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涅槃还是腾飞?谈谈中国遥感技术与产业未来发展

2016-08-07 廖永生 泰伯网
泰伯网有看点的空间地理信息资讯都在这,你还在等什么?

卫星遥感作为地理信息数据获取的一个重要手段,将会成为地理信息技术和产业以及服务一只有力的翅膀,与另一支翅膀和尾翼一起,为地理信息技术和产业的腾飞做出贡献。
在全面探讨我国遥感技术与产业未来发展之前,先要确定“遥感”一词的定义范围和发展历史。
遥感(Remote Sensing)是什么?百度百科词条中定义为“遥感是指非接触的,远距离的探测技术”,而维基百科中,“遥感”则是指“间接的手段来获取目标状态信息的方法”。其实无论是百度百科还是维基百科,“遥感”一词的含义都是非接触获得目标信息,按照这个定义,“遥感”的范围非常广,包括我们的视觉和嗅觉也属于“遥感”。但是,正真意义上的遥感,则是需要借助一定的手段和方法获取目标信息,在现代遥感技术诞生以前,最常用的技术方法和设备就是望远镜和相机。
遥感发展时间史

现代遥感技术并没有一个准确的诞生时间,但是可以肯定,现代遥感技术的诞生在现代测绘体系建立之后,而在现代遥感技术发展过程中一个比较矛盾的地方就是航空摄影测量技术本身也属于遥感技术的一类。


但是在科学体系中,在地理信息体系尚未建立之前,其技术性质更倾向于测绘技术体系,当时称航空摄影测量为“aerial photogrammetry”,仅仅是摄影测量的升级,因此,在卫星遥感技术诞生之前,并没有真正意义上的遥感科学,“遥感”(Remote Sensing)也是在卫星遥感研究诞生之后,由美国人Evelyn.L.Pruitt在1960年由“先驱者”太空探测器获得地球卫星云图后提出。


之后,由于卫星遥感的优势和冷战的推动,卫星遥感技术在上世纪60年代到80年代得到了快速发展,但是由于当时的卫星遥感手段都是当时的胶片或者胶片转模拟信号传输的技术,数据量小,数据处理困难,同时由于数据主要服务军事需求,因此,民用卫星遥感技术应用比较缓慢,必须说明的是,这一时期的卫星遥感理论技术发展却是非常迅速的,其基本理论都是在这个时期形成。


从二十世纪70年代开始,美国开始发射Landsat系列民用遥感卫星,实现了民用卫星遥感事业从无向有的转变,有力推动了民用卫星遥感事业的发展,但是由于卫星性能以及当时计算机技术的限制,其应用效果不佳。而1980年代 发射“Landsat4”和“Landsat5”卫星则是民用遥感卫星上的一大步,特别是Landsat5卫星,1984年发射到2012年退役,在轨服役时间达28年!Landat4/5卫星在轨运行的前几年其先进性超出了当时大多数计算机,如1986年个人计算机的硬盘普遍在100M一下,而Landsat5的单景影像容量已经接近400M,从内存上看,更是无法满足最基本的处理要求,直到1990年代中,个人计算机才基本能处理Landsat5数据。


Landsat5在轨运行近30年,为全球遥感事业做出了巨大贡献,有力推动了民用遥感事业的发展。但是,在1990年代以前,虽然美国卫星遥感技术在全球独领风骚,但是民用卫星遥感公司数量很少,1984年在美国政府支持下成立了一家以销售Landsat卫星业务为主的“地球卫星观测公司”,但是运营效果较差,后被Space Image公司收购。我们所知的美国三大卫星遥感公司,即轨道成像公司(QC)、数字地球公司(DG)和太空成像公司(Space Image)以及后来的GeoEye公司,都是在1993年以后建立,而欧洲的SPOT公司却是早在1982年在欧空局的控股下建立,比美国早了11年。


SPOT公司在1986年发射了第一颗具有10米分辨率全色分辨率的SPOT-1卫星并在之后发射了多颗SPOT系列卫星,在1995年以前,是全球最成功的商业遥感卫星,获得了客观的利润,也极大推动了遥感产业发展。


从1990年代末到21世纪初,全球卫星遥感事业在全球呈现“遍地开花”的态势,除传统的遥感技术强国和地区如美国和欧洲外,一些发展中国家或者地区,如印度、韩国、日本和中国台湾地区,都发展自己的遥感卫星,并纷纷建立遥感产业。进入21世纪,遥感技术已经得到了广泛应用,而遥感产业也得到了蓬勃发展。

回过头来在说“遥感”一词的定义范围,虽然早在上世纪80年代到90年代甚至更早就有人提出“航空遥感”,但是实际上在相当长的一段时间内,提及“遥感”基本上是指卫星遥感而极少指代航空遥感,其原因何在?


