作者簡介：廖永生，1979年生，畢業(yè)于武漢大學(xué)，高級工程師，曾獲第十二屆廣西青年科技獎。從事專業(yè)工作以來發(fā)表在省級以上期刊和會議發(fā)表論文十一篇，并多次在《中國測繪報》和《中國測繪》上發(fā)表評論和文學(xué)作品。主要研究領(lǐng)域包括3S技術(shù)集成應(yīng)用與大數(shù)據(jù)信息挖掘，曾經(jīng)首次提出研發(fā)我國地理信息X光技術(shù)(GeoXary)。現(xiàn)就職于廣西地理國情監(jiān)測院和廣西地球空間信息應(yīng)用聯(lián)合實驗室。
在全面探討我國遙感技術(shù)與產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展之前，先要確定“遙感”一詞的定義范圍和發(fā)展歷史。
遙感(Remote Sensing)是什么?百度百科詞條中定義為“遙感是指非接觸的，遠距離的探測技術(shù)”，而維基百科中，“遙感”則是指“間接的手段來獲取目標(biāo)狀態(tài)信息的方法”。其實無論是百度百科還是維基百科，“遙感”一詞的含義都是非接觸獲得目標(biāo)信息，按照這個定義，“遙感”的范圍非常廣，包括我們的視覺和嗅覺也屬于“遙感”。但是，正真意義上的遙感，則是需要借助一定的手段和方法獲取目標(biāo)信息，在現(xiàn)代遙感技術(shù)誕生以前，最常用的技術(shù)方法和設(shè)備就是望遠鏡和相機。
遙感發(fā)展時間史
現(xiàn)代遙感技術(shù)并沒有一個準(zhǔn)確的誕生時間，但是可以肯定，現(xiàn)代遙感技術(shù)的誕生在現(xiàn)代測繪體系建立之后，而在現(xiàn)代遙感技術(shù)發(fā)展過程中一個比較矛盾的地方就是航空攝影測量技術(shù)本身也屬于遙感技術(shù)的一類，但是在科學(xué)體系中，在地理信息體系尚未建立之前，其技術(shù)性質(zhì)更傾向于測繪技術(shù)體系，當(dāng)時稱航空攝影測量為“aerial photogrammetry”，僅僅是攝影測量的升級，因此，在衛(wèi)星遙感技術(shù)誕生之前，并沒有真正意義上的遙感科學(xué)，“遙感”(Remote Sensing)也是在衛(wèi)星遙感研究誕生之后，由美國人Evelyn.L.Pruitt在1960年由“先驅(qū)者”太空探測器獲得地球衛(wèi)星云圖后提出，之后，由于衛(wèi)星遙感的優(yōu)勢和冷戰(zhàn)的推動，衛(wèi)星遙感技術(shù)在上世紀(jì)60年代到80年代得到了快速發(fā)展，但是由于當(dāng)時的衛(wèi)星遙感手段都是當(dāng)時的膠片或者膠片轉(zhuǎn)模擬信號傳輸?shù)募夹g(shù)，數(shù)據(jù)量小，數(shù)據(jù)處理困難，同時由于數(shù)據(jù)主要服務(wù)軍事需求，因此，民用衛(wèi)星遙感技術(shù)應(yīng)用比較緩慢，必須說明的是，這一時期的衛(wèi)星遙感理論技術(shù)發(fā)展卻是非常迅速的，其基本理論都是在這個時期形成。
從二十世紀(jì)70年代開始，美國開始發(fā)射Landsat系列民用遙感衛(wèi)星，實現(xiàn)了民用衛(wèi)星遙感事業(yè)從無向有的轉(zhuǎn)變，有力推動了民用衛(wèi)星遙感事業(yè)的發(fā)展，但是由于衛(wèi)星性能以及當(dāng)時計算機技術(shù)的限制，其應(yīng)用效果不佳。