【行业】我国遥感未来发展前景与方向分析

遥感是什么？在上世纪，很多普通大众都没有听过这个名词。进入二十一世纪后，随着信息的发展和遥感知识的普及，很多人也开始知道一些关于遥感的知识，知道遥感就是利用卫星拍摄地球的影像。

然而当问及遥感能做什么的时候，很多非专业人士都很难正确回答，甚至一些测绘或地理类的人士也很难回答完整？

如果询问一个非专业人士，国家投资上百亿用于“高分辨率对地观测系统重大专项”是否值得，他也许会问——什么是对地观测系统？

遥感能做什么呢？

在2016年，国内有家著名的智库自媒体刊文，列举了遥感的一百种应用。虽然该文中为凑足“一百”而牵强附会了不少遥感用途或把同类应用再分类，包括“检测全球偏远地区性交易趋势”、“缩小尸体搜索范围”以及“定位游泳池”等等，但是也基本上可以体现遥感能够应用于很多领域和行业。

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而宫鹏教授在《对遥感科学应用的一点看法》一文中，更是在更高的高度上提出了遥感应用的最终目标，即遥感最终将是为人类可持续发展提供支持。

遥感技术确实可以应用在各个行业，确实也可以为人类可持续发展贡献力量，全球和我国的遥感应用确实仍然有很大的发展空间。

但是，我国目前遥感应用水平如何？应用瓶颈是什么？未来我国遥感事业如何突破瓶颈，如何能够真正支持国家经济和全人类的可持续发展呢？

用粮食做类比来分析我国卫星遥感事业发展和应用是比较合适的。

我国卫星遥感起步并不晚，早在上世纪70年代，我国就已经发射返回式遥感卫星，但是当时遥感都是应用于军事领域，我国真正的民用遥感开始于上世纪70年代末，但是长期以来，我国遥感事业就处于“无米之炊”的尴尬境地，长期以来严重缺少卫星遥感数据，严重依赖于进口卫星，当时应用技术也不成熟，在很长一段时间内，遥感应用水平不高，应用领域和范围有限。

这个阶段，我们只知道各种谷类能吃，但是产量不足，吃饱尚困难，故也没有追求烹饪方法，烹饪的工具也不够。

从上世纪末，随着计算机信息机软硬件技术发展，处理遥感数据的水平得到了很大提高，推动了遥感应用发展，但是还是苦于数据源不足，特别是我国，从上世纪以来，除气象卫星外，在各种卫星遥感数据方面都严重依赖于进口，虽然从1999年开始，我国也开始发射资源系列民用遥感卫星，但是数据质量较差，且数据分发渠道不健全，国产卫星遥感数据应用水平低，应用领域也比较有限，少量国产数据主要应用于国土以及国土相关领域，每年用大量经费进口国外遥感影像，特别是在全国第二次土地调查期间，用于购买国外卫星遥感影像的经费几乎与后来我国一个遥感卫星造价相当。

在2012年以前，由于严重缺少遥感数据，导致遥感应用在广度和深度上都有所限制。

一方面，很多尚未使用到卫星遥感的领域各个单位部门和企业，不愿意将资金投入到这种有一定风险且短期内很难保证效益的新技术应用方面，而由于遥感数据源以及技术积累不够，当时应用效果确实不佳；在另一方面，传统的卫星遥感应用或者说当时全国卫星遥感最主要的应用，即国土领域，用卫星遥感影像所做的事也是人工判读等最基础最原始的遥感数据利用方式，即利用高技术材料做低技术活，最后得到低附加值低技术产品。

这个时期，可以说很多单位都知道粮食可以吃，但是不知道味道和营养，也不知道烹饪方法，故不花钱购买，更不会烹饪。

2013年以后，随着高分辨率对地观测系统重大专项的实施以及民用领域遥感卫星产业发展，遥感卫星数量不断增加，遥感数据源极大丰富，虽然由于天气等客观原因原因，不一定能获得所有数据，但是遥感数据量也已经能符合各个行业应用需求。

