【发展研究】浅论地理信息产业助力高质量发展

本文作者为自然资源部测绘发展研究中心徐坤。文章于2022年获得中心“学习贯彻党的十九届六中全会精神”主题征文优秀论文二等奖。

       《中共中央关于党的百年奋斗重大成就和历史经验的决议》（以下简称《决议》）强调，必须实现创新成为第一动力、协调成为内生特点、绿色成为普遍形态、开放成为必由之路、共享成为根本目的的高质量发展，推动经济发展质量变革、效率变革、动力变革。从行业来说，地理信息行业是以技术创新为主要动力、与经济社会和生态发展都密切相关的一个特殊行业，具有高质量发展的天然特征，同时也是实现经济高质量发展的必要支撑。在此，基于国内外对于地理信息产业发展的研究，提出地理信息产业助力高质量发展的一些思路。

一、国外机构关于地理信息产业发展的研究分析

       （一）地理空间咨询机构针对全产业链的分析

     通过研究印度地理信息媒体与通讯集团（Geospatial World）发布的2022、2019年度地理信息产业报告摘要和2018年度的报告全文发现，该机构持续对全球地理信息产业发展进行跟踪研究并提供咨询服务，美国地质调查局（USGS）、欧盟委员会（EC）、国际地球观测组织（GEO）、世界地理空间产业委员会（WGIC）等都曾是其用户，且该机构的地理信息产业发展研究得到了联合国全球地理空间信息管理专家委员会（UN-GGIM）、英国地形测量局（Ordnance Survey）、以及ESRI、Trimble、Riegl、ORACLE、Bentley、MAXAR等组织和知名企业不同程度的支持[1]，其研究成果被UN-GGIM[2]、WGIC[3]等采信。值得注意的是，在印度研究报告中，引用了综合咨询机构MARKETSANDMARKETS等的数据，这也说明这些机构之间是互相取信的。因此，报告具有一定的参考价值。

       但报告也有其局限性。由于无法查看到Geospatial World发布2022年地理信息产业报告全文，无法了解其测算依据。此外，该机构与美国、欧洲等的地理信息机构和企业联系较为紧密，对于地理信息产业的评估也依赖于这些机构和企业的调研反馈。在该机构以往产业报告中，我国地理信息企业被低估，因此认为，其产业产值估算并不十分准确。这在后续综合型咨询机构的相关报告中也有所体现，多数认为地理信息市场主要由一些大型企业带动，而其所列的大型企业并不包括中国企业。因此，在参考国外关于地理信息产业发展的报告时，可重点参考其对于地理信息技术及产业发展趋势的内容，而对于产业产值及地域份额的相关数据不细究。

       印度机构的产业报告提出，全球地理信息市场分为四类，分别为全球导航卫星系统和定位、GIS和地理空间分析、地球观测、三维扫描。在市场份额估算方面，预计到2025年全球地理信息市场规模将达到6810亿美元，其中全球导航卫星系统和定位约占总市场份额的45%，GIS和地理空间分析约占25%，地球观测约占17%，三维扫描约占13%。并估算2021年地理信息对全球经济的带动约为2.2万亿美元至5.4万亿美元，预估到2025年将增长至5.4万亿美元至10.2万亿美元，地理信息产业在全球经济中的作用日益显著。

       （二）综合型咨询机构更注重对地理空间分析市场的分析

       德国研究型数据统计公司Statista开展了全球地理信息产业分析，而MarketsAndMarkets、Allied Market Research、Meticulous Research等其他综合型咨询机构则更关注地理空间分析市场，并开展了相关分析。这种关注，从某种程度印证了通过地理空间分析，地理信息产业对经济产生的影响较大。

       1、Statista市场分析

       Statista在《2013 年至 2020 年全球地理空间行业市场收入分布（按技术）》报告中估算，2020年，全球地理信息产业产值约为4392亿美元，同比增长约14% （近三年复合年增长率约为13.8％）。从产业结构看，全球卫星导航定位系统（GNSS）和定位服务产值为2608亿美元，占总产值的比重约为59.4%；地理信息系统（GIS）和空间分析服务产值为883亿美元，占总产值的比重约为20.1%；地球观测（EO）服务产值为759亿美元，占总产值的比重约为17.3%；三维激光扫描服务产值为142亿美元，占总产值的比重约为3.2%。其关于地理信息产业市场未来发展重点及比重与印度Geospatial World的估算大致相同。

