航天科技助力深圳市智慧城市建設(shè)

● 文 |北京空間科技信息研究所 毛凌野

深圳市地處珠江三角洲前沿，是中國改革開放的前沿陣地和試驗田，在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、金融服務(wù)、外貿(mào)出口、海洋運輸、創(chuàng)意文化等多方面占有重要地位?！吨榻侵薜貐^(qū)改革發(fā)展規(guī)劃綱要》將深圳市定位為建設(shè)“國家綜合配套改革試驗區(qū)”“全國經(jīng)濟中心城市”“國家創(chuàng)新型城市”“中國特色社會主義示范市”和“國際化城市”。

近年來，深圳市一直致力于推進智慧城市建設(shè)。2016年底，中國智慧城市發(fā)展年會上發(fā)布的第六屆《中國智慧城市發(fā)展水平評估報告》顯示，深圳市的智慧城市建設(shè)各項指標(biāo)綜合得分領(lǐng)跑全國。作為目前國內(nèi)唯一處于信息社會發(fā)展中級階段的城市，深圳市承擔(dān)了信息化領(lǐng)域多項國家試點，并力圖打造新型智慧城市標(biāo)桿市，既為加快建成現(xiàn)代化、國際化創(chuàng)新型城市提供治理智慧，也為全國其他城市建設(shè)新型智慧城市輸送先進經(jīng)驗。

一、頂層規(guī)劃智慧城市藍圖，航天技術(shù)助推城市發(fā)展

2010年，中國共產(chǎn)黨深圳市第五次代表大會提出建設(shè)“智慧深圳”，旨在通過以城市智慧化為特征的新一輪城市現(xiàn)代化建設(shè)，促進各種創(chuàng)新要素智慧交融，催生新的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、業(yè)態(tài)和商業(yè)模式，搶占城市與產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點，將深圳打造成為智慧城市示范區(qū)?！吨腔凵钲谝?guī)劃綱要(2011—2020 年)》提出，在全國率先建成信息通信技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境國際領(lǐng)先、城市管理運營與民生服務(wù)質(zhì)量明顯提高、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與創(chuàng)新能力優(yōu)化發(fā)展的智慧型現(xiàn)代化城市?！渡钲谑袊窠?jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》把“智慧城市”列為深圳十張名片之一，提出建設(shè)信息經(jīng)濟為先導(dǎo)的智慧城市，打造具有國際先進水平的智慧之城?！渡钲谑行畔⒒l(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出將“建成國家新型智慧城市標(biāo)桿市”作為主要目標(biāo)之一?！渡钲谑行滦椭腔鄢鞘薪ㄔO(shè)工作方案（2016—2020年）》明確了智慧城市建設(shè)目標(biāo)：力爭到2020年構(gòu)建起寬帶、泛在、融合、安全的智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施，形成高效便捷、無處不在的信息服務(wù)，建設(shè)全程全時的公共服務(wù)體系，打造低碳綠色環(huán)境友好的宜居城市，智慧城市建設(shè)達到國際先進水平。

同時，深圳市各區(qū)也為智慧城市建設(shè)提供了有力的政府政策支持體系，使智慧城市建設(shè)發(fā)展具備了充分的前提條件?！渡钲谑辛_湖區(qū)“智慧城區(qū)”“十三五”規(guī)劃》提出要立足羅湖實際，突出羅湖特色，打造新型智慧城市標(biāo)桿區(qū)；光明新區(qū)推出包括智慧基礎(chǔ)專項、智慧教育專項、智慧醫(yī)療專項在內(nèi)的“智慧光明”重點工程；寶安區(qū)在“十三五”規(guī)劃中要求，全面推進“寬帶寶安”“互聯(lián)網(wǎng)+”和“寶安智造”行動計劃，全面建設(shè)面向未來的智慧型城市形態(tài)。

在諸多政策的驅(qū)動下，深圳市的智慧城市建設(shè)取得了長足進展，推進信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，健全網(wǎng)絡(luò)信息安全保障體系，進一步深化應(yīng)用智慧政務(wù)、智慧安監(jiān)、智慧公安、智慧交通等管理系統(tǒng)，創(chuàng)新發(fā)展智慧醫(yī)療、智慧教育和智慧社區(qū)等服務(wù)模式，構(gòu)建智慧管理平臺和智慧服務(wù)平臺。

