我国遥感应用产业化中的若干问题探讨

作者:文博论文查重     发表时间:2021-03-02 04:45:29   浏览次数:142


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  一、引言

  空间信息技术领域中简称的“三遥技术(遥感、遥控、遥测)”、“3S 技术 [ 遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)]”、“通导遥技术(通信、导航、遥感)”,均以遥感技术为关联。其中,应用关联最为紧密的是“3S 技术”。三项技术分别以信息采集提取、信息管理分析、信息定位授时为技术特点,优势互补,在应用发展中形成相互紧密的依存关系,成为空间信息产业化过程中的关键技术 [1]。

  当前,我国基本建成国家民用空间基础设施天基系统,为空间信息产业化发展奠定了基础。然而, “3S 技术”产业化发展进程中,各自所形成的市场规模很不平衡。虽然近十年来卫星遥感数据市场平均以每年 20% 以上的速度增长,国产卫星数据在国内卫星数据市场占有率有强劲提升,并进入了我国 “高分时代”,却未带动 RS 技术应用产业化迅速扩张,相对另两项技术的产业化发展仍然滞后。本文结合当前形势,提出“我国遥感应用产业化中的若干问题”,供大家探讨。

  二、遥感应用的产业化发展规模问题

  1. 产业规模发展倒挂

  我国最早引入的 RS 技术,经历了二十世纪七十年代的起步,八十年代的发展和九十年代的逐步应用阶段,截至 2015 年全球市场规模才达 160 亿美元(约折合人民币 1070 亿元)[2],我国遥感产业市场规模仅有 56 亿元(图 1)。而 GIS 技术八十年代开始引进我国,截至 2015 年我国市场规模达 3600 亿元(图 2)[3]。GPS 约在八十年代末九十年代初引进我国,截至 2015 年我国卫星导航产业市场规模达 1735 亿元(图 3)[4] 。

  统计表明,GIS 和 GPS 两项技术率先在市场层面实现了产业化发展。然而,相对这两项技术最先引进我国的 RS 技术,却产业化业绩平平,远远落后于其它两大产业的市场规模,出现“倒挂”现象,其产业化进展缓慢。

  2. 公众市场是产业规模化发展的主战场

  三大关键技术先后涉足的应用市场产业链(图 4),从卫星制造、发射接收、数据分发、信息提取,到产业链中游的各个行业应用领域,再到产业链下游的公众市场应用领域,构成了全产业链的完整市场体系。

  政府行业应用是市场需求的主体,它主导了产业发展的关键及核心,是近三十年产业持续高速发展的主要动力。三大关键技术之一的 GPS,率先进入公众市场,得到良好的市场化应用,形成规模化的产业化发展。同时对牵引其他两项技术向公众市场推动起到了关键作用。近十年,导航定位技术市场应用,伴随着汽车产业、互联网、移动终端与通信等产业,创新协同发展,并得到政府发布的成套政策、法律、法规及保障性扶植项目支撑,使军民融合 + 商业模式得以在公众市场推广应用,形成了高速增长的市场份额。GIS 技术随之实现了产业化、规模化布局和发展。

  以上两项技术的产业化和商业化进程迎合了公众市场需求,形成了完全的产业链布局,使以政府行业应用为主体重心,转移到了以商业公众市场应用为主导的产业化发展模式,从而逐渐形成并保持了稳定的经济发展态势和可持续增长速度。然而这轮发展机遇中并未带动遥感技术得以长足发展,其仍保持以传统的政府需求为主体的市场支撑模式。因此,公众市场应用是遥感产业化发展的重要方向,是遥感应用产业爆发式增长的主战场。

  3. 公众市场应用缺乏媒介工具

  E 时代正在改变我们的传统生活与工作方式。遥感技术若进入公众市场应用,尚缺乏大众使用的便捷式软件工具,以及与新媒体运营经销体系相融合的软件平台。特别是缺乏植于移动终端、互联网平台、大数据云平台等容易被公众欣然接受的非专业适宜性产品和遥感数据非专业使用方法。遥感专业人士需要改变视角,改变思维模式,提升创新模式。即将到来的 5G 时代,将为遥感数据的广泛应用奠定商业基础。加快遥感产业化和商业化进程,努力将遥感技术与应用由政府主导的模式调整为主要由政府引导、市场主导、公众服务的模式,既可更好地为经济发展主战场服务,又可充分利用产业和市场力量,更快地发展遥感技术和服务能力 [5] 。