       2、MARKETSANDMARKETS市场分析

       MARKETSANDMARKETS在《按构成、解决方案、服务、类型、技术、部署模式、组织规模、应用、垂直和区域划分的地理空间分析市场 - 到 2026 年的全球预测》报告中提出：

        ——驱动：推动地理空间分析市场增长的主要因素包括基于人工智能（AI）和机器学习（ML）的 GIS 解决方案越来越多、智慧城市和城市化的发展、大数据分析的进步以及物联网传感器跨地点部署的增加。例如，ESRI 和 SAP 等地理空间分析解决方案提供商正在部署基于 AI 和 ML 技术的解决方案。近年来，无人机和卫星影像设备的生产速度较高。例如，2020 年，MicroMultiCopter（深圳）在中国不同城市部署了 100 多架无人机，在 COVID-19 大流行期间巡逻区域并有效监测人群和交通。AI、ML 与空间解决方案的集成可以节省大量时间和资源。它可以执行诸如图像分类、对象检测、语义分割和实例分割等任务。随着人工智能和机器学习技术的进步，地理空间分析解决方案提供商将为各个垂直行业的客户提供先进的空间解决方案。这推动了地理空间分析市场的增长。地理空间分析市场规模预计将从 2021 年的 595 亿美元增长到 2026 年的 1078 亿美元，在预测期内的复合年增长率 (CAGR) 为 12.6%。

       ——约束：与隐私和保密相关的担忧。由于有各种政府法规限制在未经用户许可的情况下访问个人位置数据，因此与基于位置数据相关的个人隐私问题是影响位置数据采集的关键因素之一。政府规章制度正在限制数据采集过程、位置共享、基于位置的信息的使用和信息的存储。欧盟GDPR 重点保护公民的个人身份信息，规定采集数据的企业需要遵守地区法规并获得个人用户的必要许可。此类规定限制了用户位置数据在企业的可用性，以及地理空间数据分析解决方案的有效性。关于地理隐私和机密数据方面的担忧日益增加，预计将限制未来几年地理空间分析市场的增长。

       ——机遇：5G通信技术的进步。5G技术可用于采集高度准确的地理空间数据，5G 网络服务的部署将为地理空间分析供应商创造新的机会。

        ——挑战：对地理空间分析的能力和优势缺乏认识。一些机构还没有意识到地理空间分析解决方案的好处。实施地理空间分析需要全面了解特定应用领域，并了解地理空间分析解决方案的全部潜在功能。

        ——国防和情报部门在预测期内（2021-2026）在垂直市场领先。现代军事战略严重依赖战略情报。地理空间信息是战略情报最重要的方面之一。由于近期一些主要经济体的军事紧张局势，许多国家都在不断提高军力。地理空间数据可以帮助边境安全行动提供有关态势感知的信息，实现快速决策并提高国家安全。

        ——地理空间分析市场由少数全球知名企业主导。例如 ESRI（美国）、Precisely（美国）、甲骨文 （美国）、  SAP（德国）、谷歌（美国）、Maxar Technologies（美国）、Alteryx（美国）、 Hexagon AB（瑞典）、Trimble（美国）和 TomTom（荷兰）。

       3、Allied Market Research市场分析

       Allied Market Research在《地理空间分析市场按构成（解决方案和服务）、解决方案（地理编码和反向地理编码、数据集成和 ETL、报告和可视化、专题制图和空间分析等）、采集方法（地理信息系统、卫星、无人机和其他）部署模式（本地、云）、组织规模（大型企业、中小型企业）和类型、（表面和现场分析、网络和位置分析、地理可视化等）行业垂直（采矿和制造）、政府、环境监测、国防与安全、工程与建设、保险、汽车等）：全球机会分析和行业预测，2021-2030》报告中提出：

       ——根据组织规模，大型企业部门在 2020 年主导整个地理空间分析行业，预计在整个预测期内（2021-2030）将继续这一趋势。这是由于大型企业越来越多地采用地理空间分析来获得超越竞争对手的战略和竞争优势，且使很多垂直行业能够根据地理位置快速轻松地了解客户需求。客户使用地理空间分析从原有的纷繁复杂的数据中获得新的见解。然而，中小型企业正在将地理空间分析解决方案推广于多种用途，预计这部分企业将快速增长。

