我我国国卫卫星星测测绘绘产产业业发发展展现现状状和和几几点点建建议议刘小波李航摘要:在国家“十二五”规划的战略部署指导下,在国家测绘地理信息事业被赋予新的职责的背景之下,卫星测绘事业正面临重要的发展机遇。本文通过对国际国内卫星测绘发展现状的对比,分析当前我国卫星测绘应用产业面临的需求与挑战,并在此基础上对今后我国卫星测绘事业的发展提出相关建议。关键词:卫星测绘地理空间信息产业化规划一引言现代测绘技术是以信息科学、空间科学、高性能计算和网络通讯等为基础,以卫星定位技术、遥感技术、地理信息系统技术为核心的新型技术体系,是国家高新技术与综合国力的重要标志。卫星测绘作为现代测绘技术的重要组成部分,可以实时获取空间信息,建立和维持高精度的空间基准,及时获取高分辨率影像,为更新各种比例尺基础地理信息,建立和维护国家基础地理信息系统服务。测绘卫星作为高精度遥感卫星的代表,是推动地球空间信息化的主力军,将对我国测绘地理信息产业的发展产生深刻的影响。全国人大通过的我国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要明确提出,要培育发展包括新一代信息技术在内的七大战略性新兴产业,推动重点领域跨越式发展。国务院提出的加快培育和发展战略性新兴产业重点领域之一“高端装备制造业”的重点方向和主要任务中明确,要“积极推进空间基础设施建设,促进卫星及其应用产业发展”。卫星遥感和地理信息产业作为新一代信息技术内容之一,将获得国家的重点支持。今年5月23日,李克强副总理到中国测绘创新基地视察,宣布国家测绘局更名为国家测绘地理信息局,并对地理信息产业发展和测绘卫星工作作出重要指示。卫星测绘应用作为遥感和地理信息产业发展的重要领域将迎来难得的发展机遇。刘小波,国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心党委书记,高级工程师。李航,国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心。二国际测绘卫星体系发展现状与趋势国际上遥感卫星发展迅猛,测绘卫星是高精度的遥感卫星,除了美国、俄罗斯、法国等国家之外,日本、印度,甚至韩国、泰国等国家都先后发射了不同种类的测绘卫星。国内外测绘卫星的数据应用已相当广泛,早在20世纪80年代,加拿大利用卫星遥感数据修测1:20万地形数据库,法国、意大利利用卫星遥感数据测制非洲及东南亚地区大面积1:5万地形图。目前,优于5米分辨率的测绘卫星影像已经成为1:5万测图和更新的重要数据源。资源调查、防灾减灾、生态环境、交通等行业应用已经严重依赖高分辨率测绘卫星。遥感数据应用市场规模不断壮大。遥感数据应用市场产业链和细分市场逐步形成,遥感数据需求层次不断丰富。民用遥感卫星的发展仍以政府投资为主,政府和商业混合的运作系统以及纯商业化运作系统的比例将逐渐增大。雷达、高光谱和INSAR3种数据将被更广泛地应用。高空间分辨率的遥感影像需求仍在不断加大,中低空间分辨率的遥感数据已出现潜在的产能过剩。卫星光谱分辨率不断提高。国际遥感卫星正进一步向高空间分辨率、高光谱分辨率、短重访周期发展。21世纪初,随着国外对地观测技术的重大进步和一些庞大计划的实施,资源遥感将进入新的发展时期,与测绘相关的卫星对地表测绘制图技术将会有重大进展。三、我国测绘卫星领域的发展状况及形势(一)卫星测绘发展现状我国自主研发了气象、海洋、资源三个民用遥感卫星系列及环境减灾卫星星座,目前有11颗在轨运行,5颗正在研制中。现有的中巴资源卫星可提供中等分辨率遥感影像,可用于1∶25万地形图更新。2007年发射的02B星和计划中的CBERS-3/4的高分辨率影像可对1∶5万的基础地理信息进行要素更新。