遙感(Remote Sensing)作為一種空間探測技術,最早建立在20世紀20年代攝影測量的基礎上,1972年美國發射Landsat-1標志著衛星遙感時代的開始。相較地面、航空遙感,衛星遙感的最大優勢是空間高度和強機動性,此后伴隨著光電技術,空間技術,計算機技術的發展,衛星遙感在幅寬、重訪周期和空間分辨率等傳統劣勢上獲得了重大突破。此外,伴隨商業航天發射的日趨成熟,衛星遙感存在的高成本劣勢也逐漸獲得改善,因此衛星遙感正發展成為最主要的遙感觀測方式。
根據數據獲取方式的不同,遙感技術又可分為主動遙感和被動遙感。傳統的可見光、紅外、紫外等都屬于被動遙感,而微波遙感則需要主動發送電磁波、利用回波成像,因此屬于主動遙感。雖然微波遙感技術成熟較晚,但是相較光學遙感技術,仍具有全天候、全天時等“天生”優點。今時,微波遙感較多采用的是合成孔徑雷達(SAR)。隨著衛星遙感對時間維度的要求越來越高,高頻次、及時性成為許多應用場景的必需,由于光學遙感技術無法確保在黑夜或陰雨霧霾天氣提供圖像,因此采用SAR遙感衛星的應用價值正逐漸凸顯。此外,隨著SAR的極化和干涉技術的迅猛發展,全天時、全天候、連續覆蓋、高分辨率、立體精細監測正逐漸成為現實。
中國衛星遙感商業化啟航
中國科學院院士、中國工程院院士李德仁:“空天信息實時智能服務系統將是一個萬億級產業市場。要進一步發展衛星互聯網和衛星物聯網,實現通導遙一體化的實時智能信息服務,賦能國防安全、經濟建設和大眾民生相關的各行各業,推動我國從航天大國成為航天強國”。
我國的衛星遙感產業發展一直以來受國家政策主導,以專項計劃驅動的發展模式依賴國家單一投入,科研性質的任務需求對產業的帶動效應也比較弱。雖然在2005年發布的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》中將高分辨率對地觀測系統確定為16項重大專項之一,至今已發展了資源、環境、高分、氣象和海洋五大民用遙感衛星系統,但主要由中國資源衛星應用中心、國家衛星海洋應用中心和國家衛星氣象應用中心等國家機構負責運營的狀況,缺乏數據商業化的動力,以及開展商業化運作的機制。
因此相比國外,國內的衛星遙感產業商業化發展確實相對滯后。但近年來,隨著國家開始重視并大力推動航天從事業向產業的轉變,從政策層面逐步放開并支持衛星遙感產業的商業化發展。尤其是十三五期間出臺了密集的產業政策,真正打破了我國商業衛星遙感產業發展的主要政策壁壘。
2014年《國務院關于創新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見》為我國資本進入商業衛星遙感領域打開了大門。2015年《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃(2015-2025年)》提出了支持民間資本投資衛星研制和系統建設,增強發展活力。而此后密集出臺的《國家創新驅動發展戰略綱要》、《加快推進“一帶一路”空間信息走廊建設與應用的指導意見》、《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》等十三五政策,2020年,衛星互聯網首次被納入“新基建”范疇,“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要也提出,要“建設高速泛在、天地一體、集成互聯、安全高效的信息基礎設施”,疊加具體政策和規劃執行的落地,預計近兩年將成為我國商業衛星遙感產業進入高速發展階段的拐點。
衛星遙感中下游市場可期