       ——影响全球地理空间分析市场增长的关键因素包括对基于人工智能的 GIS 解决方案的需求激增，以及智慧城市发展和城市规划中对地理空间分析的需求增加。此外，使用卫星监测来控制 COVID-19 的传播对市场的增长产生了积极影响。此外，在预测期内，采用基于云的 GIS 以及 AR 和 VR 技术在地理信息系统中应用的增加，将对市场增长产生重大影响。

       4、Meticulous Research市场分析

       Meticulous Research在《按技术（地球观测、GIS、GNSS、3D 扫描）、构成、部署模式、组织规模、应用（测量、城市规划）和最终用户（医疗保健、交通运输、电信）的地理空间分析市场 - 到 2028 年的全球预测》报告中提出：

        ——人工智能、机器学习和大数据技术的进步推动市场增长。人工智能和机器学习的技术进步正在帮助提高业务效率。人工智能和机器学习的集成对于企业和政府提取准确的数据洞察变得越来越重要。几乎 80% 的消费者数据集是地理参考的；GeoAI 的应用范围随着其在农业、交通运输、气候预测和国防领域的不断增加而增加了多方面。在营销管理中，从人口统计数据中采集的大数据的可访问性是根据消费者兴趣对产品进行定向营销的利润池。因此，预计技术的进步及其在越来越多的行业中的应用将推动市场增长。

       ——GNSS 和定位技术将在 2021 年主导市场。GNSS 和定位技术的进步预计将推动市场增长。使用人工智能和机器学习等先进技术有助于利用位置和地理信息，从而实现高级可视化和预测分析。GNSS 和 GPS 等定位技术在运输和物流领域的应用日益广泛，提高了运营效率和绩效，进一步推动了 GNSS 技术在地理空间分析市场中的采用。

        ——基于云的部署将在 2021 年占据最大市场份额。可以通过私有、公共、混合或社区云服务访问基于云的分析平台，具体取决于机构对安全性、协作和所有权的需求。这些云信息可以在公共领域引入，以便持续更新和开放访问。随着数据集的实时更新，决策准确性将大幅提升。此外，基于云的分析平台按需提供地理空间数据、图像和地图，从而减少采集数据所需的时间。它支持用户之间的数据共享，还允许查看、创建、监控、管理和分析数据等任务。

        ——中小型企业更快地采用地理空间分析。中小企业被认为是发展地理空间价值链的关键。随着地理空间分析的采用，中小企业正在越来越多地开发更新的产品和服务。此外，中小企业可以提供本地支持、培训和服务，这有望进一步支持市场的增长。此外，地理空间数据的开放访问已被证明对中小企业有利，由于其收入限制，这在早期被认为是主要障碍。因此，预计中小企业部门将在预测期内实现最快的增长。

       ——测量将在 2021 年占据最大市场份额。测量市场大部分份额归因于地理空间分析在各个行业的日益增长的应用，包括安全和国防、建筑、工程和施工、石油和天然气、制造和公用事业。陆地和海洋测量对于石油和天然气以及采矿业来说都是必不可少的。此外，测量为更好的决策、可靠的记录保留和更好的土地管理等提供了重要支撑。这些因素促成了测量的领先地位。

        ——运输和物流行业引领市场增长。运输和物流行业正在通过物联网、5G 和自动驾驶汽车等新技术和先进技术改变行业。车联网和自动驾驶汽车的日益普及预计将引领对地理空间分析的需求。地理空间分析对于绘制路线图和确保高级驾驶辅助系统 (ADAS) 的高精度输入至关重要。预计自动驾驶汽车市场的增长将在预测期内推动对地理空间分析的需求。

