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地球觀測，產業的“蛋糕”有多大？

2024-10-31 11:51:11 來源：中國科技網

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“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，算出精確經緯坐標，并將信息推送給了地面消防人員。”中國科學院院士、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、生活的聯系愈發密切。如何抓住行業發展戰略機遇期，做大做強產業？科技日報記者采訪了產學研各界人士。

應用范圍廣泛

“在不久的將來，人人都能在手機上‘玩’衛星，并能通過它滿足工作、生活、生產上的需要。”李德仁說，對地觀測在應對氣候變化、防災減災、氣象預報、資源管理、生態保護等領域發揮著重要作用。

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年發射252顆衛星，從多角度對地遙感，以更好地實現“看得快、看得清、看得準、看得全、看得懂、送到位”的目標。

長光衛星公司總工程師鐘興告訴記者，地球觀測能捕捉到地球環境的微妙變化，提供全面、實時、準確的地球信息數據源，為政府、企業和個人決策提供依據。

“遙感衛星定損評級精度接近100%。”鐘興表示，基于“吉林一號”提供的信息，保險公司能在農作物受災發生后做到精準理賠，相當于為農業保險加裝了數據“大腦”。

“吉林一號”是長光衛星自主建設的大規模遙感衛星星座，目前在軌運行衛星數量達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星。

“這顆小衛星可發揮了大作用。”劉毅介紹，它讓我國空間溫室氣體高精度監測實現了從無到有，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測能力提供了重要的技術基礎和數據支撐。

市場前景看好

地球觀測能為人類生產生活源源不斷地提供時空信息數據要素，將迎來巨大市場機遇。

今年5月，世界經濟論壇發布的報告顯示，地球觀測潛在經濟價值有望從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布的一份報告顯示，地球觀測和全球導航衛星系統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。

雖然兩份報告統計方法和結果有所不同，但都預示著地球觀測產業擁有廣闊前景。

李德仁十分看好地球觀測及通信、導航、遙感（“通導遙”）一體化的產業前景，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業增長。

“想象一下，如果能開發出一款國民級甚至全球70億人都用得上的衛星應用，那將具有多大的商業價值！”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業發展最新動向。

在他看來，從商業航天到低空經濟，從精準農業到智慧交通，從公共安全到健康管理，從數字孿生到游戲交互，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，尤其是對信息異常敏感的國際大宗商品市場。

“穩價效果立竿見影。”中國科學院空天信息創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，他們團隊開發的地球觀測全球農情遙感速報系統數據發布后，國際糧食價格迅速回穩。

“今年全年，全球水稻生產預計將保持總體穩定，增產約0.1%。”吳炳方介紹，該系統基于遙感和地面觀測數據，可獨立評估國家及全球尺度的作物長勢、產量等相關信息，被全球170多個國家和地區的用戶使用，已成為國際糧食市場利益相關者的主要信息源。

發展迎來機遇

經過多年不懈努力，我國現已建成較為完善的對地觀測體系，形成了陸地、海洋、氣象觀測三大衛星遙感系統，包含資源、高分、氣象、測繪、商業、環境等衛星星座。

中國地理信息產業協會發布的報告顯示，截至2023年底，我國在軌民用遙感衛星達443顆，其中在軌商業遙感衛星有323顆。

“一定要抓好‘通導遙’一體化、‘天空地海’一體化、并融合人工智能等先進技術，以實現‘快、準、靈’的目標。”李德仁認為，目前，“通導遙”一體化發展“窗口期”依然存在，誰能抓住機遇，誰就能步入發展快車道。

鮮為人知的是，早在2014年10月，李德仁等就曾建議，要推進中國遙感產業商業化發展，提出國家投入與商業化運營相結合的發展模式。

次月，國務院印發的《關于創新重點領域投融資機制鼓勵社會資本投資的指導意見》提出，完善民用遙感衛星數據政策，加強政府采購服務，鼓勵民間資本研制、發射和運營商業遙感衛星，提供市場化、專業化服務。

2015年，“吉林一號”“北京二號”等商業遙感衛星發射升空，我國商業遙感衛星產業發展揚帆起航。

作為國內遙感衛星商業化大潮親歷者，鐘興表示，隨著地球觀測應用需求越來越多，產業鏈、供應鏈越來越完善，我國地球觀測產業正迎來快速發展期。

“技術進步和市場擴大是當前地球觀測產業發展的重要機遇。”鐘興說，商業航天、信息技術、人工智能等技術進步，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進步。在兩者疊加影響下，整體市場規模可能迎來爆發式增長。

“我們的商業遙感衛星越來越多，積累的數據也越來越多，同時地球觀測具有廣泛社會需求，具備形成大產業的基礎。”北京航空航天大學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前景。