从我国遥感卫星发展趋势上看，现在我国所发射的民用卫星中，遥感卫星数量已经占了总数的三分之一，而从国家以及各个航天企业发展计划来看，未来几年内，我国的遥感卫星将持续增长，各种类型遥感数据源将不断增加，同时，很多机构和商家还提供中分辨率甚至高分辨率的免费遥感影像，数据质量也不是问题，可以说，未来，遥感数据将不再我国遥感应用的主要问题。

粮食足够了，也脱壳了，就不仅仅是，这时候需要的就是烹饪技术了。

实际上，烹饪技术是从原材料到菜品最难的一部，如何从遥感数据到可以应用的成果，也是遥感技术推广发挥价值的关键。

我国现在阶段遥感应用可以说是真正的“方兴未艾”，但是我国目前遥感应用推广的瓶颈在哪里？

其实，就如同粮食烹饪一样，不知道烹饪技术，或者只知道最简单的烹饪技术即“煮熟即可”最简单的应用方式，当然不能满足很多单位和部门的需要。

很多领域和专业的都觉得卫星遥感数据是先进的科技成果，卫星影像成果也很好看，但是很多领域和单位最疑惑，最简单就是“不知道用来做什么，不知道怎么用”。

遥感用户，包括现有用户和潜在的用户想从遥感数据中获得什么？其实只有一种东西，就是信息，各个行业最终的要求就是对本行业有用的信息。用户的层次不同，对信息的需求也不同。一般可以分为行业数据信息——定量信息——定性信息——定论信息。

而遥感应用的瓶颈即是从遥感数据提取解译到信息应用的瓶颈。

首先，信息提取困难。

从遥感中提取最基本的数据信息是遥感应用基本工作，但是目前要从遥感影像中快速有效提取信息相对困难.从第二次土地调查到地理国情普查到第三次国土调查，仍然用最传统的人工判读方法，而且还要到实地核实，虽然每次项目都鼓励使用计算机解译的手段，但是用的效果不佳，往往可能因为无法确定错误判读信息而花费更多的时间成本查纠错，虽然目前也有一些计算机解译的成果，但是数据较粗，实用性差。现在提取信息基本上是以土地分类信息为主，而提取其他解译信息困难度则更高。目前遥感解译的技术基础还是基于上世纪八十年代到九十年代的理论，没有根本性变革。遥感影像到信息数据的转变困难，是最基本问题。

其次，信息准确度不确定。

如前文所述，从遥感影像中要提取各种信息非常困难，仍然是以地类信息为主，但是即使是地类信息，其信息准确度和精度都不确定，而且影像质量不同，解译信息准确度和精度也有差别。信息准确度不确定最大的问题是导致用户对信息的信任度降低，信息无法提供用户定量和定性，最终使用户不敢应用遥感技术服务于本领域和行业。

最后，信息成果表现形式不完美。

各个领域用户基于遥感的应用，最终需要遥感能够提供本行业的信息，从定量信息到定性和定论信息，这必须涉及到跨领域跨学科的信息解译和信息转换，而目前这种信息转换缺少良好的方法。

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总的来说，目前遥感应用瓶颈是从遥感信息到各个行业信息的有效性、可靠性和可读性短板。

目前我国虽然有很多遥感卫星服务公司，拥有自己的遥感卫星并出售遥感数据，但是由于卫星造价和发射价格非常高，而短期内盈利困难，很多企业压力比较大，如果不能有效推广卫星遥感应用，提高遥感数据使用效率，很多企业发展困难，也可能打击企业未来发展遥感卫星产业的信心，无法实现遥感可持续应用。因此，解决好遥感数据应用问题，也是实现我国遥感可持续发展的关键。