航天技術(shù)在空間地理信息、信息安全和系統(tǒng)集成等方面具有核心優(yōu)勢，有助于推動產(chǎn)業(yè)模式、商業(yè)模式和管理模式的創(chuàng)新，完善智慧城市產(chǎn)業(yè)鏈，為智慧城市的建設(shè)注入新的活力。深圳市高度重視航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展，專門出臺了相關(guān)發(fā)展規(guī)劃和專項政策，重點加強在天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星研制與應(yīng)用、智慧產(chǎn)業(yè)、新材料、新能源、智能裝備、節(jié)能環(huán)保、軍民融合以及商貿(mào)等領(lǐng)域的發(fā)展，大力推進航天技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，依托航天技術(shù)推動智慧城市發(fā)展。2015年11月，深圳市人民政府與中國航天科技集團公司簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，雙方將共同開展智慧城市頂層設(shè)計，打造航天智慧產(chǎn)業(yè)平臺，共同推進“智慧深圳”建設(shè)。2016年8月，中國航天科技集團公司下屬深圳航天智慧城市系統(tǒng)技術(shù)研究院有限公司成立，旨在創(chuàng)建我國智慧城市最佳樣板，打造航天特色智慧城市品牌，以智慧城市建設(shè)為紐帶，助力航天技術(shù)應(yīng)用發(fā)展。

二、打造天地一體信息網(wǎng)絡(luò)，加快信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

根據(jù)“打造國際一流信息港”目標(biāo)和“寬帶深圳”行動計劃，深圳市參與國家多軌道寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。2016年7月，深圳市政府與中國航天科技集團公司共同成立亞太衛(wèi)星寬帶通信（深圳）有限公司，標(biāo)志著我國首個高通量寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)啟動建設(shè)。同年11月，中國長城工業(yè)集團有限公司與香港亞太通信衛(wèi)星有限公司、亞太衛(wèi)星寬帶通信（深圳）有限公司簽署《全球?qū)拵l(wèi)星通信系統(tǒng)采購意向書》及亞太-6D衛(wèi)星在軌交付合同，通過打造天地一體、無縫覆蓋、自主可控、高效安全的衛(wèi)星寬帶通信網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)平臺，為包括海事通信、航空機載通信、陸地車載通信在內(nèi)的移動通信，以及固定衛(wèi)星寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入等應(yīng)用提供服務(wù)，助力深圳超前布局下一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。

2017年10月，深圳華訊方舟集團與鯤鵬資本簽署協(xié)議，鯤鵬資本將對華訊方舟集團進行直接股權(quán)投資以及共同發(fā)起設(shè)立30億的衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金。根據(jù)華訊方舟集團發(fā)布的天樞計劃，其最終將實現(xiàn)衛(wèi)星與地面的太赫茲大帶寬通信，建立衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。鯤鵬資本是深圳市為深化國有企業(yè)改革、推動國企做強做優(yōu)做大、支持深圳重大產(chǎn)業(yè)項目發(fā)展而專門設(shè)立的戰(zhàn)略性基金管理運作平臺。

此外，隨著深圳大型展覽增多以及臺風(fēng)暴雨等惡劣天氣頻發(fā)，衛(wèi)星通信技術(shù)在通信保障、應(yīng)急救災(zāi)方面日益發(fā)揮著重要作用，包括小型衛(wèi)星基站車、短波車、“靜中通”通信車、“動中通”通信車等在內(nèi)的應(yīng)急通信保障車，涵括了衛(wèi)星通信、移動通信、固定通信、衛(wèi)星電話等十余種應(yīng)急功能，提供了有效的應(yīng)急通信后臺保障。2015年12月，深圳市光明新區(qū)滑坡災(zāi)害發(fā)生后，武警交通部隊充分運用衛(wèi)星圖像傳輸、視頻通信系統(tǒng)等手段，對救援現(xiàn)場實施不間斷、可視化圖像采集，保障了救援指揮高效暢通（見圖1）。

三、深耕高精度北斗應(yīng)用，提升時空信息服務(wù)能力

近年來，深圳市高度重視加速衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用與推廣?！渡钲谑泻娇蘸教飚a(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2013—2020年）》指出，提升空間定位精度，使深圳市率先成為可提供亞米級至分米級定位的城市，支持衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)運營企業(yè)提供跨區(qū)域跨行業(yè)的增值服務(wù)，實現(xiàn)在交通物流、應(yīng)急安防等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

2016年，深圳市衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模和企業(yè)數(shù)量均位居全國首位，民用車載衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)占全國市場份額超過40%，引進和培育了一批衛(wèi)星研發(fā)機構(gòu)和企業(yè)，基本形成了涵蓋終端產(chǎn)品研發(fā)制造、系統(tǒng)集成和運營服務(wù)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。2017年，深圳市專門設(shè)立了50億元人民幣融合產(chǎn)業(yè)基金，成立了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，發(fā)布了國內(nèi)首個應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的方案，初步在衛(wèi)星導(dǎo)航等領(lǐng)域形成了較好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

