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我國遙感應用產業化中的若干問題探討

發布時間:2021-02-21所屬分類:科技論文瀏覽:1

摘 要: 一、引言 空間信息技術領域中簡稱的三遙技術(遙感、遙控、遙測)、3S 技術 [ 遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)]、通導遙技術(通信、導航、遙感),均以遙感技術為關聯。其中,應用關聯最為緊密的是3S 技術。三項技術分別以信息采集提

  一、引言

  空間信息技術領域中簡稱的“三遙技術(遙感、遙控、遙測)”、“3S 技術 [ 遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)]”、“通導遙技術(通信、導航、遙感)”,均以遙感技術為關聯。其中,應用關聯最為緊密的是“3S 技術”。三項技術分別以信息采集提取、信息管理分析、信息定位授時為技術特點,優勢互補,在應用發展中形成相互緊密的依存關系,成為空間信息產業化過程中的關鍵技術 [1]。

我國遙感應用產業化中的若干問題探討

  當前,我國基本建成國家民用空間基礎設施天基系統,為空間信息產業化發展奠定了基礎。然而, “3S 技術”產業化發展進程中,各自所形成的市場規模很不平衡。雖然近十年來衛星遙感數據市場平均以每年 20% 以上的速度增長,國產衛星數據在國內衛星數據市場占有率有強勁提升,并進入了我國 “高分時代”,卻未帶動 RS 技術應用產業化迅速擴張,相對另兩項技術的產業化發展仍然滯后。本文結合當前形勢,提出“我國遙感應用產業化中的若干問題”,供大家探討。

  二、遙感應用的產業化發展規模問題

  1. 產業規模發展倒掛

  我國最早引入的 RS 技術,經歷了二十世紀七十年代的起步,八十年代的發展和九十年代的逐步應用階段,截至 2015 年全球市場規模才達 160 億美元(約折合人民幣 1070 億元)[2],我國遙感產業市場規模僅有 56 億元(圖 1)。而 GIS 技術八十年代開始引進我國,截至 2015 年我國市場規模達 3600 億元(圖 2)[3]。GPS 約在八十年代末九十年代初引進我國,截至 2015 年我國衛星導航產業市場規模達 1735 億元(圖 3)[4] 。

  統計表明,GIS 和 GPS 兩項技術率先在市場層面實現了產業化發展。然而,相對這兩項技術最先引進我國的 RS 技術,卻產業化業績平平,遠遠落后于其它兩大產業的市場規模,出現“倒掛”現象,其產業化進展緩慢。

  2. 公眾市場是產業規;l展的主戰場

  三大關鍵技術先后涉足的應用市場產業鏈(圖 4),從衛星制造、發射接收、數據分發、信息提取,到產業鏈中游的各個行業應用領域,再到產業鏈下游的公眾市場應用領域,構成了全產業鏈的完整市場體系。

  政府行業應用是市場需求的主體,它主導了產業發展的關鍵及核心,是近三十年產業持續高速發展的主要動力。三大關鍵技術之一的 GPS,率先進入公眾市場,得到良好的市場化應用,形成規;漠a業化發展。同時對牽引其他兩項技術向公眾市場推動起到了關鍵作用。近十年,導航定位技術市場應用,伴隨著汽車產業、互聯網、移動終端與通信等產業,創新協同發展,并得到政府發布的成套政策、法律、法規及保障性扶植項目支撐,使軍民融合 + 商業模式得以在公眾市場推廣應用,形成了高速增長的市場份額。GIS 技術隨之實現了產業化、規;季趾桶l展。

  以上兩項技術的產業化和商業化進程迎合了公眾市場需求,形成了完全的產業鏈布局,使以政府行業應用為主體重心,轉移到了以商業公眾市場應用為主導的產業化發展模式,從而逐漸形成并保持了穩定的經濟發展態勢和可持續增長速度。然而這輪發展機遇中并未帶動遙感技術得以長足發展,其仍保持以傳統的政府需求為主體的市場支撐模式。因此,公眾市場應用是遙感產業化發展的重要方向,是遙感應用產業爆發式增長的主戰場。

