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李德仁:迎接地理信息产业与IT产业的大融合

日期: 2015-11-25
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当今全世界正从数字地球向智慧地球发展[1],从各行各业的实际需求出发,地理信息技术现在发展的趋势是从二维到三维建模、从室外到室内建模、从地上到地下的三维数据集成以及室内外一体化高精度实时导航。社会对各类与地理信息数据关联的人和物的变化需要实时监测和分析,如公安部要求发生火灾时需要知道室内情况,需要知道消防人员和待救人员的精确位置;又如在突发情况下人员往哪儿疏散,能否实时通知到每个人的手机上等等。这需要相关产业,包括航天航空产业、地理信息产业与IT产业等共同集成和有效的融合,为用户提供一站式的智慧服务[2]2013-2014年间,中国IT公司收购导航地图公司就是这种大融合的标志。

  如何迎接地理信息产业与IT产业的大融合呢?以下就以四方面阐述作者的观点。


  一 要形成大融合的产业链


  传统地理信息产业中导航、遥感和GIS集成,是小产业集成,在智慧地球物联网的概念下,现在是大平台、大产业、大融合[3]。其中航天平台,服务于导航、遥感和通信的卫星数量级是数百个;航空平台,服务于导航、遥感和通信产业的有各种飞行器、特别是无人机等,数量级是数万个;地面移动测量平台,数量级超过5万到10万个;街道上的摄像头,也是数据采集系统,仅中国就超过2000万个;人们手中的智能手机,达到上亿到几十亿,它们都是能够感知收集信息的传感器。地理信息产业与IT产业的大融合能够满足国家安全、经济转型发展和大众民生的需要。各行各业对智能化的地理信息服务的需求十分迫切,无时无处不在,过去没有一个部门、行业专门来引导,通过融合未来将会形成大的产业链。


  二 大融合的产业链需要大集成


  传统航天平台按照导航卫星、遥感卫星,通信卫星按照行业部门划分和管理。原来遥感卫星的数据通过卫星地面站接收和处理,不能直接联接进入互联网,未来是否可以在500-600km轨道上的遥感卫星上增加通信模块,将遥感和通信在卫星上集成起来,并通过星间、星地互联组网,直接按照用户需求提供影像信息服务。例如面向登珠穆朗玛峰的用户,遥感卫星采集登山用户需要区域的最新高分辨率遥感数据实时通过星间、星地网络发给登山的用户。这种集成虽然技术难度大,卫星之间要通信,在天上实现互联网,单星变成多星组网,让卫星一专多能,遥感卫星也同时是通信卫星,但通过攻关能够实现。此外,例如北斗系统,尚无法在通过在境外建设基准CORS站的方式提升定位精度,未来可否用低轨的遥感卫星星座作为北斗卫星的移动基站准,利用遥感卫星和地面基准站高精度的多模多频接收机,通过整体平差解算,在提高遥感卫星定轨精度的同时,为北斗系统定位增强服务,力争在定位精度上超过国外系统。


  传统的地理信息数据在一般是静态的,而街道级的视频摄像头,加上正在上天的视频卫星,其影像数据是动态的,将静态的地理信息数据和动态视频数据进行集成和融合会发挥巨大作用。例如GIS数据与时空视频影像数据有效集成,就能为公安部门破案进行服务[4]。所以要重视大的跨行业的交叉集成,形成超过原来限于各专业内所能想象的大集成、大融合的产业链。


  三 坚持创新驱动发展


  目前,全世界在地理信息技术与IT技术的融合方面上没有成熟的商业化产品,也没有先进的技术、经验直接借鉴。面对这一重大发展机遇,我们不能有等、停、靠的思想,需要立足于原始创新,不断汇聚IT、航天、航空、地理信息处理的资金和技术,通过协同创新、产学研合作,实现天地组网、实时通信、自动处理、智能服务。


  过去GIS和测绘行业只是获取、处理静态的地理数据,现在不仅要静态的数据,还要做实时的动态监测、管理、分析和控制;过去地理信息主要服务对象以行业部门为主,随着IT产业的发展,服务对象已经从专业用户拓展到大众用户。例如,在车载导航领域,汽车无人自动驾驶需要厘米级的导航地图的同时,还需要实时的路况;在航运领域,还需要实时地为各类船舶提供航道地理信息、安全信息等等。


  面向这种融合所带来的科学发展和产业发展的双重机遇,我国地理信息行业需要按照创新驱动发展的理念,根据用户需求,建成完善的空天地通信、导航、遥感一体化服务系统。只有坚持创新驱动发展理念,依靠自主创新,才能实现地理信息产业强军、富国、利民的目标。

四 走政府引导下的市场化发展道路

  地理信息产业与IT产业融合中,要坚持走走政府引导下的市场化发展道路。

  以北斗导航系统为例,北斗系统由政府投资建设,对用户提供免费服务,但是要最大程度发挥北斗系统的建设效益,还需要利用市场资源和商业手段,做好终端机和软件,才能打造北斗应用产业链条。


  在高分辨率遥感卫星数据方面,高分数据具有较高市场价值,目前全球产值约为300亿美金。我国现行遥感卫星体制是部门所有制,各部门之间数据不能共享。反观西方先进国家,高分辨率遥感卫星系统的运行大多采用了商业化、市场化的策略。1994年,美国通过总统令,开放了高分辨率遥感产业的商业化了商业遥感卫星发展,2003年美国又专门出台了《商业遥感政策》,对美国企业开展高分辨率遥感卫星系统的运营提供了政策保证。如今,美国政府和军方均向市场采购大量商业高分辨率卫星遥感数据,近10年来美国军方用于采购民用的高分辨率遥感数据的经费高达72亿美元。同时,美国商业卫星公司根据全球用户订单所获取的数据,同时也免费提供给了美军方使用,商业高分数据不仅在获得高额市场价值,也为美军方获取了全球高分影像。此外,以IT巨头纷纷进军商业遥感卫星市场,同样也免费获得全球用户订购的遥感卫星数据。如google公司2008年与从事商业卫星遥感的GeoEye公司联合投资研制发射了GeoEye-1卫星,根据协议,GeoEye-1将为Google提供0.41米分辨率的卫星照片,Google成为唯一一家获得GeoEye-1图像的互联网地图网站。


  我国未来高分遥感卫星系统的发展,需坚持政府引导下的市场化道路[5]2012年起,中国工程院启动了在讨论高分辨率遥感卫星商业化论证工作,并向国家提出了发展我国商业高分辨率对观测系统的建议。在此推动下,201411月国务院出台了《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》[6],意见明确鼓励民间资本研制、发射和运营商业遥感卫星。在此意见基础上,还需进一步建立商业遥感卫星相关的政策规范环境,解决准入制、测控权限和境外建站等操作层面的具体问题,为我国商业化高分卫星系统的起步做好准备。笔者相信,通过国家政策引导,充分发挥市场和资本的作用,我国完全能够形成一个具有国际竞争力的高分辨率卫星遥感产业。以我国当前的技术发展程度测算,发射300.5-0.7米高分辨率遥感卫星,成本约为150亿元左右,其产出可达到500-1000亿元。


  结论


  随着智慧地球时代的来临,地理信息和IT等行业将紧密融合发展。面对这一历史机遇,坚持创新驱动发展,通过相关行业、产业的协同创新,不仅有望取得一批突破性的科学技术成果,还将进一步推动我国地理信息产业的持续发展。

 

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