商用遙感衛星競爭大幕初啟
在商用遙感衛星技術領域，中國屬於“後來者”，但同時也在快速進步，扮演著“追趕者”的角色。業內人士認為，得益於技術的進步和商業用途的開拓，我國商用遙感衛星市場競爭大幕已經拉開，未來5年至10年，這一領域將通過資源整合在競爭中形成更多“發展紅利”。
全球商用遙感衛星技術持續突破
2019年1月21日，“文昌超算一號”商業遙感衛星在酒泉衛星發射中心通過長征十一號運載火箭發射升空。作為海南省首顆上天運營的商業衛星，該衛星與長光衛星目前在軌的10顆衛星併網執行，專門為海南及南海區域提供遙感資訊服務。
業內人士分析認為，全球遙感衛星技術在過去幾十年時間裡實現了快突破。
上世紀90年代冷戰結束後，各國各行各業對利用衛星遙感影象來獲取高質量的地理空間資料的需求日益增加。美國商業航天部門迅速捕捉到這一商機，從20世紀90年代起不斷髮射造價相對低廉的多顆商業遙感衛星，並搶奪到了國際市場絕大多數份額。
不過，軍用偵察衛星雖然解析度高，但視場窄，商業遙感衛星解析度雖略低於偵察衛星，但視場較寬。更為重要的是，隨著商業遙感衛星解析度、快速反應能力、產品影象質量不斷提高，目前使用的最高解析度的商業遙感衛星，在技術水平上已超過許多國家擁有的軍用偵察衛星。
在經濟社會發展過程中，衛星遙感技術的作用日益凸顯。DigitalGlobe公司中國區負責人宋常青介紹，從1999年開始，DigitalGlobe就發射商用衛星IKONOS，2001年發射了QuickBird，2007年發射的World View系列的World View 1號，達到50cm解析度；2008年發射了GeoEye-1；2014年發射了World View 3，解析度達到30cm。商用遙感衛星DigitalGlobe已經在拍攝全球影像接近20年，累計存檔資料超過100PB的資料，超大型的影像存檔，各個時間段，全部衛星群每天的採集能力超過300萬平方公里。
令人震撼的技術細節是，DigitalGlobe佔據著業界目前商用遙感衛星的最高解析度——30cm，相當於衛星在離地球大概600多公里的軌道上，以每90分鐘轉一圈的速度執行，能拍攝到筆記本大小物品的清晰影像。因為技術優勢，DigitalGlobe被多家國際組織、知名公司選為合作伙伴。
DigitalGlobe還有項獨門技術，能夠在濃煙密佈的森林大火中找到火點。如果發生森林大火，濃厚的煙霧會阻礙衛星的拍攝。但是DigitalGlobe的World View 3號衛星擁有16個波段。通過特定的短波紅外光譜資訊組合，能夠去除煙霧，透過煙霧看到下面的火點，指導政府部門儘快地找到火點位置，通過影像評估火災程度等。
在商用遙感衛星技術領域，中國屬於“後來者”，但同時也扮演著“追趕者”的角色。與先行國家相比，我國衛星遙感技術起步大約晚了十年。1975年，我國成為世界上第三個掌握返回式衛星技術的國家。上世紀80年代中期，我國利用該技術成功發射兩顆國土資源普查衛星，初步滿足了對衛星遙感資訊的需求。
1999年我國發射的中巴地球資源衛星01星，首次將CCD相機（電荷耦合器件）用於遙感衛星。傳輸型數字遙感衛星替代返回式遙感衛星，大大拓寬了遙感應用領域，成為其轉向民用的標誌。
中國科學院院士、武漢大學遙感資訊工程學院院長龔建雅介紹，經過10多年時間的發展，通過不斷創新和攻關，我國遙感資料來源得到了極大豐富，衛星影像高精度無地面控制精確處理等技術也取得了突破。
與此同時，全球遙感衛星的趨勢則是“更快、更廣、更精細”：2013年DigitalGlobe發射了拍攝解析度46cm的GeoEye，2015年發射了雲平臺，2016年發射的World View 4號衛星，解析度達到了30cm。
值得注意的是，如今國內市場上國外衛星資料的價格開始大幅降低，解析度低於2米的衛星資料已基本退出市場。
市場“全產業鏈”競爭開啟
最近5年時間，得益於越來越多的商業巨頭參與到衛星發射行業以及微納衛星和立方體衛星的發射數量快速增長，全球遙感衛星數量快速增長。根據美國憂思科學家聯盟（The Union of Concerned Scientists，UCS）釋出的資料顯示，截至2018年10月，全球遙感衛星數量達到684顆。
高技術、高投入、高密度、廣覆蓋、深應用，這是全球商用遙感衛星市場競爭的核心領域。更為重要的是，商用遙感衛星領域單一衛星完全是“獨木不成林”的狀態，單一衛星覆蓋範圍極其有限，掌握的資料微乎其微，只有建設高密度、廣覆蓋的衛星群，才能佔據市場的高階領域，形成自上而下對競爭對手的強勢技術“碾壓”。