首先,从技术角度上看,如前文所述,航空摄影测量在技术更倾向于测绘学科,而非遥感学科,从我国遥感学科发展的过程上看,却更依赖于地理科学的发展。
其次,从行业管理上看,航空摄影测量是比较严格遵循测绘法规和条例,其生产经营活动是受到严格管理的,而遥感特别是早期的中低分辨率遥感几乎没有这方面的限制。
最后,从数据获取和处理角度上看,航空摄影测量数据获取难度远高于卫星遥感数据,且共享非常困难,处理也需要非常专业的水平和设备,而卫星遥感的数据获取和共享简单,影像处理相对容易。
从学科框架上看,航空摄影测量主要侧重于获得数字地图数据(DEM、DLG、DOM),而航空摄影测量侧重于从影像中获取信息,当然,这并不是绝对。现在拥有立体测图能力的遥感卫星也越来越多,但是总体上看,遥感卫星的主要功能仍然是获得影像。

从用户范围上看,卫星遥感对用户的该领域专业知识要求较低,数据获取容易且丰富,共享程度高,数据处理简单,用户数量远远高于航空遥感的用户。因此,很长一段时间内,“遥感”都是指代卫星遥感。但是近年来,随着无人机技术的发展,航空遥感的要求空前降低,而基于无人机的航摄对成果的要求也仅限于影像DOM,无人机航摄影像处理技术,也极大支持了无人机低空摄影测量数据快速处理。


因此,无人机低空摄影测量发展弥补了原先航空摄影测量的不足,极大方便了影像获取,几乎可以达到了“人人可玩航空摄影测量”的程度,这种情况下,“航空遥感”与“卫星遥感”的比重几乎不相上下,很多公司都在销售卫星遥感影像同时也具备无人机影像获取服务能力。


在这种情况下,现代遥感技术和产业需要重新定义,即以平台作为划分依据,狭义的“遥感”仅指卫星遥感,包括了搭载各种传感器的卫星平台遥感;广义的“遥感”还包括了有人机和无人机平台搭载各种传感器的遥感。
本文中分析的遥感与我国现阶段遥感技术和产业的情况一样,以卫星遥感为主,在一些需要的地方提及一些无人机低空遥感。
我国遥感产业时间线

与世界相比,我国的遥感技术和事业起步并不算太晚,在新中国建立以前,当时的国民党政府就曾经采用过航空摄影技术编制过1:25万的地形图。解放后,我国的航空摄影测量技术一直是持续发展且在全世界都不落后,但是如前文所述,航空摄影测量技术在当时并非真正意义上的“遥感”技术。

而我国的卫星遥感技术从1970年代中起步,也仅比当时美苏两个遥感技术大国晚10年,从1975年到1990年代末的十多年间,我国发射了多颗返回式遥感卫星,其最主要的性能指标——分辨率已经达到了较高水平,但是,这些遥感卫星服务于国防,基本无法达到民应用,且用胶片拍摄的返回式遥感卫星的缺点非常严重,在1990年代末就应该淘汰,但是我国当时却没有成熟的传输型数字遥感卫星技术。


1999年底,我国发射了我国第一颗民用数字遥感卫星中巴地球资源卫星01星(CBERS-01),最高分辨率19.5米,从1999年到2007年的,8年间,我国与巴西合作,相继研发和生产了中巴资源一号02星(CBERS-02)和中巴资源一号02B星(CBERS-02B)(期间还发射了一些国防用遥感卫星),其中(CBERS-02B)首次配备了分辨率达2.36米的高分辨率全色成像仪,是我国第一个卫星搭载高分辨率遥感成像仪。