而1980年代 發(fā)射“Landsat4”和“Landsat5”衛(wèi)星則是民用遙感衛(wèi)星上的一大步，特別是Landsat5衛(wèi)星，1984年發(fā)射到2012年退役，在軌服役時間達28年!Landat4/5衛(wèi)星在軌運行的前幾年其先進性超出了當(dāng)時大多數(shù)計算機，如1986年個人計算機的硬盤普遍在100M一下，而Landsat5的單景影像容量已經(jīng)接近400M，從內(nèi)存上看，更是無法滿足最基本的處理要求，直到1990年代中，個人計算機才基本能處理Landsat5數(shù)據(jù)。Landsat5在軌運行近30年，為全球遙感事業(yè)做出了巨大貢獻，有力推動了民用遙感事業(yè)的發(fā)展。但是，在1990年代以前，雖然美國衛(wèi)星遙感技術(shù)在全球獨領(lǐng)風(fēng)騷，但是民用衛(wèi)星遙感公司數(shù)量很少，1984年在美國政府支持下成立了一家以銷售Landsat衛(wèi)星業(yè)務(wù)為主的“地球衛(wèi)星觀測公司”，但是運營效果較差，后被Space Image公司收購。我們所知的美國三大衛(wèi)星遙感公司，即軌道成像公司(QC)、數(shù)字地球公司(DG)和太空成像公司(Space Image)以及后來的GeoEye公司，都是在1993年以后建立，而歐洲的SPOT公司卻是早在1982年在歐空局的控股下建立，比美國早了11年。SPOT公司在1986年發(fā)射了第一顆具有10米分辨率全色分辨率的SPOT-1衛(wèi)星并在之后發(fā)射了多顆SPOT系列衛(wèi)星，在1995年以前，是全球最成功的商業(yè)遙感衛(wèi)星，獲得了客觀的利潤，也極大推動了遙感產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
從1990年代末到21世紀(jì)初，全球衛(wèi)星遙感事業(yè)在全球呈現(xiàn)“遍地開花”的態(tài)勢，除傳統(tǒng)的遙感技術(shù)強國和地區(qū)如美國和歐洲外，一些發(fā)展中國家或者地區(qū)，如印度、韓國、日本和中國臺灣地區(qū)，都發(fā)展自己的遙感衛(wèi)星，并紛紛建立遙感產(chǎn)業(yè)。進入21世紀(jì)，遙感技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，而遙感產(chǎn)業(yè)也得到了蓬勃發(fā)展。
回過頭來在說“遙感”一詞的定義范圍，雖然早在上世紀(jì)80年代到90年代甚至更早就有人提出“航空遙感”，但是實際上在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，提及“遙感”基本上是指衛(wèi)星遙感而極少指代航空遙感，其原因何在?
首先，從技術(shù)角度上看，如前文所述，航空攝影測量在技術(shù)更傾向于測繪學(xué)科，而非遙感學(xué)科，從我國遙感學(xué)科發(fā)展的過程上看，卻更依賴于地理科學(xué)的發(fā)展。
其次，從行業(yè)管理上看，航空攝影測量是比較嚴(yán)格遵循測繪法規(guī)和條例，其生產(chǎn)經(jīng)營活動是受到嚴(yán)格管理的，而遙感特別是早期的中低分辨率遙感幾乎沒有這方面的限制。
最后，從數(shù)據(jù)獲取和處理角度上看，航空攝影測量數(shù)據(jù)獲取難度遠高于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，且共享非常困難，處理也需要非常專業(yè)的水平和設(shè)備，而衛(wèi)星遙感的數(shù)據(jù)獲取和共享簡單，影像處理相對容易。
從學(xué)科框架上看，航空攝影測量主要側(cè)重于獲得數(shù)字地圖數(shù)據(jù)(DEM、DLG、DOM)，而航空攝影測量側(cè)重于從影像中獲取信息，當(dāng)然，這并不是絕對?，F(xiàn)在擁有立體測圖能力的遙感衛(wèi)星也越來越多，但是總體上看，遙感衛(wèi)星的主要功能仍然是獲得影像。