  三、我国遥感与“大数据”集结路径问题

  1. 遥感与大数据的关系

  遥感技术是地理信息采集的主要技术。基于遥感技术,在测绘、国土、城市、环保、海洋、农业、林业、水利、气象、灾害、地质、国防、交通、电力、统计、考古、选址等三十多个行业或领域开展“本底” 数据采集、信息变更调查、可持续更新等工作,这些本底数据与其行业本身的专题统计数据叠合,构成了 “政府行业大数据”。

  我们提及“大数据”的组成部分中,相当重要的一部分数据来源于“政府行业大数据”,政府各行业的“大数据”在数据集结过程中,离不开遥感调查及可持续更新。

  2. 我国“大数据”集结路径问题

  我国“大数据”集结,由于涉及到国家机关、社会团体、企事业组织、个体等诸多层面的信息,仍存在着顶层统筹缺乏、标准不一、路径不畅、数出多门、行业壁垒等问题。鉴于与地理位置有关的数据占信息的 80%,且大部分产生于“政府行业大数据”,应将遥感技术作为“大数据”采集技术的重要手段之一,并将“大数据”集结路径统筹为以遥感技术作为主要数据采集源,以此逐步规范国家“大数据”集结路径。

  四、遥感业务的政府管理机构归口问题

  1. 遥感业务政府管理建制演变概述

  机构改革之前(二十世纪七十年代初)的地质矿产部,是当时我国遥感建制最全的部级机构。从部机关有关司分管的“物化遥处”,分离出来了独立的 “遥感处”,直接领导部署局级单位“航空物探遥感中心”;全国各省成立了近 30 个局属“地质遥感站”,并每年有独立的年度计划、工作任务、建设进度及工作会议;在部内实现了遥感工作的统一领导、统一计划、统一管理、统一部署、统一发展。这是之前推动我国遥感事业发展最有力,最完整的部、省两级遥感机构管理体系。二十世纪八十至九十年代间,全国各省纷纷以不同行业为背景,建立了近 30 个省级遥感中心。农业部陆续在全国建立了 11 个省(大区)级农业遥感中心,对农作物实施估产监测。全国地方遥感应用协会即中国遥感应用协会成立。

  时至今日,仍没有建成统一归口管理我国遥感业务的政府部门(或国家机构)。国土资源部、农业部、民政部、科技部、国家减灾委员会、中国科学院、中国气象局、国家海洋局、国家测绘地理信息局、中国航天科技集团公司和中国航天科工集团公司等,相继建立了部属遥感中心、卫星中心、研究院所及地面站等直属单位。省(局)署遥感机构,除国土资源部(原地矿部、原国家测绘局、原国家海洋局)、农业部保留原省(局)管遥感建制外,中国气象局正在各省气象局着手建立省级气象遥感中心。国家发改委,连续几个五年计划,有遥感专项经费支撑国家级、跨省域、跨行业的遥感专项项目。主管“国家高分辨率对地观测系统重大专项”的重大专项工程中心,近几年在全国成立了近三十个省的“省级高分数据与应用中心”,以实体化的方式,推进遥感高分领域的应用推广 [6]。

  相关期刊推荐:《卫星应用》(月刊)创刊于2010年,现由国防科工委、总装备部、中国航天科技集团公司多家单位主办的中国航天科技集团公司卫星应用专业信息网网刊,内部发行,秉承“信息交流、服务决策,促进我国卫星应用事业发展”的办刊宗旨,认真履行职责,力争把国内外卫星应用各领域的新政策、新技术、新进展及时呈现给读者,搭建起了业界领导、卫星制造企业、卫星应用企业间信息交流、互动的桥梁。

