地理信息產品形式正在發生新的變化,並催生新業態的誕生與發展
隨著國家行業法律法規的完善,以及相關產業鼓勵政策的出台,地理信息、遙感領域的技術創新以及在各領域的商業化、規模化應用持續推進,行業正迎來歷史性的戰略發展機遇,產業鏈條得到補充和完善,產業規模持續擴大,有利於行業加速全國化、多領域的業務布局。目前,地理信息產業已經成為我國數字經濟的重要組成部分,地理信息及相關技術是數字經濟、國防軍事、新型智慧城市建設、自然資源等各領域的重要支撐,在國民經濟社會各領域得到廣泛應用、發揮重要作用。地理信息行業總體不存在周期性特徵,根據國家政策的總體規劃以及地理信息服務的廣度及深度不斷拓展,行業業務整體持續穩定增長。
1、地理信息行業發展態勢
(1)技術體系變革,與新技術深度融合發展
「空天地海」一體化高精度實時地理信息數據採集能力逐步提高,雷射點雲技術和傾斜攝影測量技術等各種便捷化新型測量技術日趨成熟,高精度、高效率、自動化、海量數據信息的數據採集作業方法廣泛應用。大數據、雲計算、人工智慧等新技術實現地理信息智能化處理水平不斷提升,分析處理能力不斷增強,地理信息價值得到更深程度挖掘,地理信息數據處理已由勞動密集型轉向技術密集型。地理信息技術與大數據、雲計算、5G、人工智慧、數字孿生、物聯網、虛擬現實等新技術深度融合,相互賦能,智能化、泛在化、普適化的特徵越來越明顯。
(2)基礎設施建設逐步完善,產業基礎日益堅實
近年來,我國地理信息產業基礎更加堅實,發展動能持續增強。在衛星導航方面,2020 年 6 月,我國全面完成北斗全球衛星導航系統星座部署,2020 年 7 月北斗三號全球衛星導航系統正式開通,標誌著我國衛星導航系統服務能力步入世界一流行列,代表著北斗事業進入到全球服務新時代,開啟全球化、產業化新征程。「十四五」期間,國家將深化北斗系統推廣應用,實施北斗產業化等重大工程,推動北斗產業高質量發展。截至 2021 年末,我國已形成覆蓋全國的衛星導航定位基準站網(CORS),已建設完畢的 CORS 基站超過25,000 座。
在遙感影像方面,截至 2022 年 6 月,我國財政投資的高分衛星、陸地觀測衛星、海洋觀測衛星、氣象觀測衛星及相關科研試驗衛星在軌數量達 55 顆,商業遙感衛星在軌數量達到 151 顆,已覆蓋從光學到視頻、雷達,從全色、多光譜到高光譜,以及通導遙一體化技術驗證衛星等。
在基礎測繪方面,自然資源部於 2021 年實現新一代數字高程模型對陸地國土的全覆蓋。解析度由 25 米提升至 10 米、現勢性由 2010 年提升至 2019 年,對地形表達的精確度、解析度均有所提高。截至 2021 年底,國家基礎地理信息資料庫已完成 10 輪全國陸地國土約 213 萬平方千米的 1:5 萬資料庫更新、6 輪全國1:100 萬公眾版基礎地理信息資料庫更新,為經濟建設、國防建設、社會發展、生態文明建設等提供了及時可靠的測繪地理信息保障。市縣級 1:2000、1:1000、1:500 基礎地理信息已實現主要城區的全覆蓋和快速更新。
(3)標準體系不斷完善,標準管理不斷加強
隨著地理信息產業規模不斷發展,標準體系不斷完善。2020 年,自然資源部出台《自然資源標準化管理辦法》,設立自然資源標準化工作管理委員會,統籌管理自然資源標準化工作。截至 2022 年 6 月,全國地理信息標準化技術委員會對口的國際標準化組織地理信息技術委員會(ISO/TC211)制定的 90 項國際標準中,由中國專家主導編制的地理信息國際標準有 9 項,其中已發布 4 項,正在制定中 5 項。截至 2021 年底,全國地理信息標準化技術委員會歸口管理的國家標準共 195 項。
(4)地理信息應用領域廣泛深入
地理信息產業已成為數字經濟的重要組成部分和核心產業之一,對經濟社會發展、生態文明建設、國防安全都發揮著重要作用,已經成為我國數字經濟新的增長點。從跨界融合到社會化服務,地理信息成果應用不斷深入擴展,各行各業充分受益於地理信息的發展紅利,已成為中國產業變革、經濟轉型的動力之一。地理信息技術創新孕育出大量新業態、新模式。在萬億級的網絡經濟、共享經濟、數字經濟的快速發展背後,有基於位置服務的重要支持。地理信息及其技術使城市更智慧,使人們生活更便捷。
2、行業技術水平及特點
