隨著社會(huì)的高速發(fā)展，各種技術(shù)正逐漸滲透到我們生活的每一個(gè)角落。起初，這些新技術(shù)都會(huì)被視為珍品，就像人們第一次看到汽車(“看，沒有馬拉的車!”)或者手機(jī)(“看，沒有線的電話!”)一樣。時(shí)間輾轉(zhuǎn)推移，這些技術(shù)也逐漸發(fā)展成熟。隨后，人們便會(huì)意識(shí)到根本無(wú)法面對(duì)沒有它的生活。

　　同樣，商業(yè)衛(wèi)星影像也正處在迅速發(fā)展的階段，已成為人們生活必不可少的一部分。大多數(shù)人都是通過谷歌地圖、必應(yīng)地圖(“看，可以看到我們的房子!”)這樣的門戶網(wǎng)站才第一次接觸到衛(wèi)星影像的。僅在去年，商業(yè)衛(wèi)星影像就在應(yīng)對(duì)日本海嘯、解決蘇丹難民危機(jī)、監(jiān)測(cè)石油儲(chǔ)備、緝拿恐怖分子的軍事行動(dòng)中起到了關(guān)鍵作用。

　　在智能手機(jī)上，人們可以利用衛(wèi)星影像來(lái)查詢路徑。此外，它還能夠用于定位新的電話基站、規(guī)劃建設(shè)方案、監(jiān)測(cè)森林砍伐情況、尋找新油田等。如同汽車和手機(jī)一樣，商業(yè)衛(wèi)星影像正在成為現(xiàn)代生活的重要部分。

2007年9月，DigitalGlobe公司發(fā)射WorldView-1衛(wèi)星，可提供分辨率達(dá)0.5米的全色衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)。其運(yùn)行軌道高度為496公里，重訪周期為1.7天，每天可收集超過100萬(wàn)平方公里的影像數(shù)據(jù)

　　回顧商業(yè)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，我們可以大體將其劃分為以下4個(gè)階段：

　　階段1：分辨率——當(dāng)僅限于局部覆蓋的航空影像以及SPOT、Landsat衛(wèi)星這樣的早期低分辨率衛(wèi)星影像資源不能滿足用戶需求的時(shí)候，商業(yè)衛(wèi)星影像產(chǎn)業(yè)就應(yīng)運(yùn)而生了。在過去10-15年里，許多商業(yè)衛(wèi)星都允許用戶獲取亞米級(jí)分辨率的全球影像，并已成為相應(yīng)服務(wù)(如谷歌地圖)的有力推動(dòng)者。

　　階段2：精度——在政府和私營(yíng)部門中，地圖制圖的出現(xiàn)提升了人們對(duì)精度的更高要求。例如，DigitalGlobe公司分別于2007年、2009年成功發(fā)射了更高精度水平和更快更新頻率的WorldView-1衛(wèi)星、WorldView-2衛(wèi)星。它們能夠定期提供精度在3到4米以內(nèi)的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，并可確保一年之內(nèi)對(duì)陸地表面區(qū)域的影像數(shù)據(jù)完成6次全覆蓋的采集工作。

　　階段3：速度——現(xiàn)階段的發(fā)展目標(biāo)。無(wú)論一名普通的士兵，還是處在災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)急響應(yīng)人員，客戶對(duì)迅速獲取商業(yè)衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的需求都在不斷增長(zhǎng)。有時(shí)候，可能還需要通過Web服務(wù)獲取到幾個(gè)小時(shí)內(nèi)、甚至幾分鐘內(nèi)收集到的影像數(shù)據(jù)。

　　階段4：分析能力——這顯然是正在逐步興起的一個(gè)發(fā)展方向，而且將成為重中之重。當(dāng)影像變得比像素本身更為重要的時(shí)候，商業(yè)衛(wèi)星影像公司不僅僅是要為客戶提供一張張影像圖片，起到“空中之眼”的作用;更要對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析并得出有用的結(jié)果，例如通過影像數(shù)據(jù)計(jì)算儲(chǔ)罐中的石油儲(chǔ)量。

　　展望云服務(wù)的未來(lái)

　　通常情況下，商業(yè)衛(wèi)星影像公司都具有一定的前瞻性，會(huì)盡力提前預(yù)判“用戶下一步的需求”。甚至，他們已經(jīng)設(shè)想過衛(wèi)星影像產(chǎn)業(yè)第4個(gè)或者第5個(gè)階段的發(fā)展雛形。接下來(lái)，我們將具體介紹該產(chǎn)業(yè)內(nèi)的幾個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)，它們正在改變著商業(yè)衛(wèi)星影像公司對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和解決方案的開發(fā)。

2011年中東發(fā)生了許多大事件，大批民眾紛紛走上街頭抗議，例如眾所周知 “阿拉伯之春”運(yùn)動(dòng)。上圖為2011年2月，塔里爾廣場(chǎng)出現(xiàn)大規(guī)模民眾聚集事件的衛(wèi)星影像

　　如今，衛(wèi)星影像產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展到需要重新考慮如何處理“大數(shù)據(jù)”(尤其是數(shù)據(jù)量最大的影像數(shù)據(jù))的時(shí)候了。舊的模式是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地，然后再將數(shù)據(jù)逐個(gè)傳遞。這種模式即使是在數(shù)據(jù)量較小的情況下也會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，而且存儲(chǔ)設(shè)備、數(shù)據(jù)中心機(jī)房、電力供應(yīng)等都會(huì)產(chǎn)生大量的昂貴費(fèi)用。因此，該行業(yè)正在快速發(fā)展新模式，利用本地高速緩存的集中托管模式代替復(fù)制模式，以滿足客戶需求并降低自身成本。

