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破局!成都卫星遥感产业整装待发

慧天地 2021-09-20

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文章转载自微信公众号水经注GIS,作者:康丹,整理:文泉,文章来源:雨前顾问,版权归原作者及刊载媒体所有。


01
概述



“地球是人类的摇篮,但人类不可能永远被束缚在摇篮里”——康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基,看到了当今人类在航天领域的发展轨迹和发展速度。估计他会佩服后人的精神和执行力。



5月31日,在全球观众的注视下,搭载两名宇航员的SpaceX在美国肯尼迪航天中心39A发射台成功发射。


载人航天是航天领域的一项十分艰巨的任务,通常由国家实施。


SpaceX利用自身力量打破了这一传统,不仅拓宽了商业航天在探索领域的想象力,也有效地促进了商业航天的发展。


在SpaceX发射载人飞船的第二天,国内视频网站Bilibili宣布将于6月下旬在酒泉卫星发射中心发射一颗遥感卫星。


卫星获取的遥感影像和图像数据将用于B站科学研究,这颗卫星由国内民用遥感卫星总公司长光卫星技术有限公司自主研发。


卫星遥感是卫星三大应用方向之一,被誉为“上帝之眼”。


主要应用于军事侦察、土地监测、环境保护、城市规划、农业生产估测、海洋监测、天气预报等领域,主要用户为军队、政府机构和部分企业用户。


卫星的另外两个主要应用是卫星通信和卫星导航,前者已成为支撑信息经济的重要基础设施,后者的市场规模超过1000亿。


相比之下,无论使用范围或市场规模如何,卫星遥感都像一个“空头”。


然而,2015年国家开放遥感卫星商业化运营后,遥感卫星商业化迅速启动,发射次数也逐年增加。


2012年,我国遥感卫星发射次数为3次,2018年增至40次。


这期间发展出一批亮眼的民营公司,除上文提到的长光卫星,还有二十一世纪空间、欧比特,国星宇航等具备遥感卫星研制实力的公司,以及航天世景、四维图新、航天宏图、中科星图、中科遥感、超图软件等聚焦卫星遥感数据产品和技术开发服务的公司,这些公司多覆盖在北京、天津、上海、珠海等地。


具体到成都,在商用卫星遥感加速发展的强劲势头下,成都应如何抓住机遇发展?雨前,顾问咨询调研了成都市卫星遥感产业的现状、发展优势和面临的挑战,总结出三点发展建议。


02成都卫星遥感产业简析


卫星遥感产业链可分为上游卫星研制与发射、中游卫星运行与数据分发、下游数据处理与应用、增值服务。


在卫星研制环节,国星宇航是成都本地少有的具备遥感卫星研制、运营与应用能力的企业,去年曾发射一颗名为「三星堆号」的遥感卫星,并开发有基于卫星遥感技术的资讯阅读应用产品。


在卫星发射过程中,成都大多是“国家队”,但最近引进了国内知名火箭公司星河动力,有望推动低成本商用火箭的创新研发。

在卫星运营方面,四川21世纪遥感技术应用有限公司是21世纪航天的子公司。具备遥感卫星运行能力。目前正计划在四川省选址建设卫星地面接收设备。


在遥感数据的处理和应用方面,有大地测量量子图和鱼鳞图。两家公司主要提供卫星遥感在农业领域的大数据产品和服务,其他四个方面,主要提供遥感三维成像技术的研发和应用。


拉萨山区大倾角成像


03成都卫星遥感发展优势


成都发展卫星遥感产业具有一定的优势。


首先,虽然成都还没有一家领先的商业航天企业,但当地的军工、航空、加工制造、电子信息等产业比较齐全,具备发展遥感卫星产业的土壤。


其次,成都市去年发布了《成都智慧城市标准化白皮书2019》,指出成都智慧城市标准化主要集中在基础普及、政府服务、民生服务、生活服务、城市运营、城市治理、生态宜居7个方面。成都智慧城市建设正在加快。随着城市运行的更加精细化和智能化,各部门对卫星遥感数据的需求将会增加。


最后,成都市以积极的态度拥抱新兴产业,并在6月3日发布的《关于全面加强科技创新能力建设的若干政策措施》中明确指出,要对产业链、技术链进行梳理和分析,以及航空航天等关键领域的创新链。”薄弱环节,实施强链补充专项行动计划。此外,今年4月,国家发改委正式将卫星互联网纳入新的基础设施建设。随着国家的认可,商业航天进入了快速发展的通道,也有望带动卫星遥感产业的发展。


04成都卫星遥感发展面临的挑战


成都在航天工业中具有一定的基础,在卫星通信和导航领域具有较高的公司集中度。相比之下,与卫星遥感相关的公司寥寥无几,行业地位相当尴尬。原因如下:


