专题丨空间信息行业如何走好“疫”后之路？

当历史的车轮碾过风雨征程的2019年，即将向着2020年春天的路口驶去时，一场始料不及的疫情打乱了历史前进的步伐。

从2019年12月8日武汉市卫健委通报首例不明原因肺炎患者发病开始，一场新冠肺炎疫情迅速在武汉市暴发，随后湖北“沦陷”，全国失守，最后席卷全球。

在这场特殊的战“疫”中，全国各行业的高科技冲锋在抗疫的前线，其中包括以遥感卫星、北斗、GIS、无人机为代表的空间信息技术，它们发挥自身的专业作用，为抗击疫情做出了力所能及的贡献。

空间信息技术在重大事件中淬炼成长

中国上一次发生重大突发公共卫生事件是17年前的SARS，那一次，空间信息技术为抗击SARS发挥了“奇兵”的作用。

2002年11月16日，中国广东首先发现严重急性呼吸道综合症（SARS）的病例。短短几个月时间，SARS迅速扩散和蔓延至全国。

为抗击SARS，2003年4月23日，国家成立国务院防治非典型肺炎指挥部，统一指挥、协调全国非典型肺炎的防治工作。与此同时，由中科院地理科学与资源研究所、北京大学遥感与GIS研究所、中国疾病预防控制中心、卫生部统计信息中心等单位联合攻关的“国家SARS疫情控制与预警地理信息系统”应急研制项目启动建设，用空间信息技术抗击SARS。

经过科研人员一个多月的连续奋战，“国家SARS疫情控制与预警地理信息系统”于2003年5月下旬投入使用。基于该系统，有关政府部门可以在空间或者时空上对确诊病人和疑似病人及其密切接触者按照不同指标和空间位置进行分类汇总和统计分析，同时可记录与非典病人紧密接触人员的相关信息，并在地图上进行空间位置标定。此外，该系统根据所处的空间位置信息和属性信息进行专题查询和统计，以图文一体化的表现方式提供查询分析，并可以对潜在的传染区进行预测，辅助有关政府部门制定相应的预防策略，提醒相关区域群众和群众组织做好不同级别的预防措施。

▲基于地理信息系统建立的SARS分布专题地图

既能以图文形式展示疫情的分布情况，又能预测潜在的传染区，“国家SARS疫情控制与预警地理信息系统”为战胜SARS提供了重要的决策依据。在科技手段的助力下，2003年6月24日，世界卫生组织宣布解除对北京的旅行警告，同时将北京从SARS疫区名单中排除。从全国防治非典型肺炎指挥部成立，到世界卫生组织宣布“双解除”，中国取得SARS胜利仅用了两个月。

地理信息系统在抗击SARS上的大放异彩，给空间信息行业带来了利好：不仅提高了人们利用空间信息技术的意识，而且催生出了大量成熟的地理信息系统。然而，地理信息系统这一细分领域的发展并没有驱动整个空间信息行业的发展，其仍然满足不了国家的需求。在SARS结束的五年后，汶川发生了里氏8.0级地震。由于中国卫星的数量不够，震后72小时才弄清楚震源的位置，以致于救援人员错过了“黄金救援”时间。

尽管汶川地震暴露了我国卫星遥感技术的问题，但它也让其赢得了发展的契机。震后，在中国科学院院士、中国工程院院士李德仁等人的推动下，于2010年启动中国高分专项工程，加速卫星遥感技术的研发。10年来，高分卫星先后发射7颗，推动了我国卫星遥感技术跨上新的台阶，极大提高了中国天基对地观测水平，也加速推进了空间信息产业的发展。

与此同时，汶川地震也成为推动空间信息行业另一细分领域——无人机行业发展的“幕后推手”。当地震发生后，由于恶劣的气象条件，复杂的地形地貌及地震造成的通信设施损坏等环境超出了载人飞机和直升机的安全飞行条件，导致在相当长一段时间内无法通过航空手段获得灾区影像，与灾区之间的联系也被迫中断。而不存在人员安全隐患的无人机则可以改变这种局面。于是震后，无人机得到了各级政府部门和社会的认可，其技术得到了快速的发展。当前，无人机在个人消费、植保、测绘、应急救援、巡查等领域得到广泛应用，成为了国内乃至全球备受关注的新兴产业，并在国民经济和社会生产生活中发挥着越来越重要的作用。

▲北斗等抗震救灾设备应用于汶川地震示意图

汶川地震还加速了北斗的发展。当时震后地面通信设施遭到了严重破坏，救援部队利用北斗短报文功能发出了第一条信息，将灾情和受灾位置准确地报告给救灾抢险指挥部，北斗得到了应用。为了加强和完善北斗全球覆盖和服务能力，我国在2009年启动了北斗三号系统建设，在北斗的驱动下，空间信息行业不仅步入快速发展期，而且空间信息行业不断与人工智能、云计算、大数据、物联网等行业跨界深入融合，孕育出丰富的空间信息新应用。以空间信息行业与人工智能跨界融合为例，两者催生出的自动驾驶车，正在改变我们的生活方式。