行業技術主要集中在遙感數據的採集、處理、信息挖掘提取、可視化和應用等方面。具體如下:
(1)遙感數據採集
遙感數據從採集方式上分為航天遙感(衛星)、航空遙感(載人機、無人機)和地面(近地)遙感,按探測的電磁波段不同,可分為可見光遙感、紅外遙感、微波遙感等。使用的通用技術主要包括遙感衛星編程技術、航線規劃技術(航空遙感)、遙感數據接收技術、遙感數據預處理技術以及遙感數據空間索引技術。
(2)遙感數據處理
遙感數據處理是對通過各種採集方式獲取的遙感數據進行進一步加工,生成最終用戶可直接使用數字正射影像(DOM)、數字高程模型(DEM)、數字表面模型(DSM)、點雲、傾斜攝影模型等產品的生產過程。這一階段通用技術主要包括空中三角測量、遙感數據勻色、色彩增強、薄雲去除、配准糾偏以及傾斜攝影的單體化及美化等。
(3)信息挖掘提取
隨著近些年來計算機軟硬體技術的飛速發展,尤其是深度學習技術的快速疊代使得遙感大數據的信息挖掘與提取成為現實,遙感數據挖掘主要包括遙感數據的分類提取(地物分割)和遙感變化檢測兩個方面。使用的通用技術主要包括分布式存儲、分布式計算、深度學習等。
(4)可視化
將經過處理的遙感影像、數字高程模型、點雲、傾斜攝影模型等數據使用統一的平台進行可視化展示。使用的共有技術包括地理坐標投影轉換技術、空間索引技術、三維渲染引擎技術、細節層次模型技術、地圖瓦片技術等。
(5)遙感大數據應用
基於遙感大數據的採集、處理、信息挖掘提取、可視化等技術,與微服務、雲計算等技術進行融合,再結合業務數據和其他輔助數據構建數字政府、智慧城市、國防軍事、能源電力等行業應用。
3、地理信息行業面臨的發展機遇
(1)國家政策支持
在國家和地方的「十四五」規劃中,大量國家戰略、規劃目標、重點任務、重大工程中,都為地理信息技術提供了巨大的應用市場,為地理信息產業描繪美好藍圖。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要》對地理信息產業的發展、建設與應用提出了明確的要求。此外,31個省(自治區、直轄市)、5 個計劃單列市、新疆建設兵團的「十四五」規劃中,均明確提及地理信息技術及相關應用。在北京、河北、廣西、海南、湖北等地方的「十四五」規劃中,明確提出要發展壯大地理信息、遙感、北斗、衛星導航等產業,以及打造國家綜合示範區等舉措。
我國第五部航天白皮書《2021 中國的航天》明確,未來五年,我國將持續完善國家空間基礎設施,推動遙感、通信、導航衛星融合技術發展,加快提升泛在通聯、精準時空、全維感知的空間信息服務能力。開展下一代北斗衛星導航系統導航通信融合、低軌增強等深化研究和技術攻關,推動構建更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導航授時體系,持續完善衛星遙感、通信、導航地面系統。
2022 年 2 月,自然資源部發出《關於全面推進實景三維中國建設的通知》,明確了實景三維中國建設到 2025 年和 2035 年的兩大建設目標,提出了五大建設任務,包括地形級實景三維建設、城市級實景三維建設、部件級實景三維建設、物聯感知數據接入與融合、在線系統與支撐環境建設。建設成果將為智慧城市時空大數據平台、地理信息公共服務平台及國土空間基礎信息平台等提供適用版本的實景三維數據支撐,並為數字孿生、城市信息模型(CIM)等應用提供統一的數字空間底座,實現實景三維中國泛在服務。
(2)技術發展進步新技術催生新應用新業態
近年來,隨著測繪地理信息系統的工作流程及產業鏈的不斷完善,跨界技術融合的不斷進步,在人工智慧、數字孿生和元宇宙等新技術賦能下,地理信息產品形式正在發生新的變化,並催生新業態的誕生與發展。
1)地理信息系統領域
地理信息元宇宙成為熱點。地理信息作為元宇宙的重要技術底座,雲原生地理信息系統技術、三維地理空間建模(映射)技術、三維地理空間可視化技術和增強現實地圖技術等地理信息領域的技術都將賦能元宇宙的發展。
2)導航定位及位置服務領域
通過高精度位置實時校正服務平台,利用來自全球參考站網絡的數據,根據衛星軌道和時鐘信息計算高精度位置,可以在一分鐘內提供從優於 2 厘米到亞米級性能的一系列精度,使智慧型手機實現米級的快速高精度定位功能,進而支持車道級汽車導航定位。