遥感资源稀缺,产业发展成熟度低


遥感卫星商业化以来,虽然近年来国内遥感卫星发射次数有所增加,但在轨的遥感卫星只有几十颗,数量仍然相对较少。面对下游领域的巨大需求,供应能力有限,高分辨率遥感资源仍然稀缺。


北京、上海等地,因其固有的航天产业基础,加上城市化发展早、程度细,需求侧刺激卫星遥感发展,产业链相对完善。面对稀缺的遥感资源,成都的先天优势薄弱,产业成熟度低,随着智慧城市建设的深入,各领域升级数字化管理的需求迫切,卫星遥感市场仍有较大空间。


受限阴雨天气,高质量数据获取难度大


依据载荷的不同,遥感卫星主要分为光学遥感卫星和雷达遥感卫星,前者分辨率高,但遇到恶劣天气则无法工作,后者可突破天气因素进行全天候工作,但成本相较更高。目前,光学遥感卫星需求较大,占比更重。


成都地处盆地,亚热带季风性湿润气候,一年多云少阳,自古有「蜀犬吠日」之说。成都一年中平均有244.6天是阴天,只有24.7天是晴天,剩下的近100天为介于阴天和晴天间的多云天气。云雾、多雨天气让成都的卫星遥感图像获取变得极为困难,低质量甚至无用的遥感数据则限制了下游的数据分析与应用。


数据共享存在壁垒,数据利用率低


目前,卫星遥感数据缺乏统一标准,各类遥感卫星系统发展、遥感数据的应用、遥感数据的接入与出口尚未明确界定和规范,商业遥感卫星的数据政策亟待完善。同时,公益性应用的国产遥感卫星数据共享机制不健全,握在各个部门手里的数据未被盘活,数据资源存在浪费和不开放的情况。


在高质量遥感数据本就匮乏的境况下,遥感数据的利用率和二次开发程度还低,这也是限制整个行业发展的因素之一。


05成都市卫星遥感发展建议


卫星遥感产业链相对较长。成都发展卫星遥感需要从产业链的各个环节发力,有针对性地突破每个环节存在的困难。可以从以下三个方面着手:


在卫星研制和发射过程中,降低成本,增加小型化商用遥感卫星数量。


目前,传统的遥感卫星具有较高的空间分辨率,但开发成本也较高。一颗传统遥感卫星的成本从数千万到1亿元不等。高昂的生产成本限制了遥感卫星的数量。


一般来说,卫星返回原点需要几周时间,这不能满足时间敏感的遥感应用场景,比如对我国周边海域的观测,需要每两小时观测一次。卫星数量可以弥补回访间隔时间长的不足,这就需要降低卫星研发成本,用小卫星代替传统遥感卫星,建立卫星批量生产线。


比如美国Planet Labs公司发射的“鸽子”卫星,每颗卫星都有西瓜那么大,而且成本极低。虽然遥感影像质量不如大卫星,但覆盖率高,回访周期短,可以在地面提供连续服务。其大批量发射小卫星的生产模式也在一定程度上颠覆了传统的遥感卫星生产方式。


因此,传统的遥感卫星提供高空间分辨率的影像数据,辅以小型化的商用遥感卫星,可以满足更多卫星遥感应用场景的需求。


在卫星运行和数据分发环节,建立卫星互联机制,打破卫星资源共享障碍。


随着卫星遥感公司的增多,不同的公司都有自己的遥感卫星星座图。为了使每个卫星资源的价值最大化,每个星座之间必须相互关联,并打开数据共享壁垒。


建立数据共享机制,可以从政策和技术两方面着手。在政策层面,应尽早明确数据收集、使用和分发机制,统一数据标准。在技术层面,区块链技术可用于校准数据所有权,以协助确立行业内公司或机构的权利和责任。


随着我国城市规模的不断扩大,政府对遥感数据的需求开始从城市、省会城市向区县延伸,对各需求部门在确保安全的前提下,建立自上而下的数据共享机制,盘活手中数据,真正发挥卫星遥感数据的应用价值。


在数据处理和应用过程中,构建平台型公司,降低数据使用难度,赋予应用型公司权力。


处于产业链末端的应用公司对行业和需求都很熟悉,但他们的痛点在于如何将原始数据处理成可以直接应用的有效数据。这一过程要求企业具备一定的技术能力。


为了解决这一问题,一个拥有前端卫星制造和运营能力的公司可以发展成一个平台公司。


平台公司将整合各种资源数据,利用技术手段对其进行处理和封装成一个工具,提供一个真正深耕的行业,了解业务。


以平台型公司为核心,构建产业生态,使各行业的应用公司扎根生态,使卫星遥感在各个领域得到应用,从而加强卫星遥感产业的发展。


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