在SARS、地震等重大突发事件洗礼下，空间信息行业得到了全面进化。技术方面，不仅涌现了无人机、自动驾驶等新兴技术，而且我国自主遥感卫星分辨率已达亚米级，北斗系统已实现亚太区域覆盖，地面增强系统实时定位精度达米级。在产业方面，空间信息行业与物联网、互联网、人工智能等产业深入融合发展，开创了一个万亿级蓝海市场，其产业应用范围涵盖国防、智慧城市、国土、城管、公安、交通、测绘、卫生等多个领域。同时，空间信息产业于2014年被我国纳入七大战略性新兴产业。

得到全面提升的空间信息技术成为国家突发事件应急体系中的一把利器。2017年8月8日，四川九寨沟发生里氏7.0级地震。借助遥感卫星技术，地震部门仅用4个小时就找到震源位置，这效率比汶川地震提高了18倍，大大加快了救援速度。

然而，这一灾害应急响应速度，李德仁院士在第十六期钱学森论坛上指出，距离秒级、分钟级的反应级别还有不小差距，这就需要建立一个卫星通信、导航、遥感一体化天基信息实时服务系统。在他的推动下，这个系统正在有条不紊地推进中。系统建成后，我国将实现全球表面分米级空间分辨率、小时级时间分辨率的数据采集和米级精度的导航定位服务，空间信息技术将实现质的提升。

空间信息技术“智”战新冠肺炎疫情

地震响应速度的提升对空间信息技术来说，只是应用的一个场景。当新冠肺炎疫情发生后，空间信息技术快速响应，融入多项疫情防控工作之中，为战胜疫情提供了有力的保障。

▲东营市社会治理网格化服务管理平台界面图

GIS技术助力疫情精准防控。作为此次疫情发生的源头，武汉为了控制疫情，决定于1月23日10时起封城。然而，受春运和疫情双重影响，此前已有500多万人离开了武汉。庞大的迁出人口令全国各地倍感紧张。这些人去哪儿了、哪些地方是防控重点，政府和公众都迫切想知道答案。通过运用GIS技术建立的地图大数据平台，政府有关部门对1月20日-1月23日武汉人口流向的热门城市进行了统计，这大致代表了春运期间从武汉出发的人，都去了哪里。数据显示，春运初期，武汉人口流向最多的就是武汉周边、湖北省内的其他城市，热门流向城市最为靠前的14座城市全都来自湖北，它们依次是孝感、黄冈、荆州、咸宁……其次，河南、湖南、江西等省份，也有较多武汉人前往。事实证明，人口流入最多的两个城市孝感和黄冈，成为武汉之外，疫情最严重的城市。有了大数据的引导，一方面政府就能提前洞察疫情扩散走势，有助于科学防疫，另一方面引导用户提前研判出行风险，提升安全系数。与此同时，基于GIS技术建立的各类疫情专题地图，可方便公众获取疫情在地理空间上的实时动态，以对疫情防护做出判断。此外，各地借助GIS技术建立的网格化平台，通过在线健康打卡以减少疫情交叉传播的风险等措施，保障疫情不因复工而进一步蔓延。

北斗技术助力疫情防控跑出“加速度”。面对激增的病患，参照2003年抗击SARS期间北京“小汤山”医院模式，国家迅速在武汉建设了两座专门医院——火神山和雷神山医院，集中收治新型冠状病毒感染的肺炎患者。建设者们24小时分秒必争，仅用14天的时间，两座医院平地而起。在这场与时间赛跑的斗争中，“中国速度”“中国力量”再一次提振了信心，振奋了人心，震撼了世界。火神山和雷神山医院的高效率、高质量完工，离不开北斗高精度定位技术。借助北斗高精度定位设备，即使在环境复杂的场地，如树林、建筑群中，建设人员确保工地大部分放线测量工作一次完成，为两座医院迅速施工争取了宝贵时间。同时，疫情期间，交通运输部还通过全国道路货运车辆公共监管与服务平台入网的北斗车载终端，向600余万入网车辆持续推送疫情信息，推荐道路行驶及运输服务信息。此外，面对迅速增长的物流配送压力，全国各地数十万台北斗终端也进入物流行业。

卫星遥感技术助力火神山、雷神山医院监测。为阻击疫情，让感染病人提供更好的集中治疗，武汉火神山、雷神山两所医院的建设吸引了举国上下的关注。为回应公众对医院建设进度，以及建设对周边环境影响的关切话题，在李德仁院士的指导下，武汉大学在1月25日成立了包括多个单位遥感骨干力量的联合工作组，决定用卫星遥感手段见证火神山医院、雷神山医院建设进程，提供医院建设对周围环境影响的初步评估。工作组先后调动和获取吉林一号高分辨率光学卫星、珠海一号高光谱卫星、吉林一号视频03星等影像，对在建医院附近的全色多光谱影像、高光谱影像、高分辨率夜光影像等进行分析研判，发现医院总体建设进展速度明显，施工过程对周边水域未产生环境影响，工地绝大部分区域24小时同时开展了高强度施工等。卫星遥感技术在向公众传递“中国速度”“中国力量”的同时，用自身的技术为抗击疫情做出了应有的贡献。