作為國內空間技術商業化的早期倡導者之一，景貴飛表示，衛星遙感跨區域數據供給與用戶跨區域需求之間形成良好互動，有望將時空信息變成人們生產生活中不可或缺的商品，全面拓展地球觀測產業的規模、廣度和深度。

維薩拉中國區總裁徐廣新說，無論是在機場，還是在工廠，無論是鐵路公路，還是數據中心，無論是電網，還是農田，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，認為中國高質量發展的深入推進，將為地球觀測提供更廣闊的應用天地。

產能有待釋放

雖然我國地球觀測產業正在快速增長，但與成熟的發達國家市場相比，仍有不小差距，產業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著地球觀測數據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。

這一市場數據與中國民用地球觀測衛星數量位居全球第二的地位并不相稱，反映出我國地球觀測產業商業化能力還不夠強。

“如果不能在規定時間內將特定位置上的數據、信息、知識送到需要的人手上，那就沒有價值。”李德仁說，如果做不到“快、準、靈”服務，地球觀測產值就起不來。

景貴飛認為，無論是個人需求層面，還是企業需求層面，地球觀測的潛在經濟價值都有待充分挖掘。

“不是遙感數據賣不出去，而是賣的方向不對。”景貴飛說，地球觀測產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。

“地球觀測產業發展面臨的主要問題之一是，當前地球觀測產業的用戶仍以政府為主，而非數字經濟中的個體消費者。”他指出，地球觀測產業前景取決于企業和個人用戶等消費者規模的不斷擴大，在于能否滿足他們不斷增長的智能應用需求。發揮算力、數據互聯、大模型等的作用，構建地球智能應用，將是產業做大做強的必由之路。

伴隨我國商業遙感衛星市場一路走來的鐘興，對行業所面臨的挑戰也有自己的觀察和思考。

“當前，地球觀測數據還處于實際市場價值低、潛在經濟價值高的階段。”他說，以重點工程監測為例，客戶通過購買數據分析制定策略，避免了塌方等造成的損失，潛在經濟價值可能達上億元，但數據購買費用可能僅有幾千元。

鐘興認為，現階段，地球觀測數據市場價值大部分還是以數據產品為載體實現的，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和商業瓶頸。如何培育出遙感數據應用的高價值新場景和新模式，有待行業破題。

完善產業生態

當前，地球觀測是最具創新活力的技術和市場領域之一，各國紛紛出臺政策，加大投入，支持科技創新和市場培育。

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及商業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化列入優先事項。

我國陸續出臺一系列政策，引導和支持地球觀測產業發展。《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃（2015—2025年）》明確，要積極開展區域、產業化、國際化及科技發展等多層面的遙感、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和領域，無論是衛星研發和發射，還是數據獲取和處理，以及跨行業應用開發和推廣，政府、科研機構、企業和國際組織等的合作都至關重要。”地球觀測領域咨詢公司TerraWatch Space創始人埃拉文德·拉維查德蘭告訴記者，無論是政府，還是企業出資發射衛星，都要提前考慮衛星數據的可負擔性、可及性和可用性等。

“現在，我國對地觀測衛星數量已經上來了，對‘好用’也提出了更高的要求。”劉毅說，對地觀測既是戰略性行業，也是新質生產力代表性產業，在全球數字經濟和綠色轉型大潮中應用將會越來越廣。

“在地球觀測技術和市場快速發展的當下，政府政策、市場機制、企業決策均需要及時調整，以適應新技術的突破、新業態的崛起和新模式的演進。”鐘興坦言，應直面并創新性地解決一些產業發展中繞不過去的難題，包括一些規章制度滯后于產業升級需求，行業壁壘造成數據孤島，遙感數據資產的產權保護等。

“商業化是一個產業長遠可持續發展的必由之路。”他建議，當一些服務模式已具有顯著經濟價值時，就應該為商業留出足夠發展空間。例如，在歐美等發達國家，不優于10米分辨率的數據通常由公益衛星提供，優于10米分辨率的數據由商業衛星提供，通過商業競爭減少政府投入，培育產業生態，讓商業衛星空間分辨率從上世紀90年代的5米左右發展到目前的最高0.1—0.2米。

針對行業面臨的數據安全與開放、公益衛星與商業衛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劃和設計，推進數據要素試點示范；科研院所應注重在產業組織理論指導下的原始創新和成果轉化，為產業發展提供理論指引和科技助力；企業應更加關注跨區域市場需求和微觀信息服務，在全球范圍提供跨區域應用服務、對個人用戶提供全種類微觀信息的服務。

“我們要把衛星用好，創造出更大的經濟和社會價值。”李德仁建議，地球觀測行業要堅持自主創新，以大眾化、規模化、智能化、優質化、國際化為突破口，為強國富民和人類可持續發展助力。