作为我国第一类民用数字遥感卫星,其作用是巨大的,实现了我国民用遥感卫星从无到有的转变,推动了我国遥感卫星和卫星遥感的进步。但是,客观上讲,中巴资源系列遥感卫星的短处也是明显的。例如中巴资源卫星01星和02星的最高分辨率只有19.5米,而之前法国1998年发射的SPOT4卫星最高分辨率已经达10米,1999年美国的IKONOS遥感卫星的最高分辨率已经达1米,2001年美国的“快鸟”(QuickBird)最高分辨率更是达到了惊人的0.61米。即使是经济和科技比我国落后印度,在民用遥感领域也领先于中国,如1995年印度发射的第二代遥感卫星IRS-1C,最高分辨率(全色)已达5.8米。此外,由于我国数字遥感卫星的技术不成熟,中巴资源卫星的影像质量并不佳,适用性不好,直到资源一号02C星质量才基本稳定。


相比于遥感卫星和成像技术落后,在2008年以前,我国国产卫星遥感事业最大的问题是应用问题,即数据分发和应用推广问题,在中巴资源卫星发射之后较长时间内,都未能建立数据分发机制。一方面,很多单位想获得数据进行应用或研究,另一反面,大量的数据积累无法分发。已经拥有国产遥感卫星影像的情况下,很多卫星遥感的研究和应用仍然大量购买Landsat数据(当时仍然收费)。直到2008年“环境一号”(HJ-1)遥感卫星小星座之后,我国才建立了以中国资源卫星中心为主的遥感卫星数据分发体系。
在2010年以前,我国遥感卫星数据分发体系建立不久,卫星遥感影像质量远不如进口卫星遥感影像,商业价值不高,因此在我国卫星遥感影像市场上基本没有国产遥感卫星影像。而其中也涉及到一个问题,就是我国遥感产业问题。
从全世界范围上看,前文所述,以卫星遥感技术为基础而形成产业的时间要落后与遥感技术体系构建基本完成的时间,从全球范围上看,第一个成熟的遥感产业公司是SPOT公司,而美国的商业遥感公司到1990年代后才大规模出现。而我国的卫星遥感影像销售公司也是在国外商业遥感公司成熟的1990年代末才开始出现,之前获取卫星影像都是从国外影像公司购买。

也就是说,从1990年代末,我国商业市场开始建立了遥感产业。虽然卫星影像是源于国外,但是由于卫星遥感的特殊性,很多影像是由我国地面接收站接收,因此,中国一些单位在其中也扮演了重要角色。


从1990年代末开始,由于卫星遥感的特殊视角成果给人们带来的震撼,同时由于卫星遥感技术在信息获取的宏观性、便捷性优势以及不再受传统测绘技术和行政体系束缚,全球遥感技术应用大力推动遥感影像数据需求,我国各个单位对遥感影像数据的需求量非常巨大,其商业机遇非常大,市场价值高,使很多国外商业遥感卫星公司赚得金牌钵满。


可以数数当时充斥我国遥感市场的国外卫星遥感影像,除最早进入中国的法国SPOT系列和比较常见的美国Landsat、WorldView、QuickBird、IKONOS、GeoEye等系列、日本的ALOS外,还有韩国的KOMPSAT、我国台湾地区的FORMOSAT外以及印度的IRS、Cartosat,甚至还有以色列EROS,而其中,几乎没有公开销售过一景我国产的卫星遥感影像。


我国卫星遥感技术现状如何?

我国民用遥感技术与世界先进水平差距较大和遥感影像严重依赖于国外影像源的问题也得到了国家的重视。为赶上世界遥感先进水平,我国在2010年开始启动了高分工程专项,专项“该系统将统筹建设基于卫星、平流层飞艇和飞机的高分辨率对地观测系统,完善地面资源,并与其他观测手段结合,形成全天候、全天时、全球覆盖的对地观测能力”,专项的最终目标是建立全球对地观测体系,虽然平台不仅仅是遥感卫星,还包括了飞艇和飞机,但是最重要的部分和技术难点却是卫星平台。