无人机技术助力人员减少交叉感染。为了阻断疫情传播，各地都采取了很多“硬核”手段，其中无人机技术化身“全能战士”，成为了抗疫战线上一个特别的“逆行者”。疫情期间，无人机在医院和疾控中心间穿梭，实施疫情防控急救药品和标本的自动化转运；无人机在公路上盘旋，代替人工进行空中指挥的工作；无人机变身“消防能手”，成为全国各地广大农村乃至城区防疫消毒工作的“超级神器”；无人机化身“空中广播”，将当前中央、省、市、县最新防疫工作部署、政策和知识向广大市民“加速度”传递。同时对街头路面异常情况能够做到及时发现、及时管控，既降低交叉感染风险，又提升群防群控、群防群治效率。 

▲中海达利用无人机对深圳岗贝村等地进行疫情防控宣传

除此之外，室内定位、智能机器人等空间信息技术，也纷纷拿出了“十八般武艺”，既给医护工作人员、疫区人民群众提供了工作、生活便利，又极大增强了人民抗疫的信心。

疫情过后，空间信息行业何去何从？

此次新冠肺炎疫情，空间信息技术担当起科技抗疫的跨界先锋，在为精准抗疫贡献力量的同时，也暴露了空间信息行业中的智慧城市问题。

在3月2日的公益直播中，李德仁院士指出，我国智慧城市进展很快，但之前的智慧城市建设都为了服务于正常城市管理，要在不封城的情况下满足疫情防控需求，仍然存在四个问题。

第一，时空轨迹数据不全、精度不高。李德仁院士表示，虽然地理信息空间能够记录时空轨迹数据，但目前大部分数据掌握在中国移动、中国电信、中国联通等运营商手中，且病人及携带者的数据在卫健委及各个医院手里，使得数据不全。同时，靠基站定位的手机，在城市中只能精确到100米，在乡村精确范围是在300～500米，这远远满足不了精准防疫的需求。

第二，城市网格管理的精细程度不够。智慧城市建立城市网格系统的初衷是用于城市管理，服务对象是大众。此次突发的传染病管理，需要管理到每个人和每个角落，因此现有的城市网格管理的精细程度显然还不够。

第三，数据共享程度不足。当前数据分散在卫健委、医院、公安、人社、手机运营商等不同部门中，由于各部门协同性不够强，阻碍了数据开放共享。

第四，公民知情权与数字隐私权之间存在矛盾。李德仁指出，手机里记录了每个人的位置和轨迹数据，这些数据属于公民的隐私权，但同时在面对突发公共卫生事件时，公民也有知情权，需要知道自己有没有跟感染者有交叉感染，这关系到每个人的生命安全。

疫情尽管暴露了问题，但同样也是“危”中有“机”。

首先，疫情要求智慧城市更加智慧、智能，这会给空间信息行业带来更广阔的应用空间。毕竟建高水平的智慧城市需要精确、实时的数据来支撑，同时也需要更智能化的地理信息平台来管理运营，而城市数据的获取和管理都离不开无人机低空图像测量技术、地理信息系统、UWB技术、倾斜摄影技术、高分辨卫星遥感、激光雷达等空间信息技术。同时，当前智慧城市要实现更智慧、更智能就需要做到从二维到三维、从室外到室内、从地上到地下，这将有数万亿级的市场等待空间信息企业去开拓。

▲武汉大学研发的机器人小珈为雷神山医院运输物资

其次，无人智能装备将迎来爆发期。在疫情暴发前，无人机、无人配送机器人、无人驾驶车等无人智能装备离大众的生活还十分遥远，在普通民众眼中，这些只不过是对未来美好生活的向往。然而当疫情暴发后，我们可以看到，无人机既能消毒巡查，又能测温空投，无人配送机器人和无人驾驶车也能在物流、配送、清洁、消毒等多个领域发挥关键作用，这些无人智能装备各显神通，筑起了疫情防控的坚实防线。无人智能装备在此次疫情中的广泛应用，使得政府和公众深刻地认识到了其应用的价值，这为处在无人智能装备生态链上的空间信息企业带来了新的发展机会。

最后，疫情按下行业融合发展“快进键”。为抗击疫情，无人智能装备送物资、量体温，5G远程会诊平台，云监工等都是疫情催生出的行业融合的新应用、新事物，这些在抗疫战场上都发挥了重要作用。同时，疫情过后，我国将加速推进智慧城市社会治理体系建设，推进大数据、5G、物联网、人工智能等行业的快速融合与发展，实现转危为机。不难发现，行业加速融合是大势所趋，空间信息行业也不例外。疫情过去，空间信息行业可与物联网、5G、医疗、人工智能等行业加强深度融合，扩宽行业应用边界，为行业发展谋求新机遇。

面对当下的局势，空间信息企业唯有与时俱进，主动创新，方能在市场竞争中立于不败之地。

本文所用图片源于网络

作者/编辑 何溪

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