來越重要的位置。歐洲航天局也已將推進地球觀測領域的商業(yè)化列入優(yōu)先事項。
我國陸續(xù)出臺一系列政策，引導和支持地球觀測產(chǎn)業(yè)發(fā)展。《國家民用空間基礎設施中長期發(fā)展規(guī)劃（2015—2025年）》明確，要積極開展區(qū)域、產(chǎn)業(yè)化、國際化及科技發(fā)展等多層面的遙感、通信、導航綜合應用示范，加強跨領域資源共享與信息綜合服務能力。
“地球觀測是一個跨學科的技術(shù)和領域，無論是衛(wèi)星研發(fā)和發(fā)射，還是數(shù)據(jù)獲取和處理，以及跨行業(yè)應用開發(fā)和推廣，政府、科研機構(gòu)、企業(yè)和國際組織等的合作都至關重要?！钡厍蛴^測領域咨詢公司TerraWatch Space創(chuàng)始人埃拉文德·拉維查德蘭告訴記者，無論是政府，還是企業(yè)出資發(fā)射衛(wèi)星，都要提前考慮衛(wèi)星數(shù)據(jù)的可負擔性、可及性和可用性等。
“現(xiàn)在，我國對地觀測衛(wèi)星數(shù)量已經(jīng)上來了，對‘好用’也提出了更高的要求?！眲⒁阏f，對地觀測既是戰(zhàn)略性行業(yè)，也是新質(zhì)生產(chǎn)力代表性產(chǎn)業(yè)，在全球數(shù)字經(jīng)濟和綠色轉(zhuǎn)型大潮中應用將會越來越廣。
“在地球觀測技術(shù)和市場快速發(fā)展的當下，政府政策、市場機制、企業(yè)決策均需要及時調(diào)整，以適應新技術(shù)的突破、新業(yè)態(tài)的崛起和新模式的演進?！辩娕d坦言，應直面并創(chuàng)新性地解決一些產(chǎn)業(yè)發(fā)展中繞不過去的難題，包括一些規(guī)章制度滯后于產(chǎn)業(yè)升級需求，行業(yè)壁壘造成數(shù)據(jù)孤島，遙感數(shù)據(jù)資產(chǎn)的產(chǎn)權(quán)保護等。
“商業(yè)化是一個產(chǎn)業(yè)長遠可持續(xù)發(fā)展的必由之路?！彼ㄗh，當一些服務模式已具有顯著經(jīng)濟價值時，就應該為商業(yè)留出足夠發(fā)展空間。例如，在歐美等發(fā)達國家，不優(yōu)于10米分辨率的數(shù)據(jù)通常由公益衛(wèi)星提供，優(yōu)于10米分辨率的數(shù)據(jù)由商業(yè)衛(wèi)星提供，通過商業(yè)競爭減少政府投入，培育產(chǎn)業(yè)生態(tài)，讓商業(yè)衛(wèi)星空間分辨率從上世紀90年代的5米左右發(fā)展到目前的最高0.1—0.2米。
針對行業(yè)面臨的數(shù)據(jù)安全與開放、公益衛(wèi)星與商業(yè)衛(wèi)星定位布局等亟待厘清的問題，景貴飛建議，相關部門要做好頂層規(guī)劃和設計，推進數(shù)據(jù)要素試點示范；科研院所應注重在產(chǎn)業(yè)組織理論指導下的原始創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供理論指引和科技助力；企業(yè)應更加關注跨區(qū)域市場需求和微觀信息服務，在全球范圍提供跨區(qū)域應用服務、對個人用戶提供全種類微觀信息的服務。
“我們要把衛(wèi)星用好，創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟和社會價值。”李德仁建議，地球觀測行業(yè)要堅持自主創(chuàng)新，以大眾化、規(guī)?；⒅悄芑?、優(yōu)質(zhì)化、國際化為突破口，為強國富民和人類可持續(xù)發(fā)展助力。