专项自2010年启动以来,在短短5年内取得了惊人成绩,相继发射了多颗高分辨率遥感卫星,最高分辨率已经达到亚米级,加上测绘卫星项目,到2016年为止,我国在轨运行的民用(包括军民两用)高分辨率卫星已经达到了8颗。从2013年开始,市场上已经出现了代理和销售国产高分影像的公司,主要销售ZY-1、GF-1、GF-2等数据。与此同时,在地方政府的支持下,我国也开始出现的商业遥感卫星公司,2005年,我国第一个商业遥感卫星运行商——二十一世纪空间技术应用股份有限公司拥有了我国第一颗民营遥感卫星——“北京一号”,当时该星的性能指标优于国产遥感卫星。2015年,该公司开始运营的由三颗星组成的“北京二号”遥感卫星星座,其最高分辨率更是达到了1米,但是这三颗卫星却并非国产,这点上令人稍留遗憾。2015年,“吉林一号”国产民营高分辨率遥感卫星发射成功,这是我国第一颗国产民营高分辨率遥感卫星,卫星最高成像分辨率达0.72米,成像质量相当好,另外还包括两颗小型视频遥感卫星。“北京二号”和“吉林一号”的发射与运营,对于我国商业遥感产业,确实是一大进步。


结合我国官方运营的遥感卫星以及卫星“吉林一号”后继星、高分系列后继星等计划,可以预见,在未来几年内,我国的高分辨率遥感数据(光学影像和微波数据)将极大丰富,逐步建立起天基对地观测系统,服务于国民经济和社会发展。
从以上分析我们也可以预见,由于我国卫星遥感技术的飞速发展,影像不断丰富,不久之后,我国的卫星遥感影像将进入国际市场,成为国际卫星遥感市场的一个重要竞争力量。但是,未来遥感市场的走向如何?其影像产业是否能够维持增长和辉煌?遥感技术和产业未来出路是什么?我国企业和研究机构应该如何做才能突出国外企业的重围,探寻一条适合中国遥感技术与产业的发展之路呢?
简单一句话,我国遥感技术的未来战略方向是什么?
前文提及了我国卫星遥感技术发展情况,在政府领导下,我国遥感卫星技术取得了巨大进步,基本解决了我国遥感数据源的问题,但是,与此同时,在商业遥感公司的推动下,全球遥感卫星技术也得到了飞速发展。近年来,由于计算机技术、微电子技术发展和光学技术进步,遥感卫星发展呈现“小型化、简单化、低价化”的趋势,全球商业遥感卫星中,一吨以下的小型遥感卫星已经占了主流,“北京一号”、“北京二号”系列遥感卫星和“吉林一号”遥感卫星就属小型遥感卫星。美国著名的谷歌公司收购了Skybox公司,将利用Skybox公司建立的基于SkySat卫星的全球对地观测体系,SkySat系列卫星重量仅100千克左右,单星成本5千万美元,仅是WorldView-2成本的八分之一,但是最高分辨率却超过1米,且具备短视频录制功能。目前影响力最大的当属美国“Flock”计划,该计划在2017年以前在太空中运营250颗以上重量仅10千克左右分辨率却超过4米的“鸽子(DOVE)”微小卫星,构建对地观测网络,目前在轨运行卫星数已经超过100颗,已经初步开始提供服务,行星实验室公司宣称,未来这些微小卫星的分辨率将有望接近1米。如果该对地观测网络构建成功,地球上任意一点的光学影像更新周期将只有一天,将彻底改变卫星遥感工作态势。

由此可见,未来几年内,卫星遥感影像的量将越来越大,影像不再是问题。特别是谷歌等公司建立的全球对地观测影像服务,提供基本免费的影像服务,使普通用户对商业遥感影像的需求越来越小。其实,现在全球很多高分辨率卫星影像都已经开放共享,提供全球免费使用。如中国的中巴资源卫星04星,最高分辨率达5米,于2015年开始开放使用,是全球第一颗5米以上的数据共享卫星。欧空局的微波卫星“哨兵1”和分辨率达10米的宽场多光谱卫星“哨兵2”数据也实现了全球免费使用,未来将会有更多的政府部门的卫星遥感影像提供免费使用。
遥感产业未来发展方向在哪?