以往國內商業衛星遙感產業的中下游企業的數據獲取渠道,除了小部分是通過實行專項共享、優先滿足主要需求的政府遙感衛星資源獲取外,大多都是向國外公司購買所需的衛星遙感數據。近年來,隨著商用發射、小衛星組網、星載設備等技術的發展成熟,這一制約正慢慢開始不復存在。自2015年開始,我國商用遙感衛星資源已有二十一世紀空間技術應用股份有限公司的“北京二號”衛星星座,長光衛星技術有限公司的“吉林一號”衛星星座,四維測繪技術有限公司的“高景一號”衛星星座,以及歐比特宇航科技股份有限公司的“珠海一號”衛星星座四家。能為農林生產、環境監測、智慧城市、地理測繪、土地規劃等領域穩定提供符合需求的光學衛星遙感數據。
衛星遙感產業大致可劃分為上游衛星發射、中游衛星運營與數據分發、下游數據加工、軟件支持等價值增值服務三塊,整體來看,我國商業衛星遙感行業中下游產值應遠超上游。“通導遙”三大衛星應用類型中,衛星通信和導航已在商業化方面取得了較大的成功。但相比之下,現時衛星遙感的上游產值卻高于下游,與行業整體情況呈現較大差異,其主要原因還是在于絕大多數面對終端客戶的中下游企業,不具備自有遙感衛星系統,無法有效調和日漸增長的數據獲取成本與定制化客戶需求之間的矛盾。
而十分適合應用于防災減災、應急響應等領域的SAR遙感衛星,以往一直是遙感衛星資源的“短板”。在面對重大災情等需要大范圍遙感監測數據時,如遇有持續降雨、云層加厚等因素就會嚴重影響了光學遙感衛星的監測精準度,不能滿足快速、高頻的衛星遙感數據獲取需求。隨著商用發射啟航,特別是商業SAR遙感衛星組網作為補充,以其全天候、全天時的對地觀測特點,可在暴雨季節、洪水時期不受氣象條件影響,快速獲取地面信息,成為目標監測需要的理想數據源。這將大大提升衛星遙感監測圖像和數據的質量,催生出一系列的衛星遙感中下游產業市場。
“宏圖一號”啟動,民營“通導遙”一體化服務布局初現
目前我國在軌的可提供商業化數據的SAR遙感衛星僅有“高分三號”和“海絲一號”兩顆,針對于此,一家國內領先的遙感和北斗導航衛星應用企業就專注了這一更廣闊的市場機遇,做為“國內衛星遙感應用領域的科創第一股”-航天宏圖信息技術股份有限公司(股票代碼:688066)規劃、募資、運營的“宏圖一號”,正開創一條中國衛星遙感應用領域的新型商業模式,以有效改善國內不斷增長的龐大SAR衛星遙感市場需求。
“宏圖一號”是國內首個商用干涉SAR遙感衛星星座。其采用“1主+3輔”新型分布式技術體制,可不受光照和氣象條件限制,生產高精度、高分辨率的DSM(數字地表模型)、DEM(數字高程模型)數據,實現全球范圍內高精度SAR數據的快速獲取。
“宏圖一號”投入使用后,商業衛星遙感產業中下游企業將可獲取稀缺的DEM數據,從而滿足國內市場對高精度、快速測繪的迫切需求,有效改變我國SAR衛星遙感數據依賴進口的現狀。同時依托SAR實時數據源,在航天宏圖自主研發的PIE-Engine遙感云服務平臺支持下,形成天地一體化應用解決方案,為線上客戶提供訂閱制信息產品服務,為線下客戶提供軟硬一體化解決方案。屆時,航天宏圖也將成為國內唯一一家覆蓋衛星遙感產業領域上中下游、提供“通導遙”一體化服務的全產業鏈上市公司。
航天宏圖信息技術股份有限公司董事長王宇翔: “越來越多的遙感應用場景和海量數據使用的趨勢下,要盡快改變我國SAR衛星遙感數據依賴進口的現狀,要構建突破”鉗制“、自主獲取數據、高質量服務客戶的能力”。
展望未來,中國商業衛星遙感產業規模穩步壯大,產業結構不斷優化,龍頭企業成長勢頭強勁,轉型升級初見成效。新服務、新業態、新產品不斷涌現,產業發展環境持續優化,自主創新能力持續提升,服務領城不斷拓展,國際市場開拓也將取得新進展。得益于國家戰略需求持續增加、社會需求日益旺盛、新興應用市場蓬勃興起、科技創新政策與高新技術驅動等機遇,使得商業衛星遙感產業即將迎來前所未有的發展空間,未來其市場規模和盈利能力也更加值得期待。