從用戶范圍上看，衛(wèi)星遙感對用戶的該領(lǐng)域?qū)I(yè)知識要求較低，數(shù)據(jù)獲取容易且豐富，共享程度高，數(shù)據(jù)處理簡單，用戶數(shù)量遠遠高于航空遙感的用戶。因此，很長一段時間內(nèi)，“遙感”都是指代衛(wèi)星遙感。但是近年來，隨著無人機技術(shù)的發(fā)展，航空遙感的要求空前降低，而基于無人機的航攝對成果的要求也僅限于影像DOM，無人機航攝影像處理技術(shù)，也極大支持了無人機低空攝影測量數(shù)據(jù)快速處理，因此，無人機低空攝影測量發(fā)展彌補了原先航空攝影測量的不足，極大方便了影像獲取，幾乎可以達到了“人人可玩航空攝影測量”的程度，這種情況下，“航空遙感”與“衛(wèi)星遙感”的比重幾乎不相上下，很多公司都在銷售衛(wèi)星遙感影像同時也具備無人機影像獲取服務(wù)能力。
在這種情況下，現(xiàn)代遙感技術(shù)和產(chǎn)業(yè)需要重新定義，即以平臺作為劃分依據(jù)，狹義的“遙感”僅指衛(wèi)星遙感，包括了搭載各種傳感器的衛(wèi)星平臺遙感;廣義的“遙感”還包括了有人機和無人機平臺搭載各種傳感器的遙感。
本文中分析的遙感與我國現(xiàn)階段遙感技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的情況一樣，以衛(wèi)星遙感為主，在一些需要的地方提及一些無人機低空遙感。
我國遙感產(chǎn)業(yè)時間線
與世界相比，我國的遙感技術(shù)和事業(yè)起步并不算太晚，在新中國建立以前，當(dāng)時的國民黨政府就曾經(jīng)采用過航空攝影技術(shù)編制過1:25萬的地形圖。解放后，我國的航空攝影測量技術(shù)一直是持續(xù)發(fā)展且在全世界都不落后，但是如前文所述，航空攝影測量技術(shù)在當(dāng)時并非真正意義上的“遙感”技術(shù)。而我國的衛(wèi)星遙感技術(shù)從1970年代中起步，也僅比當(dāng)時美蘇兩個遙感技術(shù)大國晚10年，從1975年到1990年代末的十多年間，我國發(fā)射了多顆返回式遙感衛(wèi)星，其最主要的性能指標(biāo)——分辨率已經(jīng)達到了較高水平，但是，這些遙感衛(wèi)星服務(wù)于國防，基本無法達到民應(yīng)用，且用膠片拍攝的返回式遙感衛(wèi)星的缺點非常嚴(yán)重，在1990年代末就應(yīng)該淘汰，但是我國當(dāng)時卻沒有成熟的傳輸型數(shù)字遙感衛(wèi)星技術(shù)，1999年底，我國發(fā)射了我國第一顆民用數(shù)字遙感衛(wèi)星中巴地球資源衛(wèi)星01星(CBERS-01)，最高分辨率19.5米，從1999年到2007年的，8年間，我國與巴西合作，相繼研發(fā)和生產(chǎn)了中巴資源一號02星(CBERS-02)和中巴資源一號02B星(CBERS-02B)(期間還發(fā)射了一些國防用遙感衛(wèi)星)，其中(CBERS-02B)首次配備了分辨率達2.36米的高分辨率全色成像儀，是我國第一個衛(wèi)星搭載高分辨率遙感成像儀。作為我國第一類民用數(shù)字遙感衛(wèi)星，其作用是巨大的，實現(xiàn)了我國民用遙感衛(wèi)星從無到有的轉(zhuǎn)變，推動了我國遙感衛(wèi)星和衛(wèi)星遙感的進步。但是，客觀上講，在中巴資源系列遙感衛(wèi)星的短處也是明顯的，例如中巴資源衛(wèi)星01星和02星的最高分辨率只有19.5米，而之前法國1998年發(fā)射的SPOT4衛(wèi)星最高分辨率已經(jīng)達10米，1999年美國的IKONOS遙感衛(wèi)星的最高分辨率已經(jīng)達1米，2001年美國的“快鳥”(QuickBird)最高分辨率更是達到了驚人的0.61米。即使是經(jīng)濟和科技比我國落后印度，在民用遙感領(lǐng)域也領(lǐng)先于中國，如1995年印度發(fā)射的第二代遙感衛(wèi)星IRS-1C，最高分辨率(全色)已達5.8米。此外，由于我國數(shù)字遙感衛(wèi)星的技術(shù)不成熟，中巴資源衛(wèi)星的影像質(zhì)量并不佳，適用性不好，直到資源一號02C星質(zhì)量才基本穩(wěn)定。