卫星遥感应用的范围越来越广,但是由于影像源的越来越多,卫星遥感影像市场的价值却越来越低,现在已经不是从1990年代中到2010年那个遥感影像市场那个繁荣期,一句话——遥感影像市场的春天已过。


遥感影像市场的春天已过,遥感虽然不可或缺且越来越重要,但是遥感是否将成为一种服务型的公益事业?遥感产业是否将涅槃呢?
回答是否定的,因为,遥感产业不等于遥感影像产业。
无可否认,在过去较长一段时间内,遥感影像的销售确实是占了遥感产业主要部分,但是随着影像源的丰富化、低价甚至免费化,影像销售就不能再成为遥感产业的主流。
那么未来遥感产业的方向是什么?
从经济发展的规律上看,任何一种产业发展到一定阶段到极限时,就需要进行转型,而在现代产业发展经验上看,最主要的转型方向和途径就是升级服务和信息增值。从这十几年互联网经济发展的经验教训上看正是如此,从互联网经济诞生很长一段时间,经济运行的经营活动以基本信息服务为主,进入21世纪10年代以后,互联网经济的以基本信息服务作为主要经营活动获取利润的方法发展到了顶峰,近年来,互联网界提出了“互联网+”的概念,就是力图将互联网经济从基本信息服务转向信息增值服务、智能化信息服务和“信息中的信息”等服务,为用户提供从大数据信息中挖掘更可靠更适用信息的服务。
遥感产业也是如此,甚至遥感产业相对于互联网信息产业发展更加落后。如前文所述,长期以来,遥感产业以销售影像为主,仅仅是影像,其视角与人们日常视角有差别,对于一些有一定辨识基础的人还可以理解,但是对于很多人来说要从中获取信息有一定的困难,而其他一些传感器如微波传感器影像更是如此,因此遥感产业提供的甚至不是信息,而是尚未形成信息的数据。
购买遥感数据的用户往往需要将遥感影像数据进行解译后才能使用或者提供给最终用户,这其中的过程会出现三个问题,一是反应时间的损失,二是解译识别力的损失,三是信息解译费用的增加。而其任何一个问题,都会导致信息的损失或产业环节损耗。这种问题,不可能由用户来承担,而是需要根据用户需求提供更快、更准确、更高效和低廉的服务。
任何一种产业,都必须能够把握用户需求,分析用户特点,才能针对用户需求做出产品或服务计划。
那么,遥感数据的用户群体是什么?用户真正需求的是什么?
遥感的作用是什么?这并不难回答,就是获取信息,准确来说是获取空间信息。遥感数据的用户群体是很大很广的,但是范围不难界定,其实就是地理信息用户,但是在我国,遥感用户群体要大大小于地理信息用户群体,而从市场上看,未来同样会出现这种情况,一方面是地理信息在应用上包涵了遥感,另一方面仍然是遥感信息的准确度和表达能力问题。
地理信息在我国发展的三十多年,其成绩是有目共睹的,现在地理信息已经深入到了国民经济和社会生活的方方面面,一方面创造了巨大的价值,另一方面推动了其他行业的发展。而卫星遥感的直接产值和服务于民众的效果,却不如地理信息产业。
遥感产业发展中的缺陷

卫星遥感影像从上世纪中大规模进入到我国民用领域,很长一段时间中是非常热火的,特别是在各个专业领域,由于卫星遥感影像填补了航空摄影测量的劣势和限制,成为很多单位甚至个人在遥感影像上获得地理信息的主要手段,因此在一段时间内应用很火,影像销售很旺,无论是研究机构还是各个领域的应用都有比较旺盛的需求,卫星遥感成为很多单位获取地理信息的主要手段。但是经过近十多年摸索应用,卫星遥感技术与地理信息应用之间的矛盾日益凸显,这也是影像销售量变小的一个原因。
卫星遥感技术与应用的矛盾是什么?或者说卫星遥感技术的主要缺陷是什么?

首先,大多数遥感卫星对地观测的数据有效率是非常低的。


除气象卫星外,大多数遥感卫星的侦测目标是地面实体,但是熟悉遥感卫星影像的技术人员都知道,实际情况是,地球表面被大量的云层覆盖,云层几乎是无处不在,要获得一景没有云覆盖的影像是非常困难,天气条件非常苛刻。除云层外,卫星运行也是有一定周期,有可能运行到某地的地方有云,而不在那里的时候却无云,因此,要获取地球上任何一个地方的有效影像,其难度并不如普通人想象那么简单。而这也导致了不可能在任何需要的时间获取该地区的光学影像。