深圳市是全國首個城市北斗地基增強系統(tǒng)示范建設(shè)城市。2012年11月，深圳市發(fā)改委發(fā)布了《關(guān)于深圳市北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化實施方案》，提出建設(shè)三大基礎(chǔ)工程，包括北斗地基增強系統(tǒng)、北斗時空服務(wù)平臺、北斗產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新平臺，并明確將按照“智慧深圳”統(tǒng)一部署，推動北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。深圳市北斗地基增強系統(tǒng)建設(shè)于2013年6月啟動，2014年驗收并投入使用。該項目進一步提高了連續(xù)運行參考站（CORS）系統(tǒng)定位精度和可靠性，為城市燃氣、城鎮(zhèn)供熱、電力電網(wǎng)、供水排水、智慧交通、智慧養(yǎng)老等多個智慧城市領(lǐng)域提供了北斗精準(zhǔn)服務(wù)，有效推動智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)化和完善。

在核心技術(shù)研究與開發(fā)方面，重點關(guān)注衛(wèi)星導(dǎo)航芯片、兼容多模多頻高精度天線模組、高性能導(dǎo)航基帶、射頻芯片、精確定位、高動態(tài)定位、應(yīng)用集成等技術(shù)。2017年9月，深圳華大北斗科技有限公司（以下簡稱“華大北斗”）公布其研制的全球首個支持新一代北斗三號信號體制的高精度導(dǎo)航定位芯片（見圖2），這款超低功耗的第三代北斗芯片能在沒有地基增強的情況下，實現(xiàn)亞米級的定位精度，并實現(xiàn)芯片級安全加密。未來，芯片可被廣泛應(yīng)用于車輛管理、汽車導(dǎo)航、可穿戴設(shè)備、航海導(dǎo)航、GIS數(shù)據(jù)采集、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智慧物流、無人駕駛、工程勘察等領(lǐng)域。

在北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)推廣方面，創(chuàng)新“北斗+智慧城市”應(yīng)用。以智慧交通為例，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提升了深圳市交通系統(tǒng)的運行效率和管理水平。交通工具加裝北斗車載終端后，大數(shù)據(jù)平臺就能夠?qū)煌〝?shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，通過對大數(shù)據(jù)的分析，提煉出更加準(zhǔn)確、高效的應(yīng)用方案。2016年6月，深圳市交通運輸委員會（以下簡稱“深圳交委”）與中國航天科技通信有限公司（以下簡稱“航通公司”）簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議，將利用北斗導(dǎo)航衛(wèi)星等技術(shù)發(fā)展智慧綠色交通，深圳交委進行政策引導(dǎo)并開放數(shù)據(jù)，航通公司通過軟硬件協(xié)同，利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新技術(shù)破解交通發(fā)展難題，提高運輸效率，為政府宏觀管理、監(jiān)管業(yè)務(wù)和公共服務(wù)提供信息支持，共同推動交通運輸產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。同時，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有利于提升深圳市民的智慧出行體驗。2017年1月，深圳交委、深圳巴士集團與“滴滴出行”簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，打造國內(nèi)首個城市“一站式出行平臺”（見圖3），通過使用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，解決市民“等車難”的問題，提升公交調(diào)度的效率。這一全市開放性的綜合交通大數(shù)據(jù)平臺，將提升交通管理智能化水平，打造智慧交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)圈。

四、深度挖掘遙感大數(shù)據(jù)，全面增強社會治理能力

遙感技術(shù)是城市空間信息的動態(tài)采集與監(jiān)測不可或缺的重要技術(shù)手段。通過常態(tài)化的遙感監(jiān)測，綜合運用各類感知手段，集成實時遙感數(shù)據(jù)，整合城市運行核心系統(tǒng)的各項關(guān)鍵信息，對包括市政、規(guī)劃、國土、交通、測繪等在內(nèi)的各類需求做出智能響應(yīng)，從而優(yōu)化城市管理、降低城市運營成本，推進智慧城市建設(shè)。

《深圳市航空航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2013—2020年）》指出，重點培育衛(wèi)星遙感技術(shù)在信息增值服務(wù)、基礎(chǔ)地理空間信息產(chǎn)品等領(lǐng)域應(yīng)用。近年來，深圳市大力促進遙感產(chǎn)業(yè)發(fā)展，依托政策、資金和人才等多方面優(yōu)勢，推動衛(wèi)星遙感的數(shù)據(jù)接收處理、信息增值和應(yīng)用開發(fā)，遙感事業(yè)發(fā)展的良好生態(tài)圈正逐步形成。

