地理信息产品形式正在发生新的变化,并催生新业态的诞生与发展

2023-06-29     普华有策

原标题:地理信息产品形式正在发生新的变化,并催生新业态的诞生与发展

地理信息产品形式正在发生新的变化,并催生新业态的诞生与发展

随着国家行业法律法规的完善,以及相关产业鼓励政策的出台,地理信息、遥感领域的技术创新以及在各领域的商业化、规模化应用持续推进,行业正迎来历史性的战略发展机遇,产业链条得到补充和完善,产业规模持续扩大,有利于行业加速全国化、多领域的业务布局。目前,地理信息产业已经成为我国数字经济的重要组成部分,地理信息及相关技术是数字经济、国防军事、新型智慧城市建设、自然资源等各领域的重要支撑,在国民经济社会各领域得到广泛应用、发挥重要作用。地理信息行业总体不存在周期性特征,根据国家政策的总体规划以及地理信息服务的广度及深度不断拓展,行业业务整体持续稳定增长。

1、地理信息行业发展态势

(1)技术体系变革,与新技术深度融合发展

“空天地海”一体化高精度实时地理信息数据采集能力逐步提高,激光点云技术和倾斜摄影测量技术等各种便捷化新型测量技术日趋成熟,高精度、高效率、自动化、海量数据信息的数据采集作业方法广泛应用。大数据、云计算、人工智能等新技术实现地理信息智能化处理水平不断提升,分析处理能力不断增强,地理信息价值得到更深程度挖掘,地理信息数据处理已由劳动密集型转向技术密集型。地理信息技术与大数据、云计算、5G、人工智能、数字孪生、物联网、虚拟现实等新技术深度融合,相互赋能,智能化、泛在化、普适化的特征越来越明显。

(2)基础设施建设逐步完善,产业基础日益坚实

近年来,我国地理信息产业基础更加坚实,发展动能持续增强。在卫星导航方面,2020 年 6 月,我国全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署,2020 年 7 月北斗三号全球卫星导航系统正式开通,标志着我国卫星导航系统服务能力步入世界一流行列,代表着北斗事业进入到全球服务新时代,开启全球化、产业化新征程。“十四五”期间,国家将深化北斗系统推广应用,实施北斗产业化等重大工程,推动北斗产业高质量发展。截至 2021 年末,我国已形成覆盖全国的卫星导航定位基准站网(CORS),已建设完毕的 CORS 基站超过25,000 座。

在遥感影像方面,截至 2022 年 6 月,我国财政投资的高分卫星、陆地观测卫星、海洋观测卫星、气象观测卫星及相关科研试验卫星在轨数量达 55 颗,商业遥感卫星在轨数量达到 151 颗,已覆盖从光学到视频、雷达,从全色、多光谱到高光谱,以及通导遥一体化技术验证卫星等。

在基础测绘方面,自然资源部于 2021 年实现新一代数字高程模型对陆地国土的全覆盖。分辨率由 25 米提升至 10 米、现势性由 2010 年提升至 2019 年,对地形表达的精确度、分辨率均有所提高。截至 2021 年底,国家基础地理信息数据库已完成 10 轮全国陆地国土约 213 万平方千米的 1:5 万数据库更新、6 轮全国1:100 万公众版基础地理信息数据库更新,为经济建设、国防建设、社会发展、生态文明建设等提供了及时可靠的测绘地理信息保障。市县级 1:2000、1:1000、1:500 基础地理信息已实现主要城区的全覆盖和快速更新。

(3)标准体系不断完善,标准管理不断加强

随着地理信息产业规模不断发展,标准体系不断完善。2020 年,自然资源部出台《自然资源标准化管理办法》,设立自然资源标准化工作管理委员会,统筹管理自然资源标准化工作。截至 2022 年 6 月,全国地理信息标准化技术委员会对口的国际标准化组织地理信息技术委员会(ISO/TC211)制定的 90 项国际标准中,由中国专家主导编制的地理信息国际标准有 9 项,其中已发布 4 项,正在制定中 5 项。截至 2021 年底,全国地理信息标准化技术委员会归口管理的国家标准共 195 项。

(4)地理信息应用领域广泛深入

地理信息产业已成为数字经济的重要组成部分和核心产业之一,对经济社会发展、生态文明建设、国防安全都发挥着重要作用,已经成为我国数字经济新的增长点。从跨界融合到社会化服务,地理信息成果应用不断深入扩展,各行各业充分受益于地理信息的发展红利,已成为中国产业变革、经济转型的动力之一。地理信息技术创新孕育出大量新业态、新模式。在万亿级的网络经济、共享经济、数字经济的快速发展背后,有基于位置服务的重要支持。地理信息及其技术使城市更智慧,使人们生活更便捷。

