衛(wèi)星對地觀測產業(yè)收入超22億美元
——國外衛(wèi)星對地觀測產業(yè)發(fā)展綜述

● 文|中國航天系統(tǒng)科學與工程研究院 陳建光 祝彬

衛(wèi)星對地觀測產業(yè)收入超22億美元
——國外衛(wèi)星對地觀測產業(yè)發(fā)展綜述

● 文|中國航天系統(tǒng)科學與工程研究院 陳建光 祝彬

本文綜合了國外多家機構和咨詢公司在2013年公布的衛(wèi)星對地觀測產業(yè)基本數據（截至2012年），包括美國航天基金會、北方天空研究公司、歐洲咨詢公司和預測國際公司，以及美國數字全球公司2008年—2013年的收入數據，簡要分析了國外衛(wèi)星對地觀測產業(yè)的現狀和未來發(fā)展預測。

一、總體概述

衛(wèi)星對地觀測產業(yè)盡管在全球航天經濟中所占比例仍然較小，卻是至關重要的組成部分，衛(wèi)星對地觀測可應用于軍事作戰(zhàn)行動支持、資源探測、城市規(guī)劃、氣象預報、防災減災和地球物理研究等多個領域。

2012年—2013年，國防、政府和商業(yè)公司仍是驅動衛(wèi)星對地觀測產業(yè)發(fā)展的主要因素。鑒于衛(wèi)星圖像能夠有效地支持軍事行動，國防用戶仍是世界范圍內衛(wèi)星圖像的最大采購方，除利用軍用的偵察監(jiān)視衛(wèi)星外，還通過商業(yè)成像衛(wèi)星獲取大量的圖像數據。隨著美、歐國家可能“放松”商業(yè)衛(wèi)星圖像銷售的分辨率限制，衛(wèi)星對地觀測產業(yè)的商業(yè)應用將進一步發(fā)展；而且新興的商業(yè)運營商計劃提供衛(wèi)星圖像或者氣象/環(huán)境數據，試圖打破傳統(tǒng)的商業(yè)衛(wèi)星圖像服務模式。

二、產業(yè)發(fā)展現狀

1.衛(wèi)星對地觀測產業(yè)市場持續(xù)增長，收入超過22億美元

2012年，衛(wèi)星對地觀測產業(yè)的市場收入（包括數據銷售和增值服務）持續(xù)增長，收入總額約為22億～23.4億美元。其中，數據銷售收入約為10億美元，而增值服務收入略高于數據銷售。

盡管如此，與衛(wèi)星廣播（直播到戶和無線電廣播）、衛(wèi)星通信等市場相比，衛(wèi)星對地觀測產業(yè)的市場規(guī)模仍處于初步發(fā)展階段。根據美國航天基金會（Space Foundation）《2013年航天報告》公布的數據，2012年衛(wèi)星對地觀測產業(yè)的收入約為23.4億美元，僅占全球航天經濟總體規(guī)模（約1160億美元）的2.02%，如圖1所示；與2011年的21.5億美元相比，收入的增長幅度接近9%。（注：由于衛(wèi)星導航產業(yè)的收入主要來自地面設備制造，未包含在內。）

>>>圖1 2012年全球航天經濟規(guī)模

2.國防和政府需求仍是衛(wèi)星對地觀測數據市場的重要因素

國防用戶與政府機構的需求仍是衛(wèi)星對地觀測數據商業(yè)銷售和應用的主要市場。其中，國防用戶通過高分辨率、高精度的衛(wèi)星圖像數據支持圖像情報（IMINT）和地理空間情報（GEOINT）的應用，例如，美國國家地理空間情報局（NGA）通過一系列“視景”計劃扶持商業(yè)衛(wèi)星運營商如數字全球公司、地球眼公司發(fā)展高分辨率商業(yè)成像衛(wèi)星，并成為其主要用戶。而NGA的投入約占上述公司年度收入的60%。

北方天空研究公司（NSR）在2013年發(fā)布的《全球衛(wèi)星對地觀測（第五版）》報告的數據顯示，在衛(wèi)星對地觀測應用的6個直接市場中，國防與情報市場所占比例達到38%，公共安全市場的比例也達到28%，而產業(yè)鏈市場和服務市場的比例分別僅為7%和10%，仍未得到充分發(fā)展，如圖2所示。

>>>圖2 2012年衛(wèi)星對地觀測的直接市場分布

歐洲咨詢公司（Euroconsult）的《2013年衛(wèi)星對地觀測》報告將衛(wèi)星對地觀測數據市場需求分為8個領域，分別是國防、自然資源監(jiān)測、能源、基礎設施與工程、位置服務、海事運營、災害管理和環(huán)境監(jiān)測。報告數據顯示，國防領域的市場份額達到50%～60%。其他7個領域所占的市場份額均未超過10%，而且主要用戶和所需數據的類型均有所不同，例如，自然資源監(jiān)測領域的主要用戶是政府機構，通過較低分辨率的圖像數據進行資源變化監(jiān)測；能源領域的主要用戶是私營企業(yè)；而環(huán)境監(jiān)測領域的主要用戶是各種研究團體和公眾等。