  3. 公眾市場應用缺乏媒介工具

  E 時代正在改變我們的傳統生活與工作方式。遙感技術若進入公眾市場應用,尚缺乏大眾使用的便捷式軟件工具,以及與新媒體運營經銷體系相融合的軟件平臺。特別是缺乏植于移動終端、互聯網平臺、大數據云平臺等容易被公眾欣然接受的非專業適宜性產品和遙感數據非專業使用方法。遙感專業人士需要改變視角,改變思維模式,提升創新模式。即將到來的 5G 時代,將為遙感數據的廣泛應用奠定商業基礎。加快遙感產業化和商業化進程,努力將遙感技術與應用由政府主導的模式調整為主要由政府引導、市場主導、公眾服務的模式,既可更好地為經濟發展主戰場服務,又可充分利用產業和市場力量,更快地發展遙感技術和服務能力 [5] 。

  三、我國遙感與“大數據”集結路徑問題

  1. 遙感與大數據的關系

  遙感技術是地理信息采集的主要技術;谶b感技術,在測繪、國土、城市、環保、海洋、農業、林業、水利、氣象、災害、地質、國防、交通、電力、統計、考古、選址等三十多個行業或領域開展“本底” 數據采集、信息變更調查、可持續更新等工作,這些本底數據與其行業本身的專題統計數據疊合,構成了 “政府行業大數據”。

  我們提及“大數據”的組成部分中,相當重要的一部分數據來源于“政府行業大數據”,政府各行業的“大數據”在數據集結過程中,離不開遙感調查及可持續更新。

  2. 我國“大數據”集結路徑問題

  我國“大數據”集結,由于涉及到國家機關、社會團體、企事業組織、個體等諸多層面的信息,仍存在著頂層統籌缺乏、標準不一、路徑不暢、數出多門、行業壁壘等問題。鑒于與地理位置有關的數據占信息的 80%,且大部分產生于“政府行業大數據”,應將遙感技術作為“大數據”采集技術的重要手段之一,并將“大數據”集結路徑統籌為以遙感技術作為主要數據采集源,以此逐步規范國家“大數據”集結路徑。

  四、遙感業務的政府管理機構歸口問題

  1. 遙感業務政府管理建制演變概述

  機構改革之前(二十世紀七十年代初)的地質礦產部,是當時我國遙感建制最全的部級機構。從部機關有關司分管的“物化遙處”,分離出來了獨立的 “遙感處”,直接領導部署局級單位“航空物探遙感中心”;全國各省成立了近 30 個局屬“地質遙感站”,并每年有獨立的年度計劃、工作任務、建設進度及工作會議;在部內實現了遙感工作的統一領導、統一計劃、統一管理、統一部署、統一發展。這是之前推動我國遙感事業發展最有力,最完整的部、省兩級遙感機構管理體系。二十世紀八十至九十年代間,全國各省紛紛以不同行業為背景,建立了近 30 個省級遙感中心。農業部陸續在全國建立了 11 個省(大區)級農業遙感中心,對農作物實施估產監測。全國地方遙感應用協會即中國遙感應用協會成立。

  時至今日,仍沒有建成統一歸口管理我國遙感業務的政府部門(或國家機構)。國土資源部、農業部、民政部、科技部、國家減災委員會、中國科學院、中國氣象局、國家海洋局、國家測繪地理信息局、中國航天科技集團公司和中國航天科工集團公司等,相繼建立了部屬遙感中心、衛星中心、研究院所及地面站等直屬單位。省(局)署遙感機構,除國土資源部(原地礦部、原國家測繪局、原國家海洋局)、農業部保留原省(局)管遙感建制外,中國氣象局正在各省氣象局著手建立省級氣象遙感中心。國家發改委,連續幾個五年計劃,有遙感專項經費支撐國家級、跨省域、跨行業的遙感專項項目。主管“國家高分辨率對地觀測系統重大專項”的重大專項工程中心,近幾年在全國成立了近三十個省的“省級高分數據與應用中心”,以實體化的方式,推進遙感高分領域的應用推廣 [6]。

  相關期刊推薦:《衛星應用》(月刊)創刊于2010年,現由國防科工委、總裝備部、中國航天科技集團公司多家單位主辦的中國航天科技集團公司衛星應用專業信息網網刊,內部發行,秉承“信息交流、服務決策,促進我國衛星應用事業發展”的辦刊宗旨,認真履行職責,力爭把國內外衛星應用各領域的新政策、新技術、新進展及時呈現給讀者,搭建起了業界領導、衛星制造企業、衛星應用企業間信息交流、互動的橋梁。