　　首先，對(duì)于具有大型數(shù)據(jù)集的地理空間應(yīng)用而言，將計(jì)算工作轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)端是非常重要的。這樣可以避免終端客戶被迫傳輸或者管理原始數(shù)據(jù)。其次，云計(jì)算模式非常適用于移動(dòng)計(jì)算。用戶可以利用服務(wù)器端(即存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的云端)來(lái)完成“重量級(jí)”工作，而移動(dòng)設(shè)備上只需進(jìn)行“輕量級(jí)”應(yīng)用。

　　這兩種趨勢(shì)相輔相成，正在推動(dòng)一整套云地理空間計(jì)算能力的建立。顯然，甚至許多高端地理空間應(yīng)用程序也都在競(jìng)相發(fā)展和利用這一優(yōu)勢(shì)。使用云端替代大量的工作站來(lái)完成軟件更新工作，可為簡(jiǎn)化信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，帶來(lái)更多的附加優(yōu)勢(shì)，從而降低管理軟件的更新成本、實(shí)施過程的時(shí)間成本。

　　隨著影像數(shù)據(jù)從本地拷貝到集中服務(wù)的不斷發(fā)展，利用大量元數(shù)據(jù)集來(lái)提供搜索和挖掘的工作將變得更加重要。在不阻礙網(wǎng)絡(luò)帶寬前提下，能夠從傳輸?shù)拇罅繜o(wú)關(guān)影像中找到相應(yīng)影像的問題也將顯得至關(guān)重要。因此，最大限度地豐富影像數(shù)據(jù)的標(biāo)簽將會(huì)發(fā)揮更大的作用。

2011年3月上旬，日本遭遇毀滅性的地震和海嘯災(zāi)難。圖為日本衛(wèi)星獲取的震后，福島第一核電站的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)

　　如今，衛(wèi)星影像公司大多都是基于時(shí)間和圖形來(lái)標(biāo)識(shí)影像數(shù)據(jù)的，如影像數(shù)據(jù)獲取的時(shí)間、地點(diǎn)、一些內(nèi)容參數(shù)(如云層厚度等)。隨著該產(chǎn)業(yè)不斷向托管模式轉(zhuǎn)型，基于內(nèi)容的影像數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)將顯得更為重要。[page]

　　一個(gè)真實(shí)的數(shù)字地球

　　從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮，第二個(gè)重要趨勢(shì)就是構(gòu)建一個(gè)值得信賴的、全球性的、以視覺為基礎(chǔ)的數(shù)字地球平臺(tái)。地球正在加速變化，也就意味著數(shù)據(jù)量將會(huì)大幅增加。那么用戶憑什么相信所訪問信息的實(shí)時(shí)性、完整性和準(zhǔn)確性呢?

2011年10月，泰國(guó)遭遇了大規(guī)模洪水災(zāi)害。圖為DigitalGlobe公司獲取的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)

　　在商業(yè)衛(wèi)星影像產(chǎn)業(yè)中，編目、更新、集成和引用地理空間數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方法將不再適用于確保“地表真實(shí)狀況”的準(zhǔn)確性和相關(guān)性。新模式需要為用戶提供“金牌級(jí)”的準(zhǔn)確性、時(shí)效性和有效性，而且要與上述集中托管模式相兼容。

　　這種新平臺(tái)將會(huì)成為全球地理空間參考平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)地理空間信息的動(dòng)態(tài)整合和實(shí)時(shí)更新。其數(shù)據(jù)源包括影像數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)，以及推送到云端的使用開放標(biāo)準(zhǔn)的多源數(shù)據(jù)。利用集中式超級(jí)計(jì)算資源和數(shù)據(jù)集成功能，這種“虛擬參考地球”將可以通過輕量級(jí)應(yīng)用(即瘦客戶端)來(lái)滿足用戶的需求。

　　這將給整個(gè)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大的利益。用戶通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)供應(yīng)商或地圖服務(wù)就可以訪問世界地圖。但由于信息化水平往往不大一致，通用性還值得商榷，有效性、精確性尚無(wú)法驗(yàn)證。全球性的地理空間參考平臺(tái)將消除這些局限性，從而實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的按需訪問。此外，這一新平臺(tái)將會(huì)給整個(gè)產(chǎn)業(yè)的軟件開發(fā)商和分析師更加真實(shí)的數(shù)據(jù)來(lái)源，以便于他們用其完成更高價(jià)值的應(yīng)用程序和分析報(bào)告。

　　產(chǎn)業(yè)未來(lái)

　　DigitalGlobe公司計(jì)劃將在2014年發(fā)射第四代衛(wèi)星——WorldView-3。它將提供更多的附加信息，更高質(zhì)量的影像數(shù)據(jù)，以為用戶提供更加強(qiáng)大的影像數(shù)據(jù)庫(kù)。在不久的將來(lái)，隨著商業(yè)公司不斷推出新型衛(wèi)星，整個(gè)產(chǎn)業(yè)將向著良性的軌道不斷發(fā)展。

2009年10月，DigitalGlobe公司發(fā)射8波段高清商業(yè)衛(wèi)星——WorldView-2衛(wèi)星。該衛(wèi)星軌道高度770公里，可提供分辨率達(dá)46厘米的全色數(shù)據(jù)和1.85米的多光譜數(shù)據(jù)。

　　上述趨勢(shì)，讓我對(duì)行業(yè)未來(lái)的發(fā)展興奮不已，但我們真正能夠觸碰到的還只是一些表面情況。無(wú)論是追蹤海嘯還是恐怖分子，商業(yè)衛(wèi)星影像、商業(yè)供應(yīng)商的其它未被認(rèn)可的能力還從沒有被人們看得如此重要過。(劉麗 編譯)