盡管上述兩家咨詢公司的研究報告在數據應用需求分類和數據統(tǒng)計等方面存在差異，但同樣反映出國防領域的需求目前對于衛(wèi)星對地觀測數據銷售收入仍是至關重要的，而且基于這些數據的應用和增值服務處于發(fā)展初期。

但過度依賴于國防和政府需求導致衛(wèi)星運營商對于政府預算的增減比較敏感。以美國為例，在NGA大幅削減商業(yè)衛(wèi)星圖像采購經費的情況下，數字全球公司和地球眼公司在2013年1月底完成合并重組，在擴大企業(yè)規(guī)模的同時促進用戶多元化，盡可能地減小政府預算削減影響。圖3和圖4給出的數字全球公司2008年—2013年收入情況及其結構。其中，來自美國政府用戶的收入由三部分組成，分別是“增強視景”（EnhancedView）計劃下的服務水平協(xié)議（SLA）及其增值服務，以及之前“下一代視景”（NextView）計劃的分期收入；商業(yè)用戶包括“直接訪問計劃”（DAP）用戶和其他商業(yè)用戶。這兩張圖反映了在合并后，數字全球公司的收入結構發(fā)生了顯著變化，特別是來自商業(yè)用戶的收入比例大幅增加至42%，而美國政府用戶的收入比例降低至58%。

>>>圖3 2008年—2013年數字全球公司收入及其結構

>>>圖4 2013年數字全球公司收入結構

3．北美、歐洲地區(qū)占有70%的數據市場，其他地區(qū)快速增長

目前，全球已有32個國家或者地區(qū)以及2個歐洲聯(lián)合機構具有研制、部署和運行對地觀測衛(wèi)星的能力。其中，北美地區(qū)和歐洲地區(qū)是衛(wèi)星對地觀測產業(yè)最為發(fā)達的地區(qū)，也占據了大部分的數據市場，所占比例達到70%。由于國防與情報的大量需求，北美地區(qū)的數據市場自2007年以來始終保持快速發(fā)展，但近年來美國政府大量削減購買商業(yè)衛(wèi)星圖像的預算，也減緩了北美地區(qū)衛(wèi)星對地觀測數據市場的發(fā)展速度；由于經濟低迷，歐洲地區(qū)的數據市場保持著較低的增長速度。

相比之下，拉丁美洲、亞洲（包括東亞和南亞）、中東、俄羅斯及獨聯(lián)體國家、東南亞與大洋洲、非洲地區(qū)呈現出較快的增長速度，但驅動因素不盡相同。其中，拉丁美洲地區(qū)的主要增長需求在于資源探測、基礎設施和國防等；亞洲、中東地區(qū)側重于國防需求；而俄羅斯及獨聯(lián)體國家地區(qū)更多是由于能源和基礎設施項目的發(fā)展。

4．少數運營商占據主導，新興運營商亟待改變現有運營模式

國外主要的商業(yè)成像衛(wèi)星運營商主要分布在北美地區(qū)和歐洲地區(qū)，如表1所示。在2012年的全球數據市場中，美國數字全球公司、地球眼公司和歐洲阿斯特留姆地理信息服務公司（Astrium Geo-Information）的市場份額合計達到78%，而數字全球公司和地球眼公司的聯(lián)合市場份額約為60%。

表1 國外主要的商業(yè)成像衛(wèi)星運營商

衛(wèi)星對地觀測產業(yè)和衛(wèi)星技術的持續(xù)發(fā)展促使新興的衛(wèi)星運營商積極發(fā)展對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)，并且探索新的商業(yè)模式。美國負責審批商業(yè)對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)運營許可的國家海洋與大氣管理局（NOAA）已為多家新興運營商授出許可，包括光學圖像或者氣象/環(huán)境數據許可，分別是行星實驗室公司、地球氣象觀測公司、肯塔基航天公司、納米衛(wèi)星公司、天空盒子成像公司和南星公司，以及諾斯羅普·格魯曼公司的雷達衛(wèi)星圖像許可。

行星實驗室公司（Planet Labs）計劃由28顆立方體衛(wèi)星組成的群-1（Flock-1）系統(tǒng)實現無需指令規(guī)劃的成像模式。群-1衛(wèi)星的體積僅為10cm × 10cm × 34cm，分辨率可達到3～5m。在2014年3月完成系統(tǒng)部署后，行星實驗室公司表示，組成星座的衛(wèi)星數量可能增加至100顆。