  經民政部注冊的中國地理信息系統協會和中國衛星導航定位協會,歸口到國家測繪地理信息局管理。中國遙感應用協會,歸口到中國航天科技集團公司管理。

  2. 空間信息有國家級領導機構,但遙感業務沒有歸口單位

  大多數人認為,工業和信息化部是我國空間信息行業歸口管理單位。實際上在有關方面的立項、管理、發展、統籌等一系列政府領導方面的事宜,沒有確切的政府歸口管理部門或單位。遙感項目立項及管理,多以政府行業部門業務管理需求而設立。在天基系統方面,國家有中長期發展規劃;在地基應用系統方面,尚缺乏國家層面的頂層設計和實施體系。特別是遙感業務,應用跨度和層面復雜而廣域,加之技術的難度和推廣度難度,要真正形成產業化,需設置國圖 5 遙感技術應用領域示意圖家層面的領導機構,增強國家層面的指導和政策扶持,減少重復建設和無序發展,保障投入產出的良性循環經濟和創新驅動發展環境,促進產業布局和升級。

  五、遙感技術的學科領域問題

  1. 遙感有完整的技術體系,產業鏈涉及領域廣闊

  遙感技術伴隨著從航天航空載荷研制、衛星制造、航空器及遙感傳感器制造,到衛星發射,衛星地面接收系統,地面數據處理系統,信息提取與行業專題應用,以及直接或間接支持和保障相關行業技術發展,遙感技術已在全球形成了從天基到地基的完整技術體系和應用產業鏈。

  如圖 5 所示,遙感應用產業鏈技術結點清晰、應用面廣泛并且還在不斷擴展,衍生產品外延廣闊,其技術支撐地位在不斷提升。遙感技術的學科領域研究,應提到當前國家發展戰略中著手頂層設計。

  2. 遙感技術非屬國家一級學科

  遙感科學技術是空天一體化技術,在測繪科學、信息科學、電子科學、地球科學、計算機科學以及航空航天工程和其它學科交叉滲透、相互融合的基礎上發展起來的一門應用面廣泛的新興邊緣學科 [7]。

  我國國家標準(表 1、表 2)中,將遙感技術設置在一級學科“420 測繪科學技術”下的“42020 攝影測量與遙感技術”之中。盡管遙感技術應用廣泛、潛力巨大,但遙感科學技術仍未上升到國家一級學科。

  就遙感技術發展的現狀和前景,應當予以改革,將“遙感技術”提升為“遙感科學技術”,使其符合科技強國和國民經濟發展戰略需要,更廣泛地發揮其作用。

  3. 專屬學科領域領軍人員屈指可數

  若設置“遙感科學技術”為一級學科,學科領軍人物必不可少。當前,我國在遙感及其相關學科帶頭人則屈指可數。我國早期從事遙感科學研究的部分相關院士的研究方向,涉及遙感科學技術體系的多級環節,包括傳感器研制、衛星發射與接收、地面應用系統與行業應用等。對應的學科分支尚待細化,領軍人員為數不多,尚待發展壯大。

  4. 尚無以遙感命名的大學

  我國的遙感科學技術,目前只是作為專業,植入到各個專業的大學中,而以測繪為主的武漢測繪科技大學和解放軍測繪學院隨著高校改革和軍改也并入綜合性大學之中。跨行業的各種大學,將遙感科學技術作為學院、研究所、專業學科等進行教學和研究。在原有的北大、浙大、武大、地大及各個師范和理工大學基礎上,不斷向國土資源、氣象、海洋、旅游、環境、城市和考古等方向的專業大學延伸發展[8]。目前,尚無一所專門以遙感命名的科技大學。這不利于遙感科學技術體系的建立、研究、人才培養和系統應用、技術標準等諸多科學問題研究。

  六、遙感應用的主配角定位問題

  1. 在國家重大工程中的主角定位

  作為空間信息支撐技術之一的遙感技術,正在由“配角”向“主角”轉換過渡。已經開展的全國土地調查、地理國情普查、農村土地確權、全國農業普查等國家重大工程,都應用遙感技術手段做重要支撐。——論文作者:趙新 1,2 王戰舉 2,3 屈鴻鈞 1,4 孫賾 5

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