依托航天企業(yè)、研究院等重要平臺，進一步完善遙感技術(shù)創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈，增強遙感技術(shù)創(chuàng)新能力。2015年9月20日，長征六號火箭將第一顆“深圳制造”的科學(xué)實驗衛(wèi)星開拓一號送入太空，該衛(wèi)星由深圳航天東方紅海特衛(wèi)星有限公司研制，主要采用深圳本地企業(yè)提供的產(chǎn)品與技術(shù)。開拓一號A星上搭載的工業(yè)級照相機成功傳回多幅圖片，其拍攝的北極維利基斯基海峽區(qū)域等衛(wèi)星圖像，為中國雪龍?zhí)枠O地科考提供了重要信息支撐。2017年6月，中科遙感微小SAR衛(wèi)星星座深圳一號項目啟動。深圳一號SAR小衛(wèi)星星座將由8顆衛(wèi)星組網(wǎng)而成，具有聚束模式、條帶模式、掃描模式三種成像模式，重訪周期短，分辨率高達0.5m，可應(yīng)用于城市安全及重大工程動態(tài)監(jiān)測、地質(zhì)災(zāi)害動態(tài)監(jiān)測、交通設(shè)施養(yǎng)護動態(tài)監(jiān)測、城市三維建模、地理國情監(jiān)測等多個領(lǐng)域，推進衛(wèi)星遙感空間大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)化。

依托衛(wèi)星遙感技術(shù)，在節(jié)能監(jiān)測、環(huán)境污染監(jiān)測和治理等領(lǐng)域開展示范項目建設(shè)，完善智慧城市建設(shè)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。根據(jù)《深圳市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》，建設(shè)綠色低碳的生態(tài)文明城市，強化環(huán)境治理和保護。在提升大氣環(huán)境質(zhì)量方面，通過地面站、垂直高塔、超級站、無人機、衛(wèi)星等空天一體化的大氣觀測設(shè)施，建立大氣質(zhì)量預(yù)報預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)城市區(qū)域尺度的大氣環(huán)境質(zhì)量及污染來源監(jiān)測、預(yù)報和預(yù)警。遙感技術(shù)還可用于河流水質(zhì)監(jiān)測、海洋環(huán)境監(jiān)測、水環(huán)境保護、土壤污染防治與修復(fù)、污染源的追蹤等一系列應(yīng)用，保護深圳全市的生態(tài)環(huán)境。以對深圳濱海濕地的觀測為例，通過每年最新的衛(wèi)星遙感影像，可以準(zhǔn)確地看出生態(tài)資源的分布和變化的情況。衛(wèi)星遙感分析圖像顯示，2011—2013年深圳濕地面積由原來的14.7m2下降至13.14 m2，3年間減少的面積相當(dāng)于220個標(biāo)準(zhǔn)足球場的大小，引起了政府部門和公眾對保護濕地生態(tài)環(huán)境的重視。

作為城市發(fā)展的新形態(tài)，智慧城市建設(shè)承載了我國“新四化”建設(shè)時期信息化和城鎮(zhèn)化兩大主要方面，是推動中國未來中長期成長的主要動力。國家在2016年12月發(fā)布的《“十三五”國家信息化規(guī)劃》中明確提出：到2018年分級分類建設(shè)100個新型示范性智慧城市，到2020年，新型智慧城市建設(shè)取得顯著成效，推進智慧城市時空信息云平臺建設(shè)試點，運用時空信息大數(shù)據(jù)開展智慧化服務(wù)，提升城市規(guī)劃建設(shè)和精細化管理服務(wù)水平。深圳市將智慧城市作為重點發(fā)展方向，完全符合國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展導(dǎo)向。

同時，深圳市貫徹落實創(chuàng)新驅(qū)動、軍民融合發(fā)展戰(zhàn)略和“一帶一路”倡議，依托航天高科技引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)進步，打造科技創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的新增長點，率先形成了多領(lǐng)域、高效益的軍民融合發(fā)展格局。通過積極推進政府和社會資本合作模式，建設(shè)天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)，加快微小衛(wèi)星研發(fā)制造基地建設(shè)，組建北斗知識產(chǎn)權(quán)及應(yīng)用服務(wù)聯(lián)盟、天基信息應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)與檢測認證平臺，加速推進天基信息應(yīng)用知識產(chǎn)權(quán)的全球布局，完善時空基準(zhǔn)信息和城市數(shù)據(jù)信息，全力發(fā)展智慧城市。

深圳這座年輕的城市，正在著力建設(shè)新型智慧城市。