淺談商業(yè)遙感星座市場現(xiàn)狀及發(fā)展

何善寶，正弦空間創(chuàng)始人，正弦協(xié)會首席服務(wù)生，東南大學博士，原中國空間技術(shù)研究院研究員、原北斗三號衛(wèi)星主任設(shè)計師，自2014年起逐步成為中國商業(yè)航天實施途徑的積極思考者與實踐者。

通信與導航面向個人用戶，且大家?guī)缀趺刻於荚谑褂?，商業(yè)模式清晰、市場需求巨大。但是面向個人用戶的商業(yè)衛(wèi)星遙感市場究竟有多大？

傳統(tǒng)的遙感衛(wèi)星，從采購渠道和用戶類型劃分，有軍用和民用兩類；從功能上劃分，有陸地遙感衛(wèi)星、海洋遙感衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星，本文主要講陸地和海洋遙感衛(wèi)星。遙感衛(wèi)星具體可以應(yīng)用到國土普查、違章建筑識別、污染監(jiān)測、石油勘探、鐵路選線、海洋海岸測繪、地圖測繪、目標點定位、地質(zhì)調(diào)查、電站選址、地震預報、草原及林區(qū)普查、歷史文物考古、災(zāi)害評估、農(nóng)業(yè)生長態(tài)勢監(jiān)測、戰(zhàn)場環(huán)境監(jiān)測、打擊效果評估等多個領(lǐng)域。

1 民用遙感衛(wèi)星的現(xiàn)狀

根據(jù)每年國際相關(guān)組織發(fā)布的衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)報告，雖然衛(wèi)星遙感應(yīng)用產(chǎn)值遠遠低于衛(wèi)星通信和衛(wèi)星導航的應(yīng)用產(chǎn)值，但是國內(nèi)外遙感衛(wèi)星在數(shù)量上都遠遠多于通信衛(wèi)星和導航衛(wèi)星。以我國為例，政府自己花錢購買遙感衛(wèi)星和運營遙感數(shù)據(jù)，免費分發(fā)給各相關(guān)應(yīng)用部門，但是這種方式在統(tǒng)計上產(chǎn)生不了產(chǎn)值。

國內(nèi)民用陸海遙感衛(wèi)星有兩大衛(wèi)星應(yīng)用中心：資源衛(wèi)星應(yīng)用中心和海洋衛(wèi)星應(yīng)用中心。資源衛(wèi)星應(yīng)用中心擁有在軌衛(wèi)星數(shù)量最多，有20余顆；海洋衛(wèi)星應(yīng)用中心有4顆。從目前情況來看，資源衛(wèi)星應(yīng)用中心和海洋衛(wèi)星應(yīng)用中心都在積極探索遙感數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用。但這兩大衛(wèi)星應(yīng)用中心都是體制內(nèi)單位，想要實現(xiàn)商業(yè)化運營，并非一朝一夕就能改革到位。

目前負責遙感衛(wèi)星運營的商業(yè)公司還有長光衛(wèi)星技術(shù)有限公司、二十一世紀空間技術(shù)應(yīng)用股份有限公司、珠海歐比特宇航科技股份有限公司和北京航天世景信息技術(shù)有限公司等，他們分別擁有在軌衛(wèi)星：13顆、3顆、7顆和4顆。未來預計還會有更多的商業(yè)公司加入到遙感衛(wèi)星運營家族中，很多是以海南一號、陜西一號等地名命名的星座。讓商業(yè)公司運營遙感星座從機制上是比較合理的，因為這些公司會發(fā)展各類用戶，從而極力發(fā)揮在軌衛(wèi)星資源的潛能。

2 國內(nèi)衛(wèi)星遙感存在的問題

1）衛(wèi)星研制者和衛(wèi)星運營者之間存在鴻溝。一方面，運營者希望衛(wèi)星能滿足應(yīng)用需求，而研制者主要是確保衛(wèi)星不出問題，與衛(wèi)星是否好用還存在很大差距。另一方面，運營者通常很難根據(jù)用戶需求提出更為詳細的衛(wèi)星技術(shù)要求，因此研制者似乎也沒有過錯。

2）國內(nèi)光學遙感衛(wèi)星的定量化精度還不夠“好用”。要想數(shù)據(jù)具有較好的一致性，就需要經(jīng)常性地定標。目前我國已有大量的在軌光學遙感衛(wèi)星，但是由于定標技術(shù)又不受重視，導致定量化遙感精度上不去、數(shù)據(jù)的定量化應(yīng)用比較落后。需要加大無地面定標場在軌輻射和幾何高精度高頻次定標方法的實施。