2、行业技术水平及特点

行业技术主要集中在遥感数据的采集、处理、信息挖掘提取、可视化和应用等方面。具体如下:

(1)遥感数据采集

遥感数据从采集方式上分为航天遥感(卫星)、航空遥感(载人机、无人机)和地面(近地)遥感,按探测的电磁波段不同,可分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。使用的通用技术主要包括遥感卫星编程技术、航线规划技术(航空遥感)、遥感数据接收技术、遥感数据预处理技术以及遥感数据空间索引技术。

(2)遥感数据处理

遥感数据处理是对通过各种采集方式获取的遥感数据进行进一步加工,生成最终用户可直接使用数字正射影像(DOM)、数字高程模型(DEM)、数字表面模型(DSM)、点云、倾斜摄影模型等产品的生产过程。这一阶段通用技术主要包括空中三角测量、遥感数据匀色、色彩增强、薄云去除、配准纠偏以及倾斜摄影的单体化及美化等。

(3)信息挖掘提取

随着近些年来计算机软硬件技术的飞速发展,尤其是深度学习技术的快速迭代使得遥感大数据的信息挖掘与提取成为现实,遥感数据挖掘主要包括遥感数据的分类提取(地物分割)和遥感变化检测两个方面。使用的通用技术主要包括分布式存储、分布式计算、深度学习等。

(4)可视化

将经过处理的遥感影像、数字高程模型、点云、倾斜摄影模型等数据使用统一的平台进行可视化展示。使用的共有技术包括地理坐标投影转换技术、空间索引技术、三维渲染引擎技术、细节层次模型技术、地图瓦片技术等。

(5)遥感大数据应用

基于遥感大数据的采集、处理、信息挖掘提取、可视化等技术,与微服务、云计算等技术进行融合,再结合业务数据和其他辅助数据构建数字政府、智慧城市、国防军事、能源电力等行业应用。

3、地理信息行业面临的发展机遇

(1)国家政策支持

在国家和地方的“十四五”规划中,大量国家战略、规划目标、重点任务、重大工程中,都为地理信息技术提供了巨大的应用市场,为地理信息产业描绘美好蓝图。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》对地理信息产业的发展、建设与应用提出了明确的要求。此外,31个省(自治区、直辖市)、5 个计划单列市、新疆建设兵团的“十四五”规划中,均明确提及地理信息技术及相关应用。在北京、河北、广西、海南、湖北等地方的“十四五”规划中,明确提出要发展壮大地理信息、遥感、北斗、卫星导航等产业,以及打造国家综合示范区等举措。

我国第五部航天白皮书《2021 中国的航天》明确,未来五年,我国将持续完善国家空间基础设施,推动遥感、通信、导航卫星融合技术发展,加快提升泛在通联、精准时空、全维感知的空间信息服务能力。开展下一代北斗卫星导航系统导航通信融合、低轨增强等深化研究和技术攻关,推动构建更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时体系,持续完善卫星遥感、通信、导航地面系统。

2022 年 2 月,自然资源部发出《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到 2025 年和 2035 年的两大建设目标,提出了五大建设任务,包括地形级实景三维建设、城市级实景三维建设、部件级实景三维建设、物联感知数据接入与融合、在线系统与支撑环境建设。建设成果将为智慧城市时空大数据平台、地理信息公共服务平台及国土空间基础信息平台等提供适用版本的实景三维数据支撑,并为数字孪生、城市信息模型(CIM)等应用提供统一的数字空间底座,实现实景三维中国泛在服务。

(2)技术发展进步新技术催生新应用新业态

近年来,随着测绘地理信息系统的工作流程及产业链的不断完善,跨界技术融合的不断进步,在人工智能、数字孪生和元宇宙等新技术赋能下,地理信息产品形式正在发生新的变化,并催生新业态的诞生与发展。

1)地理信息系统领域

地理信息元宇宙成为热点。地理信息作为元宇宙的重要技术底座,云原生地理信息系统技术、三维地理空间建模(映射)技术、三维地理空间可视化技术和增强现实地图技术等地理信息领域的技术都将赋能元宇宙的发展。

2)导航定位及位置服务领域

通过高精度位置实时校正服务平台,利用来自全球参考站网络的数据,根据卫星轨道和时钟信息计算高精度位置,可以在一分钟内提供从优于 2 厘米到亚米级性能的一系列精度,使智能手机实现米级的快速高精度定位功能,进而支持车道级汽车导航定位。