相比于遙感衛(wèi)星和成像技術(shù)落后，在2008年以前，我國國產(chǎn)衛(wèi)星遙感事業(yè)最大的問題是應(yīng)用問題，即數(shù)據(jù)分發(fā)和應(yīng)用推廣問題，在中巴資源衛(wèi)星發(fā)射之后較長時間內(nèi)，都未能建立數(shù)據(jù)分發(fā)機制。一方面，很多單位想獲得數(shù)據(jù)進行應(yīng)用或研究，另一反面，大量的數(shù)據(jù)積累無法分發(fā)。已經(jīng)擁有國產(chǎn)遙感衛(wèi)星影像的情況下，很多衛(wèi)星遙感的研究和應(yīng)用仍然大量購買Landsat數(shù)據(jù)(當(dāng)時仍然收費)。直到2008年“環(huán)境一號”(HJ-1)遙感衛(wèi)星小星座之后，我國才建立了以中國資源衛(wèi)星中心為主的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)分發(fā)體系。
在2010年以前，我國遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)分發(fā)體系建立不久，衛(wèi)星遙感影像質(zhì)量遠不如進口衛(wèi)星遙感影像，商業(yè)價值不高，因此在我國衛(wèi)星遙感影像市場上基本沒有國產(chǎn)遙感衛(wèi)星影像。而其中也涉及到一個問題，就是我國遙感產(chǎn)業(yè)問題。
從全世界范圍上看，前文所述，以衛(wèi)星遙感技術(shù)為基礎(chǔ)而形成產(chǎn)業(yè)的時間要落后與遙感技術(shù)體系構(gòu)建基本完成的時間，從全球范圍上看，第一個成熟的遙感產(chǎn)業(yè)公司是SPOT公司，而美國的商業(yè)遙感公司到1990年代后才大規(guī)模出現(xiàn)。而我國的衛(wèi)星遙感影像銷售公司也是在國外商業(yè)遙感公司成熟的1990年代末才開始出現(xiàn)，之前獲取衛(wèi)星影像都是從國外影像公司購買。
也就是說，從1990年代末，我國商業(yè)市場開始建立了遙感產(chǎn)業(yè)。雖然衛(wèi)星影像是源于國外，但是由于衛(wèi)星遙感的特殊性，很多影像是由我國地面接收站接收，因此，中國一些單位在其中也扮演了重要角色。
從1990年代末開始，由于衛(wèi)星遙感的特殊視角成果給人們帶來的震撼，同時由于衛(wèi)星遙感技術(shù)在信息獲取的宏觀性、便捷性優(yōu)勢以及不再受傳統(tǒng)測繪技術(shù)和行政體系束縛，全球遙感技術(shù)應(yīng)用大力推動遙感影像數(shù)據(jù)需求，我國各個單位對遙感影像數(shù)據(jù)的需求量非常巨大，其商業(yè)機遇非常大，市場價值高，使很多國外商業(yè)遙感衛(wèi)星公司賺得金牌缽滿。可以數(shù)數(shù)當(dāng)時充斥我國遙感市場的國外衛(wèi)星遙感影像，除最早進入中國的法國SPOT系列和比較常見的美國Landsat、WorldView、QuickBird、IKONOS、GeoEye等系列、日本的ALOS外，還有韓國的KOMPSAT、我國臺灣地區(qū)的FORMOSAT外以及印度的IRS、Cartosat，甚至還有以色列EROS，而其中，幾乎沒有公開銷售過一景我國產(chǎn)的衛(wèi)星遙感影像。
我國衛(wèi)星遙感技術(shù)現(xiàn)狀如何?