3)遙感領域
星上人工智慧實現將人工智慧功能轉移到衛星上提高決策速度,提升下傳衛星數據的使用價值,逐漸成為一種實現衛星數據應用低成本、快響應的新業態。無人機、高空熱氣球等高空偽衛星平台成為遙感、GNSS 領域的重要補充平台。部分航空和國防公司已經發射了具有量產意義的平流層飛行無人機和熱氣球平台,成本和性能不斷改善。商業遙感衛星數據呈現出「更快、更廣、更精細」的趨勢。
4)高精度地圖與高精度定位領域
用於自動駕駛和城市管理的高精度地圖的採集成本越來越低,高精度地圖已經成為智能網聯汽車規模化生產的必需品。隨著自動駕駛系統的量產和規模化應用,雷射雷達與機器視覺組成的人工智慧感知技術與大算力計算平台實現深度融合應用,這將大大增強自動駕駛感知能力的精度和確定性。
(3)未來社會發展需求
如今,數字城市、數字中國等數字化建設已經漸入高潮,成為未來社會發展的主流趨勢,數字政府建設、國防和軍隊現代化建設新型基礎設施建設以及產業數字化轉型將有效擴大地理信息應用範圍,提出更多更高的數據要求,從需求側推動我國地理信息產業高質量發展。在城市智能交通、市政基礎設施管理、突發事件、城市環境監測與檢測等領域,地理信息產業的重要性逐漸凸顯。同時,物聯網、雲計算、網際網路技術將對地理信息服務產業鏈的各個環節產生全方位的影響,地理信息技術的應用場景不斷豐富。地理信息技術為 5G、工業網際網路、區塊鏈、北斗與衛星網際網路、人工智慧等多個數字經濟領域提供了重要的技術支撐。
4、地理信息進入行業的主要壁壘
(1)資質壁壘
業務資質在業內企業參與項目投標或者商業談判過程中有非常重要的作用,是客戶篩選供應商的重要依據,也是企業綜合競爭力的重要體現。新進入者短時間內難以積累足夠的專業技術人員、項目經驗等,難以取得相關業務資質。我國地理信息產業鏈終端客戶政府和事業單位較多,軍事應用占其市場的重要份額。從軍事安全角度考慮,需要一定規模且具備一定信譽度的企業,也為企業進入該領域設置了門檻。
(2)技術壁壘
地理信息行業屬於技術密集型行業,行業核心技術包括遙感數據採集、處理、可視化、應用等,已形成從地理信息數據採集到加工處理再到應用、服務的成熟產業鏈。隨著大數據、雲計算、人工智慧等新一代信息技術在企業中的應用日益普及,地理信息技術體系在多方面發生變革,與新技術深度融合發展,行業技術更新變化快,也為業內企業技術創新提出了更高的要求。
(3)資金壁壘
地理信息行業企業需要具備較高的資金實力,主要原因如下:業務資質申請需滿足專業技術人員與儀器設備的數量、辦公場所的規模等軟硬體條件,企業需具備一定的資金實力方能取得資質;行業客戶以政府機構為主,受政府預算等方面的影響,支付款項需要經過多層審批,存在一定滯後性,因此對業內企業營運資金有較高的要求;隨著應用領域不斷拓展、新技術的融合與革新,企業需要持續的資金投入保證平台、產品、技術的持續更新疊代。
5、阻礙地理信息行業發展因素
(1)數據安全
大數據時代為現代地理信息行業提供了諸多的發展機遇,但也面臨著挑戰。軟體平台資料庫中,所容納的數據和信息十分龐大,實現共享的渠道的安全性如不能保障,將導致信息有泄露的風險,此類情況不利於從業企業及下遊客戶的權益和安全,因此,數據安全保障措施還需要不斷加強。
(2)人才儲備
地理信息產業具有較高技術門檻,其核心技術橫跨衛星定位、無線通訊、測繪、遙感、網絡、軟體開發等多個學科領域,核心技術及應用技術掌握的難度較高,需要較長的人才儲備周期。設備操作、軟體系統的使用與更新、後期數據處理要求較高的技術水平及操作經驗。因此,專業人才是行業的核心資源之一,缺乏專業人才將對業內企業發展造成不利影響。
(3)國際競爭激烈,國際市場開拓難度大
相較於歐美等其他已開發國家的地理信息產業,我國地理信息行業雖然企業數量較多、發展迅速,但產業規模及企業核心競爭力有待提升,行業內知名品牌較少,我國地理信息行業的整體國際市場份額較低,國際市場開拓難度較大。
更多行業資料請參考普華有策諮詢《2023-2029年地理信息行業深度調研及投資前景預測報告》,同時普華有策諮詢還提供產業研究報告、產業鏈諮詢、項目可行性報告、十四五規劃、BP商業計劃書、產業圖譜、產業規劃、藍白皮書、IPO募投可研、IPO工作底稿諮詢等服務。