DigitalGlobe透露的下一代衛星計劃是，建設新的衛星群World View Legion，計劃在2021年之前最少發射兩顆衛星，完全由DigitalGlobe自行設計製造，並由SpaceX的獵鷹9可返回式火箭發射，最大限度地降低發射成本，同時可以成倍提高衛星採集能力。
在佈設“全球探頭”的同時，商用遙感衛星也會充分利用大資料和人工智慧技術，根據客戶需求進行資料影象的提取分析、趨勢研判等。
中國資源衛星應用中心主任徐文表示：“早期衛星遙感以公益服務為主，不太注重挖掘資料的商業價值，缺乏對創新積極性的激勵，幾乎是使用者需要什麼就提供什麼。商業化以後機制則完全不同，除了為滿足使用者需求之外，還積極主動挖掘資料的商業價值，擴大市場。”
宋常青介紹說：“商用遙感衛星需要大量的衛星影像作為基礎資料，同時還需要根據政府部門、資產管理公司、企業的需求，對建築、物流、空間地理等進行分析，進而影像領域中推動自動駕駛、高清地圖形成、地質結構變化、氣象環境變化等，不僅可以在未來的自動駕駛、高清地圖中全面呈現，更能夠在農作物生產、產業結構調整、人群流向狀況、工業發展態勢等，提供從巨集觀政策到微觀細節的研判和建議。”
在澳大利亞，與DigitalGlobe密切合作的客戶PSMA，通過高解析度的衛星影像，結合機器學習的演算法，在3個月時間裡，把澳洲全境的1300多萬棟建築物都提取出來，形成了詳細的3D立體影像圖。如果按照傳統走街串巷的方式，3年至5年時間也未必能夠完成這一目標。這些一手動態更新的資料和資訊，為保險公司、通訊電力企業、石油管道、水電地下管網建設企業提供了極其重要的應用場景，大面積縮短了規劃建設的時間基礎資料收集、設計、修改、增補時間。
深度應用仍需打破橫向隔閡
業內人士認為，國家發展戰略需要遙感衛星提供智慧力量，各行業的遙感應用需求旺盛。比如，在生態文明、“一帶一路”建設、軍民融合發展、科學防災減災等領域，都需要遙感技術和資料支撐。
據中國氣象局原副局長許小峰介紹，目前國內已經形成了氣象、海洋、高分、資源、環境等對地遙感觀測衛星系列，商業遙感衛星系列也發展得非常快。其中，作為全球對地觀測氣象衛星的重要成員，我國風雲氣象衛星已成功發射了17顆，目前有8顆在軌執行，且每顆衛星都獲得了大量遙感資料。
以“一帶一路”建設為例，“一帶一路”相關國家區域多為沙漠、海洋、高原、山地，暴雨、強對流、森林草原火情、沙塵暴等災害損失是全球平均值的兩倍以上，遙感衛星可對這些區域開展全天候、立體化觀測，清晰地捕捉災害變化。
氣象災害是自然災害中佔比最大的災種，遙感技術可提供大範圍、高時效、直觀精確的各類產品，為氣象監測發揮不可替代的重要作用。生態文明建設也迫切需要精細化的遙感服務，精準監測植被變化、地表溫度、霧霾、沙塵、乾旱、火情、水情等。
遙感衛星領域的專業人士認為，從國家戰略佈局、政府部門應用，以及商業領域的廣泛應用來看，遙感衛星的發展亟待解決兩個方面的問題：一方面是實現政府各部門的資訊共享、互聯互通，另一方面則是實現深度開發應用，這就需要儘快打破衛星遙感資料分散在氣象、海洋、環境、減災、測繪、地震等各個部門的現狀，儘快實現資訊互聯互通和共享。
打破資訊互聯互通壁壘的深層含義在於：既要將分散的遙感資料轉換為各行業、各部門、每個科技人員都能方便獲取和使用的資料資訊，實現多星多源多種遙感資料融合共享，同時又要將資料結合人工智慧、機器人的方式，實現更廣範圍的應用。
2010年，我國啟動高解析度對地觀測系統重大專項，目前共有6顆民用高分系列衛星在軌執行，其中2014年發射的高分二號首次在國產遙感衛星中達到了亞米級解析度。
隨著一批高效能指標的遙感衛星投入應用，國產遙感衛星資料得到了使用者認可，尤其是高解析度衛星資料從市場佔比幾乎為零開始逐漸提高。徐文說，如今我國中低解析度資料基本實現自給自足，高解析度資料已佔到國內市場的85%左右，並進入歐盟等發達國家和地區市場。
2018年全球衛星應用產業規模約為3200億美元，遙感僅佔不到1%，商業化程度尚處培育階段。
業內人士認為，商業遙感衛星在全球是一個新興產業、朝陽產業，同時有國家大力支援、企業大量參與、跨行業技術整合，雲技術、人工智慧、機器人等領域參與其中，形成了強大的資源整合能力，產生了更高的效率。資料收集更加龐大、應用範圍更廣、成本日益降低，能夠大幅降低原先的遙感影像使用門檻。
宋常青說：“這意味著有更多的領域能夠在同行、同業、跨行業、跨地域、跨學科進行分享，將成為高技術分享的‘發展紅利’。”
(責編：黃玲麗、張晨)