        ——北美市场份额最大，亚太地区增长最快。估计2021 年北美将占地理空间分析市场的最大份额。该地区有多家科技公司的存在以及它们对人工智能和机器学习的越来越多的使用正在推动市场增长。支持在私营机构之间轻松共享地理空间数据的有利政策也促进了该市场的增长。此外，石油和天然气行业的增长、5G 基础设施的发展、对联网汽车的需求不断增长、全球汽车行业参与者的存在以及该地区强大的医疗保健基础设施是导致北美经济增长的一些驱动因素。预计亚太地区的复合年增长率最高。由于该地区（如印度、中国和印度尼西亚）的经济增长，城市人口快速增长。这种增长对智能城市、智能基础设施和精心规划的城市景观产生了很高的需求。中国、韩国和印度处于开发 5G 和物联网基础设施的前沿。预计这些因素将在预测期内以最高的复合年增长率推动亚太地区地理空间分析市场的增长。

       ——该报告认为过去几年地理空间分析市场地理空间分析市场的主要参与者是 ESRI（美国）、Oracle Corporation（美国）、Alteryx, Inc.（美国）、Fugro NV（荷兰）、Hexagon AB（瑞典）、RMSI Pvt。Ltd.、印度（印度）、SAP SE（德国）、Trimble Inc.（美国）、L3Harris Technologies, Inc.（美国）、通用电气公司（美国）、TomTom NV（荷兰）、Autodesk, Inc.（美国） 、Google LLC（美国）、Atkins（英国）、AAM Pty Ltd.（澳大利亚）、Orbital Insight（美国）、Cyient Limited（印度）、Precisely（美国）、HERE（荷兰）和 CARTO（美国）等。

       综合以上，全球地理信息产业发展的主要特征：一是全球地理信息市场分为四类，分别为全球导航卫星系统和定位、GIS和地理空间分析、地球观测、三维扫描。二是全球导航卫星系统和定位将主导市场。三是地理空间分析市场方面：基于人工智能（AI）和机器学习（ML）的 GIS 解决方案越来越多、智慧城市和城市化的发展、大数据分析的进步以及物联网传感器跨地点部署的增加等，都将推动地理空间分析市场的发展。中小型企业将成为将地理空间分析推向各领域应用的主要力量。车联网和自动驾驶汽车的日益普及预计将引领对地理空间分析的需求。北美、亚太市场增长最快。与地理隐私和机密数据相关的政策将影响市场发展。

二、我国地理信息产业发展的总体情况

       我国地理信息产业发展总体趋势与国外机构的产业报告描述大致相同，受地理信息技术创新融合发展、经济社会和环境对地理信息需求稳步增长等因素影响，地理信息服务能力提升达到先进水平，并渗透应用到国民经济各个领域，实现产值快速增长。

       （一）产业发展规模

       据中国地理信息产业协会，我国地理信息产业规模持续增长， 2021年我国地理信息产业总产值约为7524亿元，产业增速达9.2%。据中国卫星导航定位协会，2021年，我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到4690亿元，较2020年增长16.29%。

       据Geospatial World测算，2020年全球地理信息产业总产值预计约为3950亿美元。由于印度地理信息媒体与通讯集团与中国地理信息产业协会两个机构的数据测算依据不一致，两家数据无法直接对比。但初步判断，目前我国地理信息产业规模约占全球市场四分之一。

        （二）产业发展特征

       政府充分引导地理信息产业发展。一是建设北斗卫星导航系统、遥感卫星等关键基础设施，形成我国自主的综合时空信息服务能力，并带动资本在相关领域的投入。正加紧推动北斗社会化应用，基于北斗的土地确权、精准农业、数字施工、车辆船舶监管、智慧港口解决方案在东盟、南亚、东欧、西亚、非洲等地区得到成功应用。民用遥感卫星覆盖从光学到视频、雷达，从全色、多光谱到高光谱，形成了全球变化监测能力。二是构建天地图地理信息公共服务平台，鼓励企业基于平台开发各类增值服务。三是完善产业发展保障体系，出台了《测绘法》、《测绘地理信息管理工作国家秘密范围的规定》、《测绘资质管理办法》和《测绘资质分类分级标准》、《关于促进地理信息产业发展的意见》、《商务部等7部门办公厅（室）关于组织申报专业类特色服务出口基地的通知》等法律法规和政策。

       各类主体在推动创新和创造产值方面发挥积极作用。一是大型企业增长较好。根据中国地理信息产业协会发布的,“2022地信产业百强企业” 2021年度地理信息业务营收总额525.8亿元，同比增长15.5%；入选门槛超过1.51亿元。二是中小企业活力较强，协会发布的100家“2022地理信息产业最具活力中小企业”，2021年度地理信息业务营收总额50.1亿元，同比增长18.5%。

