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卫星遥感是主要用户有哪些?

leejiafu 发布于 2023-5-5 17:50 28 0

分类专栏:海洋考研 原作者: 佚名

在全球卫星遥感市场中,政府和军队是主要用户,为整个遥感卫星运营市场贡献了约70%的收入。卫星遥感广泛应用于国防、海洋、市政等领域。近年来,卫星遥感技术备受国家重视,被广泛应用于多个领域。遥感已成为政府部 ...

在全球卫星遥感市场中,政府和军队是主要用户,为整个遥感卫星运营市场贡献了 约 70%的收入。

卫星遥感广泛应用于国防、海洋、市政等领域。近年来,卫星遥感技术备受国家重 视,被广泛应用于多个领域。遥感已成为政府部门提高服务能力的主要手段之一。 例如,北京市政府通过《北京市支持卫星网络产业发展的若干措施》,坚持“能用尽 用”推广原则,鼓励交通、民生服务等领域新上项目,采购相关技术及产品,助推 卫星产业发展。加快在防灾减灾、水务监测和城市管理等领域示范应用。近年来遥 感影像数据源增多、数据获取费用降低,遥感正逐步成为各级政府部门提高服务能 力的主要手段之一,应用领域也从传统的地质、国土等领域,向公共安全、资源环 境、城市规划、应急管理等多个领域拓展。

近年来,随着遥感行业整体融入智能技术,行业迎来了革命式爆发周期。在传统的 遥感影像生产处理方式中,目视解译是最主要的处理方式。但这种方式受限于人工 经验等,生产效率低、数据成果质量不稳定。因此,在技术的演变方向中,利用计算机视觉技术必定是遥感的一大趋势。通过模式识别或深度学习,可以在确保成果 质量的基础上,大幅度提高生产效率。

例如,四川国土科学技术研究院将人工智能辅助技术应用于全省自然资源执法阅读 自主监测工作中,对七月自主监测成果进行质量检测,较之前的人工效率提升近 50%。 在整治乱建高尔夫球场的过程中,一个熟练解译人员从一幅遥感图像中检测出来所 有的高尔夫球场,需要 15 分钟左右,而中科院遥感所的研究人员借助 PaddlePaddle 深度学习框架的支持,使用 Faster R-CNN 目标检测模型,只需 10 秒,就能够在同 样的图中自动检测出高尔夫球场,相比之下,效率提高 90 倍,同时精确度也有所提 高。

中长期来看,卫星遥感在政府端的成长空间也将主要来源于政府部门信息化、数字 化转型的需求。国家级项目和新基建产业发展方向的驱动,是遥感应用行业当前最 大的利好因素。在国家数字化升级的大背景环境下,许多行业都迎来了新的要求和 标准,传统的人为登记、人力监管、人力服务的形式都将被逐渐取代。尤其是我国国土面积较大,森林、海洋、沙漠、耕地等地物类型众多且比例较高,对自然资源、 农业生产、环境的保护和重视,更是产生了广阔的应用服务市场。通过遥感应用作 为载体,将所有的资产和经营通过卫星影像等形式数字化,为新基建打造时空大数 据的底座,成为数字化升级的刚需。在政策的推动和催化下,各式各样的要遥感项 目有望迎来爆发式增长。

应急管理、自然资源领域的专项项目有望带来可观的增量市场。2020 年 6 月 8 日国 务院正式启动自然灾害综合风险普查专项工程,计划在 2022 年前构建“国家-省市-县”四级灾害风险普查数据库体系。,预计全国地级和县级行政区在该专项的投 入规模约 150 亿元。未来其他 8 项重点工程将陆续启动实施,为卫星遥感在应急管 理领域的应用带来新的增量市场。

实景三维中国与地理普查带来周期性需求。2022 年 2 月 24 日,自然资源部办公厅 印发《关于全面推进实景三维中国建设的通知》,明确了实景三维中国建设的两大建 设目标。同时《土地调查条例》规定每 10 年进行一次全国土地调查;根据土地管理 工作的需要,每年进行土地变更调查。周期性的普查将为公司带来持续稳定的收入, 并且有望由与政府的合作项目拓展至下属单位以及企业,进一步提高市场占有率。