3）國內(nèi)遙感衛(wèi)星主要集中在可見光波段，微波遙感衛(wèi)星與紅外遙感衛(wèi)星的數(shù)量相對較少，衛(wèi)星有效載荷研制和數(shù)據(jù)處理應(yīng)用均有一定難度，對衛(wèi)星研制者和衛(wèi)星運營者的要求都比較高。目前微波遙感和紅外遙感只解決了有無問題，但在緊要關(guān)頭均還難堪重任。

4）多元遙感數(shù)據(jù)缺乏深度融合。需要加大多元數(shù)據(jù)特征提取和有效融合的創(chuàng)新應(yīng)用。這里需要數(shù)據(jù)應(yīng)用者有很好的行業(yè)背景，需要信息提取的反演模型和方法，方能從海量遙感數(shù)據(jù)中挖掘出有價值的信息。

5）資源不足和資源空置。很多政府機構(gòu)擁有自己的遙感衛(wèi)星，雖然圖像數(shù)據(jù)源很多，但由于體制問題造成同級別的單位相互之間比較孤立，造成衛(wèi)星資源浪費。

6）數(shù)據(jù)服務(wù)需要進行適當?shù)纳虡I(yè)化。目前國內(nèi)民用遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)是免費的，這使一些單位盡管不需要那么多的數(shù)據(jù)，但是出于“不要白不要”的心理造成了一定的資源浪費，而真正有需求的商業(yè)公司又沒有得到很好的服務(wù)保障。

7）在軌綜合優(yōu)化任務(wù)調(diào)度亟需改善。一方面很多應(yīng)用場景衛(wèi)星數(shù)量不夠，比如森林防火、邊境實時監(jiān)測、海洋目標探測、應(yīng)急救災(zāi)等；另一方面現(xiàn)有在軌衛(wèi)星沒有被充分使用好。

顯然，這里面有技術(shù)問題需要解決，也有體制與管理問題需要解決。

3 如何解決問題

大力支持發(fā)展商業(yè)衛(wèi)星遙感運營公司，從機制上理順供需雙方的商業(yè)關(guān)系；政府采用購買數(shù)據(jù)而不是購買衛(wèi)星的模式，既省錢又省力，還能獲得更好的服務(wù)。

對現(xiàn)有衛(wèi)星應(yīng)用中心進行公司化改制，盡可能釋放衛(wèi)星資源到市場上來，降低在軌資源空置率、避免地面數(shù)據(jù)閑置；給原先可以無限量免費獲取數(shù)據(jù)的政府部門或機構(gòu)設(shè)定門限，超過定量標準的數(shù)據(jù)也應(yīng)按照市場機制進行購買。

商業(yè)運營公司一方面通過不斷投入研發(fā)經(jīng)費，從技術(shù)上解決好地面標校或在軌標校的問題，使衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)有長時間的數(shù)據(jù)一致性；另一方面搭建好衛(wèi)星研制和衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用之間的橋梁，促進我國遙感衛(wèi)星研制有長足進步、繁榮我國商業(yè)遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)市場。

4 商業(yè)遙感星座的發(fā)展方向建議

商業(yè)遙感星座與傳統(tǒng)遙感衛(wèi)星相比要有差異化和特色化發(fā)展，因此筆者建議未來的商業(yè)公司發(fā)展三類遙感星座：

1）普通分辨率（5米量級）150顆左右的光學遙感星座。主要參數(shù)建議：全球無縫覆蓋；空間分辨率5m、2m；時間分辨率為每天更新一次全球數(shù)據(jù)；壽命3年，大量生產(chǎn)，可補充替代；每顆衛(wèi)星質(zhì)量10kg以內(nèi)；成本預計10億元。

2）普通分辨率（10米量級）50顆左右的微波遙感星座。主要參數(shù)建議：全球；空間分辨率10m、5m；時間分辨率為每月更新一次全球數(shù)據(jù)；壽命5年；每顆衛(wèi)星質(zhì)量200kg以內(nèi)；成本預計50億元。

3）針對具體行業(yè)、具體地區(qū)或具體應(yīng)用場景的專業(yè)星座，比如邊海防監(jiān)測星座和林業(yè)監(jiān)測星座等。具有如下特征：能全天候、全天時工作，對云層、雨區(qū)的穿透能力較強，基本不受煙、云、雨的限制；對某些地物具有特殊的波譜特征，可以進行特殊目標的識別；對冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力，這一特性可以用來探測隱藏在林下的地形、地質(zhì)構(gòu)造、軍事目標以及埋藏在地下的工程、礦藏、地下水等；對海洋遙感具有特殊意義，微波對于海水特別敏感，其波長適合海面動態(tài)觀測；分辨率較低。