  经民政部注册的中国地理信息系统协会和中国卫星导航定位协会,归口到国家测绘地理信息局管理。中国遥感应用协会,归口到中国航天科技集团公司管理。

  2. 空间信息有国家级领导机构,但遥感业务没有归口单位

  大多数人认为,工业和信息化部是我国空间信息行业归口管理单位。实际上在有关方面的立项、管理、发展、统筹等一系列政府领导方面的事宜,没有确切的政府归口管理部门或单位。遥感项目立项及管理,多以政府行业部门业务管理需求而设立。在天基系统方面,国家有中长期发展规划;在地基应用系统方面,尚缺乏国家层面的顶层设计和实施体系。特别是遥感业务,应用跨度和层面复杂而广域,加之技术的难度和推广度难度,要真正形成产业化,需设置国图 5 遥感技术应用领域示意图家层面的领导机构,增强国家层面的指导和政策扶持,减少重复建设和无序发展,保障投入产出的良性循环经济和创新驱动发展环境,促进产业布局和升级。

  五、遥感技术的学科领域问题

  1. 遥感有完整的技术体系,产业链涉及领域广阔

  遥感技术伴随着从航天航空载荷研制、卫星制造、航空器及遥感传感器制造,到卫星发射,卫星地面接收系统,地面数据处理系统,信息提取与行业专题应用,以及直接或间接支持和保障相关行业技术发展,遥感技术已在全球形成了从天基到地基的完整技术体系和应用产业链。

  如图 5 所示,遥感应用产业链技术结点清晰、应用面广泛并且还在不断扩展,衍生产品外延广阔,其技术支撑地位在不断提升。遥感技术的学科领域研究,应提到当前国家发展战略中着手顶层设计。

  2. 遥感技术非属国家一级学科

  遥感科学技术是空天一体化技术,在测绘科学、信息科学、电子科学、地球科学、计算机科学以及航空航天工程和其它学科交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门应用面广泛的新兴边缘学科 [7]。

  我国国家标准(表 1、表 2)中,将遥感技术设置在一级学科“420 测绘科学技术”下的“42020 摄影测量与遥感技术”之中。尽管遥感技术应用广泛、潜力巨大,但遥感科学技术仍未上升到国家一级学科。

  就遥感技术发展的现状和前景,应当予以改革,将“遥感技术”提升为“遥感科学技术”,使其符合科技强国和国民经济发展战略需要,更广泛地发挥其作用。

  3. 专属学科领域领军人员屈指可数

  若设置“遥感科学技术”为一级学科,学科领军人物必不可少。当前,我国在遥感及其相关学科带头人则屈指可数。我国早期从事遥感科学研究的部分相关院士的研究方向,涉及遥感科学技术体系的多级环节,包括传感器研制、卫星发射与接收、地面应用系统与行业应用等。对应的学科分支尚待细化,领军人员为数不多,尚待发展壮大。

  4. 尚无以遥感命名的大学

  我国的遥感科学技术,目前只是作为专业,植入到各个专业的大学中,而以测绘为主的武汉测绘科技大学和解放军测绘学院随着高校改革和军改也并入综合性大学之中。跨行业的各种大学,将遥感科学技术作为学院、研究所、专业学科等进行教学和研究。在原有的北大、浙大、武大、地大及各个师范和理工大学基础上,不断向国土资源、气象、海洋、旅游、环境、城市和考古等方向的专业大学延伸发展[8]。目前,尚无一所专门以遥感命名的科技大学。这不利于遥感科学技术体系的建立、研究、人才培养和系统应用、技术标准等诸多科学问题研究。

  六、遥感应用的主配角定位问题

  1. 在国家重大工程中的主角定位

  作为空间信息支撑技术之一的遥感技术,正在由“配角”向“主角”转换过渡。已经开展的全国土地调查、地理国情普查、农村土地确权、全国农业普查等国家重大工程,都应用遥感技术手段做重要支撑。——论文作者:赵新 1,2 王战举 2,3 屈鸿钧 1,4 孙赜 5

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