而虽然微波遥感数据(InSAR数据)可以解决云层的矛盾,但是由于需要耗电量大,InSAR影像量小,更重要的是数据不直观,解译更是困难,获得的地表有效信息少。
其次,所有的卫星遥感数据信息解译准确度不能保证。
如前文所述,获得卫星遥感影像的主要目的就是获取其中的地理信息,而获取影像中地理信息方法的手段就是信息解译。长期以来,由于卫星遥感影像的宏观性和数据量大的特点,各行各业技术人员都试图采用计算机解译的方法获取其中的信息,但是信息的精度和准确度一直不高。目前最常见的计算机解译方法即遥感影像的计算机分类,该方法的基本理论和技术体系早在上世纪80年代就已经完成构建,但是至今没有突破,分类的准确率依然非常有限。目前基于高分辨率多光谱遥感影像的计算机解译准确率也不到75%。我国曾经有多个项目(第二次土地调查、第一次地理国情普查)等项目试图以计算机解译为主开展地表分类工作,但是最后都还是不得不采用人工解译为主。
我国开展的很多遥感科研项目中,多数项目是非常宏观而整体的,其最主要的方法都是通过计算机解译获得信息(这当然也是项目的主要技术亮点),甚至是往往跳过了地理信息的多数过程而得到结论,如土壤中水含量、粮食估产、水资源循环、矿产发现和环境监测等等,其结论和数据往往是非常宏观而且庞大的,这些数据往往是无法论证其正确性和精度的,无可否认,其中很多数据确实具备科学性,结论也是正确的,但是数据精度是不可保证的,有些结论甚至也是显而易见的,甚至一些民众看到这样的结果后会质疑,这些结果都是显而易见的,花费政府财政得到这样显而易见的结论,其意义何在?

一些研究项目虽然有正确的结论,其精度也很高,表面上用途很大,但是实际用途却没有纸面上的光鲜。


而地理信息却是相反,随着地理信息技术的发展,地理信息对实体信息精度、正确率和丰富度要求越来越高,信息单元格越来越小,信息量越来越大。为保证信息的正确性,人工调查仍然是地理信息数据的主要来源,为保证信息来源效率更高更精确,今年来无人机航摄和调查迅猛发展,因为低空无人机拍摄的影像人工判读正确率更高,当然,仍然是小范围作业来保证数据精度。因此,我国和世界范围内,地理信息的从业人员更多是测绘人员转变而来。
与地理信息科学相比,我国的遥感学科确实更加偏向于地理科学,属地理信息学中的“北派”。
我国的遥感项目大多数都是科研项目而非商业化服务项目,包括从国家级、省部级到行业级甚至单位级科研项目,无可否认,其中一些科研项目是取得了良好效果,特别是比较成熟的林地、水系和国土领域的科研项目。但是总体上说,由于遥感解译信息以及最终信息的可靠性、准确性、即时性问题,要实现商业化的基于遥感数据的信息服务,各方面的条件远未成熟,这些信息目前也只能作为政府决策层参考和科研积累。这是我国目前遥感产业的企业数和服务内容远远不及地理信息产业的主要原因。
遥感技术发展了几十年,影像分辨率越来越高,数据越来越丰富,传感器越来越多,为什么问题依然未能解决呢?
我国遥感产业出路何在?

要实现遥感产业化从影像销售到信息服务,就必须弥补这些问题,但是,如何弥补这些问题呢?
如前文所述,地理信息数据发展是数据越来越精细,数据服务越来越精细和准确,最终实现的是从最小数据到最大数据的各种层次的数据服务。
而卫星遥感的发展上看,确实也是追求更高的分辨率、更快的更新速度和通过更多的光谱获取更多的信息。但是如前文所述,卫星遥感的劣势往往不可避免,只能弥补。

我国在“中国高分辨率对地观测系统”专项规划中已经指出“统筹建设基于卫星、平流层飞艇和飞机的高分辨率对地观测系统”,卫星平台只是一个难点和重点,却并非该系统的全部,在大多数情况下,仍然需要使用有人飞机和无人机飞行作为获取地面信息的手段。特别值得说明的是,由于前面所述的无人机相对于有人飞机的优势,现在很多原遥感影像销售公司纷纷发展无人机低空摄影测量作为影像空缺的弥补,但是由于无人机低空摄影测量和遥感的最大的劣势——范围小,也导致了其不可能完全弥补卫星遥感的短缺,另外无人机低空摄影测量存在数据处理困难、相对费用高等问题,只能进行小范围的影像补充。