天空盒子成像公司（Skybox Imaging）計劃部署24顆“天空衛(wèi)星”（SkySat）微小型衛(wèi)星，實現全球數據的8小時更新。SkySat衛(wèi)星質量為120kg，分辨率可達到1m，且采用CMOS傳感器，可支持時長達到90s的視頻模式。其首顆衛(wèi)星于2013年11月發(fā)射，而下一批6顆衛(wèi)星預計在2015年發(fā)射。

地球氣象觀測公司（GeoMetWatch）計劃通過寄宿載荷的方式在地球靜止軌道部署6個超光譜探測器，以獲取多種類型的氣象數據，包括水蒸汽分布、風場分布、海平面溫度和污染情況等。其首個載荷將搭載在亞星-4（AsiaSat-4）衛(wèi)星，預計于2016年發(fā)射。美國多個政府部門，包括NOAA和國防部等也希望能夠發(fā)展類似NGA“增強視景”系列任務的商業(yè)氣象衛(wèi)星業(yè)務。

三、未來產業(yè)發(fā)展預測

1．未來10年對地觀測衛(wèi)星制造累計收入接近200億美元

美國預測國際公司（Forecast International）發(fā)布的《2013年民用和商業(yè)遙感衛(wèi)星市場》報告數據顯示，在未來10年（2013年—2022年），全球范圍內將建造113顆民用和商業(yè)對地觀測衛(wèi)星，其制造收入將達到196億美元，年均衛(wèi)星制造收入約為20億美元。其中，僅7顆衛(wèi)星部署在地球靜止軌道，僅占衛(wèi)星總數的6.19%，包括洛克希德·馬丁公司負責研制的4顆下一代“地球靜止軌道業(yè)務環(huán)境衛(wèi)星”（GOES）系列衛(wèi)星，即GOESR/-S/-T/-U；泰雷茲-阿萊尼亞航天公司負責研制的3顆第三代“氣象衛(wèi)星”（MTG），包括2顆MTG-I成像衛(wèi)星和1顆MTG-S探測衛(wèi)星。這7顆衛(wèi)星的制造成本為19億美元，約占總制造收入的9.69%。其他106顆衛(wèi)星均計劃部署在低地軌道。

2．基于數據的增值服務收入快速增長

衛(wèi)星對地觀測服務產業(yè)目前處于發(fā)展初期，主要收入仍源于光學/雷達衛(wèi)星圖像數據的銷售。在未來10年以及更長時間范圍內，產業(yè)的快速發(fā)展將取決于基于衛(wèi)星圖像數據的增值服務產業(yè)，形成各種信息產品，應用于城市規(guī)劃、自然資源調查、農業(yè)發(fā)展/植被覆蓋狀態(tài)、衛(wèi)星測繪和導航地圖，以及交通運輸等。圖5給出了北方天空研究公司《全球衛(wèi)星對地觀測》報告對對地觀測服務產業(yè)收入的增長預測情況。到2022年，衛(wèi)星對地觀測服務產業(yè)的年收入將達到60億美元，遠遠超過政府和商業(yè)公司的產業(yè)投入，如對地觀測衛(wèi)星的制造等。

>>>圖5 2022年前衛(wèi)星對地觀測服務產業(yè)收入增長預測

在近期（2013年-2016年），共有59顆對地觀測衛(wèi)星計劃發(fā)射，以完成對原有衛(wèi)星系統(tǒng)的更新?lián)Q代。在此期間，衛(wèi)星對地觀測服務產業(yè)收入可實現穩(wěn)步增長，但增值服務產品所占的比例并沒有顯著增加。

在中遠期（至2022年前），隨著新的對地觀測衛(wèi)星陸續(xù)進入服務狀態(tài)和繼續(xù)補充發(fā)射入軌，衛(wèi)星對地觀測服務產業(yè)將實現快速增長。在此期間，增值服務產品所占比例將大幅增加，從2013年的45%左右增加至2022年的50%～60%。

四、小結

衛(wèi)星對地觀測產業(yè)在持續(xù)發(fā)展的同時，也正在進行結構調整。一方面，以美國數字全球公司為代表的傳統(tǒng)商業(yè)運營商不斷地調整其收入結構，通過拓展多元化的用戶結構擴大來自商業(yè)用戶的收入比例，以減小對于政府用戶的過度依賴；另一方面，以行星實驗室公司和天空盒子成像公司為代表的新興運營商正在探索新型的商業(yè)模式，通過無需規(guī)劃成像指令和視頻成像等新的成像概念打破傳統(tǒng)運營商對于衛(wèi)星對地觀測市場的壟斷，從而獲取一定的市場份額。此外，美、歐政府計劃“放松”衛(wèi)星圖像數據銷售的分辨率限制也將為衛(wèi)星對地觀測產業(yè)的新的發(fā)展帶來機遇。