3)遥感领域

星上人工智能实现将人工智能功能转移到卫星上提高决策速度,提升下传卫星数据的使用价值,逐渐成为一种实现卫星数据应用低成本、快响应的新业态。无人机、高空热气球等高空伪卫星平台成为遥感、GNSS 领域的重要补充平台。部分航空和国防公司已经发射了具有量产意义的平流层飞行无人机和热气球平台,成本和性能不断改善。商业遥感卫星数据呈现出“更快、更广、更精细”的趋势。

4)高精度地图与高精度定位领域

用于自动驾驶和城市管理的高精度地图的采集成本越来越低,高精度地图已经成为智能网联汽车规模化生产的必需品。随着自动驾驶系统的量产和规模化应用,激光雷达与机器视觉组成的人工智能感知技术与大算力计算平台实现深度融合应用,这将大大增强自动驾驶感知能力的精度和确定性。

(3)未来社会发展需求

如今,数字城市、数字中国等数字化建设已经渐入高潮,成为未来社会发展的主流趋势,数字政府建设、国防和军队现代化建设新型基础设施建设以及产业数字化转型将有效扩大地理信息应用范围,提出更多更高的数据要求,从需求侧推动我国地理信息产业高质量发展。在城市智能交通、市政基础设施管理、突发事件、城市环境监测与检测等领域,地理信息产业的重要性逐渐凸显。同时,物联网、云计算、互联网技术将对地理信息服务产业链的各个环节产生全方位的影响,地理信息技术的应用场景不断丰富。地理信息技术为 5G、工业互联网、区块链、北斗与卫星互联网、人工智能等多个数字经济领域提供了重要的技术支撑。

4、地理信息进入行业的主要壁垒

(1)资质壁垒

业务资质在业内企业参与项目投标或者商业谈判过程中有非常重要的作用,是客户筛选供应商的重要依据,也是企业综合竞争力的重要体现。新进入者短时间内难以积累足够的专业技术人员、项目经验等,难以取得相关业务资质。我国地理信息产业链终端客户政府和事业单位较多,军事应用占其市场的重要份额。从军事安全角度考虑,需要一定规模且具备一定信誉度的企业,也为企业进入该领域设置了门槛。

(2)技术壁垒

地理信息行业属于技术密集型行业,行业核心技术包括遥感数据采集、处理、可视化、应用等,已形成从地理信息数据采集到加工处理再到应用、服务的成熟产业链。随着大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术在企业中的应用日益普及,地理信息技术体系在多方面发生变革,与新技术深度融合发展,行业技术更新变化快,也为业内企业技术创新提出了更高的要求。

(3)资金壁垒

地理信息行业企业需要具备较高的资金实力,主要原因如下:业务资质申请需满足专业技术人员与仪器设备的数量、办公场所的规模等软硬件条件,企业需具备一定的资金实力方能取得资质;行业客户以政府机构为主,受政府预算等方面的影响,支付款项需要经过多层审批,存在一定滞后性,因此对业内企业营运资金有较高的要求;随着应用领域不断拓展、新技术的融合与革新,企业需要持续的资金投入保证平台、产品、技术的持续更新迭代。

5、阻碍地理信息行业发展因素

(1)数据安全

大数据时代为现代地理信息行业提供了诸多的发展机遇,但也面临着挑战。软件平台数据库中,所容纳的数据和信息十分庞大,实现共享的渠道的安全性如不能保障,将导致信息有泄露的风险,此类情况不利于从业企业及下游客户的权益和安全,因此,数据安全保障措施还需要不断加强。

(2)人才储备

地理信息产业具有较高技术门槛,其核心技术横跨卫星定位、无线通讯、测绘、遥感、网络、软件开发等多个学科领域,核心技术及应用技术掌握的难度较高,需要较长的人才储备周期。设备操作、软件系统的使用与更新、后期数据处理要求较高的技术水平及操作经验。因此,专业人才是行业的核心资源之一,缺乏专业人才将对业内企业发展造成不利影响。

(3)国际竞争激烈,国际市场开拓难度大

相较于欧美等其他发达国家的地理信息产业,我国地理信息行业虽然企业数量较多、发展迅速,但产业规模及企业核心竞争力有待提升,行业内知名品牌较少,我国地理信息行业的整体国际市场份额较低,国际市场开拓难度较大。

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文章来源: https://twgreatdaily.com/zh-hans/8d6f708143a9db38214ed5dd4e9c6b29.html