如何解决这些问题则是我国未来遥感能否有效服务国民经济和人民生活的关键，也是遥感产业发展出路。

长期以来，我国的遥感学科属于测绘科学类，在某些时候也属于地理学类，但是，遥感不应仅局限于两个学科内。遥感可以用于测绘和地理信息调查，但是却不能被测绘和地理学科的思想限制，遥感获得的信息可以超越国土测绘和地理的，基于这样的认识，才能更好的拓展遥感应用范围，提高应用水平，加深应用理论。

而基于这种认识，遥感信息也不应该是独立的，一方面，遥感数据可以解译成为各类信息，另一方面，遥感数据的信息解译也要基于大量的专业数据，即遥感是要真正“溶”入各个领域，才是我国未来遥感应用真正要发展的方向。

学科、技术和成果应用的融合，最常说的方法都是培养复合人才，这种方法固然没有错，但是这种方法也会出现两个问题，一是时间较长，培养需要时间，从人才到技术又要时间，各个部门和企业都等不了，二是复合型人才毕竟是少数，很难满足各个领域各个单位的需求。

那如何解决这个难题？

从上个世纪90年代初开始，信息化浪潮的到来，很多行业都面临本行业如何实现信息化的问题，本行业的信息如何能够在计算机上体现。

最终，在数接口、格式、操作系统和表现的统一，实现了全行业领域的信息化和数据交换。

目前大数据和人工智能发展非常迅速，而这也促进了遥感技术解译技术发展，未来随着遥感技术、大数据和人工智能技术的发展，多遥感数据元、多行业数据以及AI结合实现的信息解译与成果生产，解译信息的精度和可靠性不断提高，将是未来发展趋势也必然。

随着信息可靠性不断提高，各个行业和领域也将逐渐或挖掘遥感技术在自己领域或单位中的应用，但是最大问题还是前文所述，如何能够实现信息转换。

用户往往不在乎过程，而是在乎结果。遥感最终提供给用户的，必然是用户能够接受的专题地图、数据图表定量信息，并最终提供定性甚至定论信息。故未来我国遥感未来发展则是基于大数据和AI技术的最终成果服务，而这种最终成果则是依赖于一个统一的整合平台。

目前我国地理信息技术发展迅速，地理信息软件和服务平台在全世界占有一席之地，地理信息大数据技术也开始得到应用，但是作为地理信息数据最主要的来源之一的遥感数据却未能实现有效快速转换为地理信息数据或信息数据提供用户。遥感影像快速处理和解译是我国遥感应用和地理信息服务的短板，而随着遥感数据量不断增加，遥感将成为地理信息的主要来源，那么谁能够拥有从遥感数据到地理信息数据或者其他数据服务的技术和产品，谁就能在未来遥感行业以及地理信息行业甚至信息服务业拥有一席之地。

长期以来，我国遥感处理和解译软件长期被外国软件垄断，但是，随着遥感应用需求，这些软件生产的产品和成果往往不能在满足用户需求。而这正是我国遥感软件发展的机遇。

未来遥感软件产品必然向智能化、大数据化、地理信息集成化和成果信息化。而目前我国原有的几家大型地理信息软件厂商基本上都缺少从基于人工智能的多源遥感信息到可用信息这一功能。可喜的是，有少数几家新兴的企业目前已经开发一体化的从多源卫星遥感数据、集成大数据和人工智能技术实现最终信息化服务的遥感应用平台，随着这些遥感应用平台的不断完善和技术积累，未来将推动我国遥感应用发展。

未来不可预见，但是可以预测，从信息产业发展上看，用复杂的技术实现最易懂的成果，是每个行业和产业发展的必然。遥感事业发展也将是这个趋势，也是这个趋势的影响下，遥感市场存在巨大的商机，发展产业与服务社会经济和人类发展的关系是一致的，只有更好分析遥感发展中的瓶颈，才能提出解决方案，并在方案基础上研发各种技术、产品和平台，最终推动遥感应用于各个领域，也最终实现遥感技术遥支持联合国可持续发展目标。

来源：北京航天宏图信息技术股份有限公司

作者：廖永生

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转自：中国测绘学会

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