按照天地一体化的建设思路,我国开展了卫星地面接收站、数据中心等国家空间信息基础设施建设。先进计算机、大容量存储设备和高速数据通讯网等国家空间信息基础设施有力地保障了卫星数据的处理、存档、分发与运行管理。卫星遥感技术在地形图测绘、海事测绘、地表高程测量、大地测量、区域地表沉降测量、全球重力场、应急测绘以及地理信息产业服务等测绘业务工作中已逐渐发挥越来越重要的技术支撑和服务作用。(二)卫星测绘应用需求与挑战近年来,国民经济建设和社会发展对卫星遥感影像资源的需求和依赖程度越来越高。实施国家资源、能源战略需要自主卫星数据;保障海洋权益,维护国土安全,迫切需要海陆对地观测体系的支持;坚守18亿亩耕地保护红线,急需构建以遥感技术为支撑的现代监管体系;防范和减少地质、海洋灾害,迫切需要卫星遥感快速响应支撑;基础地理信息持续稳定更新,卫星遥感是数据基础;实施全球变化监测,应对气候变化,需要宏观观测信息;困难地区测图及数字区域、数字城市建设等,都对卫星测绘提出了新的要求。随着国家对资源环境监管的需要,经济发展对空间信息资源的需求正快速增长。而我国卫星数量少、型号品种单一、精度较低等问题,正严重制约着卫星应用业务能力的提升和产业化发展,卫星测绘应用面临着严峻挑战。1、卫星统筹协调规划不到位,研发能力不足由于缺乏长远统筹,目前我国还没有关于自主测绘卫星发展的相关政策和规划,缺乏完善的相关技术规范标准。缺少对测绘卫星科技知识产权保护与成果转化方面的扶持。各应用部门所急需的卫星测绘数据远远得不到满足,形成了卫星立项和实际应用不相适应,地面系统自成体系,业务应用时断时续的局面。卫星研发部门也苦于对卫星发展没有预期,难以进行有效的技术储备和队伍建设,只能按照单星组织力量应对局部的科研和生产,制约了我国测绘卫星技术水平和研制效率的提升。2、业务卫星发展严重缺位,难以形成业务保障能力重研发轻应用、重单项轻整体的发展模式,严重制约着卫星遥感产业发展。限于单个卫星重访周期不能满足实际需求,在近年来多次突发事件与空间信息数据应急需求中,我国都难以实现在第一时间获得我国卫星获取的有效数据。空间数据获取的高时效需要多颗卫星形成星座并实现业务化运行,才能使卫星在短时间抓住有利的天气条件,获取海洋、污染、农林、国土、资源等多种情况、多种对象观测的重要参数,要求卫星重访周期短到数天到数小时,甚至连续观测。显然,单单依靠一颗或几颗卫星难以实现。3、卫星及应用产业化发展缓慢,商业化运行程度低我国卫星遥感数据市场需求巨大,但产业发展速度和规模却比较缓慢,旺盛的市场需求并未能转化成对国产卫星的强大的驱动力。相反,这种需求为国外的卫星提供了广阔的市场空间。目前,国外几乎所有的高分辨率卫星在国内都设有销售网点,大量推广本国的影像数据。作为战略性新兴高技术产业,国家虽有卫星应用产业化等政策性资金专项支持,但数量还十分有限,有针对性的产业激励政策措施还不多,各类社会资金、企业等投入卫星测绘应用的机制和发展环境尚未形成。四测绘卫星应用发展有关建议(一)加快制定测绘卫星发展的政策和规划测绘卫星是国家空间数据基础设施的基础和支撑。我们应根据国民经济社会发展的要求,在国家民用空间基础设施建设中长期发展规划的基础上,制定我国自主测绘卫星发展的相关政策和规划,配合国家遥感卫星的整体发展规划,使得我国遥感卫星高中低分辨率相互配合,形成高水平的测绘卫星系列。在国家统筹的基础上,实现高分辨率高精度遥感卫星的快速、持续发展。研究制定测绘卫星数据的使用政策、管理政策、共享和分发服务政策,制定和完善相关技术规范标准,使测绘卫星数据资源发挥最大的效益。营造满足测绘卫星发展的政策环境,强化测绘卫星科技成果与新产品推广政策,加强测绘卫星知识产权保护与成果转化,积极扶持测绘卫星应用产业化发展。