因此,用无人机可以作为卫星遥感的弥补手段之一,但是并非一个可靠手段。
而在这一体系中,有人机的优势仍然是突出的——范围广,数据精度高,兼有无人机和卫星遥感的优势。但是由于飞行流程复杂,目前我国航空遥感公司较少,而且基本都是一些有政府背景的国企和民企,从公司的工作类型上看,其更像是基于传统测绘单位发展而来的企业,而掌握这些航测数据的企业则是真正掌握了我国大多数丰富高精度地理信息特别是基础地理信息的企业。
我国地理信息产业近十年来得到了飞速发展,其应用推广的速度和规模都远胜于遥感产业,现在地理信息产业发展已经到了一个关键的十字路口,特别是我国政府多次强调“政府和市场各就其位”和“有限政府还权企业”,意味着原有在地理信息市场上占了很重要地位特别是掌握最丰富数据资源的事业单位将逐渐退出或受限与市场竞争范围,另外很多事业单位将可能转换为企业,地理信息企业发展即将迎来一个高峰期,特别是地理信息企业将开始拥有丰富的数据资源,地理信息企业发展将会平台、系统、数据和服务资源向优势企业集中的情况,未来几年可能出现大型民营地理信息企业或一些大型的互联网企业大规模介入地理信息产业。
卫星遥感本身属于地理信息一部分,只是在我国甚至世界范围内,由于卫星遥感产业与地理信息产业走的是两条发展道路,在技术学科支持和产业背景上都有着较大差异,导致其至今未能在产业实现融合。但是卫星遥感产业则需要逐渐并入并最终融入地理信息产业,这是不可避免的趋势。
首先,卫星影像市场逐渐萎缩,遥感影像以及其获取的信息量越来越大,在这种矛盾的情况下,遥感产业需要转型。而遥感影像获取的信息基本是各个尺度的地理信息,单一遥感影像的信息价值不高,因此,遥感影像服务不可避免将向信息服务转型。
其次,如前文所述,单一从遥感影像提取的地理信息,其精度不高,可靠性和适用性都存在问题,未来从遥感影像提取可靠的信息,必须依赖于其他海量地理信息数据,包括基础地理信息数据和专题数据,也就是在大数据的支持下,卫星遥感影像才能解译获得可靠、高精度、高分辨率和适用性好的各类地理信息数据。而从产业上看,遥感产业依赖于地理信息大数据的产业。

最后,产业发展上看,地理信息飞速发展,其目标也将是领域界定的模糊化和技术非专业化,其逐渐转变到增值和增殖的智能化信息服务以及信息挖掘服务,用户对最终服务数据的需求量越来越大,对初始数据的关注度将会越来越低,在这种情况下,遥感产业作为一种最初数据获取的产业,如果不融入地理信息产业,卫星遥感数据到最终提供用户信息服务环节越多,其成本越高,信息精度越差,周期越长,有效性越低。因此,遥感产业必须成为地理信息产业的一部分,从而避免以上问题,为地理信息产业提供最初数据从而发展到最终数据,其可用价值将极大降低。


总之,目前我国和全球的卫星遥感技术都在飞速发展,数据量极大丰富。但是卫星遥感产业必将逐渐融入地理信息产业中,传统“遥感”将从从狭义的卫星遥感演化为多平台多数据源的遥感,商业遥感企业将实现与地理信息企业的兼并与重组,继续服务于地理信息产业,将极大促进我国地理信息发展,同时也将有益于卫星遥感的发展。

未来卫星遥感技术和产业发展之路,既不会涅槃,因为卫星遥感技术仍然是不可替代,也不会重生,因为新的多平台航空和低空遥感的优势也是巨大的。但是,卫星遥感作为地理信息数据获取的一个重要手段,将会成为地理信息技术和产业以及服务一只有力的翅膀,与另一支翅膀和尾翼一起,为地理信息技术和产业的腾飞做出贡献。


泰伯网特约撰稿人简介:廖永生,1979年生,毕业于武汉大学,高级工程师,曾获第十二届广西青年科技奖。从事专业工作以来发表在省级以上期刊和会议发表论文十一篇,并多次在《中国测绘报》和《中国测绘》上发表评论和文学作品。主要研究领域包括3S技术集成应用与大数据信息挖掘,曾经首次提出研发我国地理信息X光技术(GeoXary)。现就职于广西地理国情监测院和广西地球空间信息应用联合实验室。



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