       地理信息服务贸易发展潜力较大。随着我国北斗导航系统的全球使用和遥感卫星的迅猛发展，企业在境外的卫星导航定位、遥感影像数据相关产品和服务逐渐增加。市场主要在东南亚、中东、拉美、非洲、东欧等发展中国家和“一带一路”沿线国家，欧美发达国家较少。业务方式主要有技术合作、产品代理、投资并购、参与对外援助等。总体来看，我国企业开展境外业务已逐步由传统的地理信息数据加工和劳务输出模式，转为资本和技术输出模式。

三、地理信息产业助力高质量发展的重点

       （一）促进地理信息产业自身的高质量发展

       综合以上，我国地理信息产业发展潜力很大，且随着GNSS、大数据、云计算、人工智能等技术的发展及其与地理信息的融合应用，地理信息系统和地理空间分析、卫星和无人机等地球观测影像分析、全球卫星导航定位服务、三维激光扫描等将成为地理信息产业发展的重点方向，应高度重视地理信息产业，并针对以上提出的这些重点，推进我国北斗系统、遥感卫星、三维扫描、地理信息人工智能等相关能力建设，为地理信息技术和产业融合发展提供更大动力。加强隐私、保密与应用、出口服务贸易等政策引导和扶持，从而形成并扩大我国在全球卫星导航系统、卫星遥感、无人机测绘、自动驾驶地图等领域的自主化优势，突破长期以来欧美国家在地理信息行业的领跑状态，推动我国地理信息产业在智能化时代实现弯道超车。助力实力较强的企业参与全球市场竞争，加强对中小企业的扶持。

       （二）推动地理信息融入国家数字化治理体系

       国家治理现代化就是使国家治理体系制度化、民主化、法治化、科学化、高效率，其任务包括促进政府数据开放、数据汇集共享，提高政府获取数据、分析数据、运用数据的能力。以地理信息为基础，能够汇集各类数据，且通过增加地理空间角度的数据分析能够为管理者提供新的认识，提升管理的科学性和效率。目前，联合国全球地理信息管理专家委员会正致力于构建综合地理空间信息框架(IGIF)，指导各国开发、整合、加强并最大化利用地理空间信息及相关资源，帮助其解决社会、经济和环境问题。在我国，地理信息在自然资源管理、国土空间治理等现代化进程中发挥了重要作用。应进一步加强测绘地理信息基础设施建设、数据平台搭建、应用服务创新等，推动地理信息融入国家治理体系与治理能力现代化进程，具体包括完善基础设施，推动国家测绘基准体系建设与精化，为精细化管理提供统一的空间基准；建设新一代地理信息公共服务平台，扩大政府地理信息资源开放共享；加大地理信息公共产品供给，推动公众版测绘成果加工和编制等。

       （三）充分发挥地理信息对于经济的带动作用

       地理信息技术和产业的迅猛发展，使地理信息产业不仅成为数字经济的重要组成部分，更为数字社会的各项构想落地实施提供了重要支撑。“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出加快数字社会建设步伐，构筑全民畅享的数字生活。应深入挖掘地理信息在提供智慧便捷的公共服务，推进城市数据大脑建设，探索建设数字孪生城市，加快推进数字乡村建设，以及推动购物消费、居家生活、旅游休闲、交通出行等各类场景数字化，打造智慧共享、和睦共治的新型数字生活等领域的应用前景，为数字经济发展提供坚实保障。

       此外，党的十九届四中全会首次明确数据作为生产要素参与社会分配，“十四五”规划和2035年远景目标纲要将大数据列为数字经济重点产业，提出建立健全数据要素市场规则。要求建立健全数据产权交易和行业自律机制，培育规范的数据交易平台和市场主体，发展数据资产评估、登记结算、交易撮合、争议仲裁等市场运营体系。地理信息大数据作为重要的基础大数据，数据要素市场规则的健全，也必将推动地理信息数据市场交易。应在大的数据要素市场规则框架下，细化完善地理信息数据交易规则，促进地理信息资源的开放应用。

自然资源部测绘发展研究中心

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