国土空间规划体系建设推动卫星遥感应用向城乡渗透。2019 年,国务院发布《关于 建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》,目标 2020 年基本完成市县以上国 土空间规划编制,初步形成全国国土开发保护“一张图”。预计每个县投入 800 万 元,每个地级市投入近 1000 万元,国家还启动自然资源统一确权经费投入 67.2 亿 元,预计总计经费投入达 237 亿元。

乡村振兴规划和智慧城市体验深化卫星遥感应用。城乡建设中,基础设施升级、防 灾减灾工程、大数据平台等带来对于卫星遥感数据的深度应用需求。在国家与地方 政策支持下,预计每个县的经费投入达 850 万元,城市体验共计投入 12 亿元,城乡 预计总共投入 183.1 亿元,随着后续专项规划不断推进,预计市场份额将进一步扩大。

相比起传统卫星,低轨遥感卫星让遥感即时监测成为了可能。由于低轨卫星运行飞 行时间快,运行周期短,在组网之后能实现全球任意目标分钟级重访。而且下一代 的小型遥感卫星通常融合了星上智能处理、星间链通信等多种高精尖技术,具有准 实时、多载荷、多谱段、高智能等特点,在人类生活、灾害应急、生态环保、交通 运输、国家安全、监测全球变化等方面有着巨大的应用价值。“即时遥感”是人类应 对灾害的关键工具,在灾害发生前进行预警提示,灾害救援中提供强力支撑,灾害 发生后为研究提供丰富的资料,应用于山火、秸秆网格精细化监管、汛期山洪、泥 石流、山体滑坡损毁车道预警等方面;是地球健康的监测仪,能实时感知地球的各 种变化,并且将变化进行可视化的展示,同时量化各项指标,服务于三维实景建设、 “双碳”实时监测等;是金融行业的规则改变者,期货市场定价的效率来自于信息、 数据的质量,即时遥感可提供大量、优质、即时的辅助信息为期货交易提供指导。 例如实时追踪大宗货物船只,预测船只到港时间,或利用 SAR 卫星探测浮顶油罐, 进一步得到主要产油区域的原油储备和变化情况等;是人类生活的观察者,“即时遥 感”的特点之一准实时与热点的强时效性具有很高的重合度。利用准实时的遥感数 据进行热点追踪,让那些不能够亲临现场的人,足不出户就能了解这个世界正在发 生的事情并进行互动。“即时遥感”收集人类生活、全球环境和安全变化的信息,可 辅助个人、公司和国家以及全人类的决策,改变人类生活,促进人类共同体的快速 美好发展。

“即时遥感”技术为遥感云化带来技术底座,从而激化更多应用和战略需求。在过 往的数十年中,遥感技术和应用在很大程度上继承了航空航天产业复杂的定制技术, 到分布式、序列化、数量激增的技术堆栈。这样的技术积累给遥感产业带来了深厚 的技术积累,却和实际的生产应用产生了一定的脱节。近年,以软件为中心的大规 模生产网络正在整个航天经济的各个领域中扩散。从基于需求的大规模卫星制造, 到航天与卫星应用领域不断增长的 DaaS(Data as a Service)业务模式,全行业 正处于一个根本性的转型期。而面向商业化的转型,也是一种多重因素的结合。在 应用端,山河湖海农林等自然区域有大量的监测需求产生,人力物力的监测成本却 快速上涨,无法满足最新的监测需求。而在国际范围,美国的商业航天市场发展异 常迅速,大量占据了太空近地轨道,无论是在国土安全,还是在太空经济方面,都对中国未来的发展产生了一定的威胁。由于中国的国土面积广泛,陆地和海域的接 壤国家众多,也提升了我国对于沙漠、海洋、森林的监测的重要性。