建立遥感卫星产业化激励机制,研究制定促进卫星遥感应用产业化发展的相关政策和法规,建立政府、企业、社会多方投入的航天发展新机制,促进卫星应用战略新兴产业快速发展,引导和鼓励遥感应用相关产业发展,推进空间信息的社会化服务。(二)加快业务卫星和新型测绘卫星的研发,形成测绘卫星体系测绘卫星除了传统的高分辨率光学卫星外,还包括干涉雷达卫星、激光测高卫星以及重力卫星和导航定位卫星。而仅仅是高分辨率光学测绘卫星就不仅要求分辨率至少优于5米,还需要高精度的相机和卫星平台。其他几种卫星的难度系数则更高。可以说,测绘卫星工程是国家高新技术发展的重大标志,体现了一国的科技创新能力和水平。技术难点多、难度大,立项及研制过程复杂,需要政府部门与整个行业的支持。在需求分析和有效载荷技术以及卫星应用技术取得突破的同时,尽快开展资源三号后续业务卫星以及激光测高卫星、干涉雷达卫星、重力卫星等卫星的可行性方案研究和综合立项论证,列入卫星发射计划,“十二五”期间争取达到2-3颗,初步形成光学测绘卫星体系,满足测绘及各行业对测绘卫星的应用需求。(三)加强卫星测绘人才队伍建设加强测绘卫星的人才队伍建设,重点是建立卫星测绘科技创新及人才培养体系,重点培养高分辨率遥感技术、影像处理技术、网格化分发服务技术、信息安全保密技术以及地理信息应用技术等核心技术领域的专业人才队伍,形成创新团队,并推动人才在地理信息技术与行业应用技术领域的融合,促进应用创新。对卫星测绘学科领域给予政策性倾斜和支持,努力培养造就一批知名专家、领军人才和学科技术带头人。要加快建立卫星测绘应用国家局重点实验室。与有关科研、生产单位共同搭建卫星测绘科技发展与协作的平台。充分发挥国家“千人计划”人才的作用,并通过重大项目牵引,吸收、引进更多的高层次人才,投身于卫星测绘科技创新,并为建设国家级重点实验室以及工程中心做好技术和人才储备。(四)加快测绘卫星与地理空间信息产业的融合要充分调研经济社会发展,尤其是人民群众生活对地理信息日益增长的需求,加快地理信息综合开发利用,让测绘卫星数据转化为地理信息产品服务国民经济各部门,开发功能齐全、使用便捷、人们喜欢用的大众化、普适性产品与服务,让地理信息产品走进千家万户,真正推动地理信息产业繁荣发展。要研究分析地理信息产品的市场需求,优化卫星测绘技术装备和基础设施合理布局,加快建设自主系列高分辨率测绘卫星,研发先进航空摄影测量平台,显著提高天空一体化的地理信息获取、处理与服务能力,实现遥感影像数据的广泛推广与应用。一是建立国家遥感影像服务平台,实现遥感影像服务和地理信息公共服务平台的结合,为公共地理信息服务提供最新最好的影像数据;二是加强遥感影像与社会化应用的结合,为数字省区、数字城市、西部大开发、西气东输、新农村建设等提供高精度的影像与测绘保障服务;三是加强为测绘重大工程的服务,开展国产卫星影像在天地图网络平台建设、海岛(礁)测绘、1:5万数据库更新、现代大地基准等国家重点项目中的应用,充分发挥测绘卫星的效益。(五)加强对地理国情监测技术保障服务地理国情监测的主要手段就是通过航空遥感和航天遥感、地理信息系统和卫星定位等高新技术,利用不用时相、不同尺度、不同数据源从既往到现在,从微观到宏观,从具象到抽象,对地理国情信息进行动态获取、综合分析、实时发布和监控评估。开展地理国情监测,需要丰富的卫星遥感数据和快速获取处理能力、先进的对地观测科技手段。因此卫星测绘部门需要快速提升测绘技术水平和现代化测绘装备,提高基础地理信息覆盖度,并不断拓展地理信息的要素类型,丰富信息内容,提高信息现势性,完善数字区域、数字城市、数字省区地理空间框架建设,为地理国情监测提供强有力的数据支撑。