遥感卫星在军事上的应用主要为于军事目标侦察、目标变化分析、重要目标监视、 军事地图测绘等几大方面。军事目标侦察是指通过目标判读识别和情报分析等过程, 可以实现军力部署侦察、目标变化分析、战斗力评估、战场态势监视、打击效果评 估等军事应用。目标变化分析是指基于同一目标多时相影像的对比分析方法,是目 标跟踪监视,分析判断其发展变化趋势的基础,在军事目标部署变化、战场侦察监 视、打击效果评估、突发事件和灾害救援等情况下均能发挥重要作用。重要目标监 视是指通过遥感卫星拍摄影像对比分析,可以掌握重要设施的建造进展或者关键目 标的位置和运行情况,为美国的政治外交和军事行动提供及时高效的情报信息。军 事地图测绘通过卫星影像图和该地区基础地理信息图远程绘制出沙盘,为站场决策 做准备。

以美国为例,美国发射了 Key Hole、World View、Geo Eye 等军、民、商用遥感卫 星。2020 年 1 月 8 日,美国 Planet 公司发布的卫星图像帮助美国迅速评估受到伊 拉克火箭弹袭击的基地损失情况,同时也平息了媒体的猜测。海湾战争期间,美国 也通过卫星遥感禁运的方式,阻止了伊拉克军队获取遥感信息,利于美方军队行动。 除此之外,在此处俄乌战争中,美国的卫星遥感监测系统也在战争中大放异彩。

我们认为,低轨遥感卫星在军用方面有着更加得天独厚的优势: 1)低轨巨型星座在完成组建后,拥有更好的全球覆盖性能和更大的总容量,可以适 应新时代的要求; 2)低轨巨型星座在应对软硬杀伤方面,拥有更好的弹性和更好的生存能力,在被局 部毁伤后,能够更加快速地进行应急补网发射; 3)低轨巨型星座拥有更低的建设成本和更高的性价比。在预算有限的情况下,卫星 的制造和发射成本低轨星座的单星成本在百万美元量级,高轨星座的单星成本在十 亿美元量级。 4)部分星座中所存在的 SAR 卫星星座能够穿透云层、不受天气条件影响,且时间分 辨率高,在军事监测应用领域具有独特优势。

遥感小卫星星座研制周期短、投资运行成本低,已经成为商业资本进入遥感卫星领 域的切入点和聚焦点,国内外均已经开始发射并继续发射大量的遥感小卫星。遥感 卫星有天然的“军方为主、民商为辅”的属性。军地遥感卫星联合使用的程度,从 低到高可依次分为信息支援、多星协同、星地联合和一体使用四个层次。其中军地 遥感卫星联合使用的程度越高,对民商遥感卫星公司的介入就越深,必然会对民商 遥感卫星公司的日常运营产生影响,因此,联合程度由低到高对应的也是从“平时 -急时-战时”不断紧急的情况。平时用市场行为购买服务,急时视情合理调用,战 时按法征用,用后给予合理的经济补偿。在国内军队信息化的大背景下,行业整体 的需求保持高速增长,市场景气度持续上升。

因此整体来看,我国卫星遥感数据需求在军用民用领域都有较大的增长空间。未来, 随着低轨卫星和遥感大数据云、人工智能等技术与遥感数据增值服务结合,给遥感 原始数据的处理带来新的发展方向。数据加工可提高处理效率、降低数据处理成本, 从而拓宽客户群体,推动商业化发展。从细分市场来看,2021 年我国遥感卫星产业 市场规模为 118.12 亿元,其中数据费用市场规模为 20.21 亿元。加工服务市场规 模为 32.03 亿元;应用市场规模为 65.88 亿元。这种市场规模和 2022 年全球卫星 遥感数据市场总收入 44.38 亿美元来说,还有较大的差距。

虽然历经 40 多年的发展,中国遥感卫星技术取得了跨越式的发展。然而,由于中国 空间事业起步较晚,与国际发达国家相比,中国的空间高性能遥感系统在规模、国 土覆盖区域、重访间隔、好用易用性等方面仍有较大的发展空间。因此,我们认为 遥感卫星行业商业模式清晰,未来增长空间较大,可能是最望率先突出重围的小卫 星制造赛道。


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