我國民用遙感技術(shù)與世界先進水平差距較大和遙感影像嚴(yán)重依賴于國外影像源的問題也得到了國家的重視。為趕上世界遙感先進水平，我國在2010年開始啟動了高分工程專項，專項“該系統(tǒng)將統(tǒng)籌建設(shè)基于衛(wèi)星、平流層飛艇和飛機的高分辨率對地觀測系統(tǒng)，完善地面資源，并與其他觀測手段結(jié)合，形成全天候、全天時、全球覆蓋的對地觀測能力”，專項的最終目標(biāo)是建立全球?qū)Φ赜^測體系，雖然平臺不僅僅是遙感衛(wèi)星，還包括了飛艇和飛機，但是最重要的部分和技術(shù)難點卻是衛(wèi)星平臺。專項自2010年啟動以來，在短短5年內(nèi)取得了驚人成績，相繼發(fā)射了多顆高分辨率遙感衛(wèi)星，最高分辨率已經(jīng)達到亞米級，加上測繪衛(wèi)星項目，到2016年為止，我國在軌運行的民用(包括軍民兩用)高分辨率衛(wèi)星已經(jīng)達到了8顆。從2013年開始，市場上已經(jīng)出現(xiàn)了代理和銷售國產(chǎn)高分影像的公司，主要銷售ZY-1、GF-1、GF-2等數(shù)據(jù)。與此同時，在地方政府的支持下，我國也開始出現(xiàn)的商業(yè)遙感衛(wèi)星公司，2005年，我國第一個商業(yè)遙感衛(wèi)星運行商——二十一世紀(jì)空間技術(shù)應(yīng)用股份有限公司擁有了我國第一顆民營遙感衛(wèi)星——“北京一號”，當(dāng)時該星的性能指標(biāo)優(yōu)于國產(chǎn)遙感衛(wèi)星。2015年，該公司開始運營的由三顆星組成的“北京二號”遙感衛(wèi)星星座，其最高分辨率更是達到了1米，但是這三顆衛(wèi)星卻并非國產(chǎn)，這點上令人稍留遺憾。2015年，“吉林一號”國產(chǎn)民營高分辨率遙感衛(wèi)星發(fā)射成功，這是我國第一顆國產(chǎn)民營高分辨率遙感衛(wèi)星，衛(wèi)星最高成像分辨率達0.72米，成像質(zhì)量相當(dāng)好，另外還包括兩顆小型視頻遙感衛(wèi)星。“北京二號”和“吉林一號”的發(fā)射與運營，對于我國商業(yè)遙感產(chǎn)業(yè)，確實是一大進步。
結(jié)合我國官方運營的遙感衛(wèi)星以及衛(wèi)星“吉林一號”后繼星、高分系列后繼星等計劃，可以預(yù)見，在未來幾年內(nèi)，我國的高分辨率遙感數(shù)據(jù)(光學(xué)影像和微波數(shù)據(jù))將極大豐富，逐步建立起天基對地觀測系統(tǒng)，服務(wù)于國民經(jīng)濟和社會發(fā)展。
從以上分析我們也可以預(yù)見，由于我國衛(wèi)星遙感技術(shù)的飛速發(fā)展，影像不斷豐富，不久之后，我國的衛(wèi)星遙感影像將進入國際市場，成為國際衛(wèi)星遙感市場的一個重要競爭力量。但是，未來遙感市場的走向如何?其影像產(chǎn)業(yè)是否能夠維持增長和輝煌?遙感技術(shù)和產(chǎn)業(yè)未來出路是什么?我國企業(yè)和研究機構(gòu)應(yīng)該如何做才能突出國外企業(yè)的重圍，探尋一條適合中國遙感技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展之路呢?
簡單一句話，我國遙感技術(shù)的未來戰(zhàn)略方向是什么?
前文提及了我國衛(wèi)星遙感技術(shù)發(fā)展情況，在政府領(lǐng)導(dǎo)下，我國遙感衛(wèi)星技術(shù)取得了巨大進步，基本解決了我國遙感數(shù)據(jù)源的問題，但是，與此同時，在商業(yè)遙感公司的推動下，全球遙感衛(wèi)星技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。近年來，由于計算機技術(shù)、微電子技術(shù)發(fā)展和光學(xué)技術(shù)進步，遙感衛(wèi)星發(fā)展呈現(xiàn)“小型化、簡單化、低價化”的趨勢，全球商業(yè)遙感衛(wèi)星中，一噸以下的小型遙感衛(wèi)星已經(jīng)占了主流，“北京一號”、“北京二號”系列遙感衛(wèi)星和“吉林一號”遙感衛(wèi)星就屬小型遙感衛(wèi)星。美國著名的谷歌公司收購了Skybox公司，將利用Skybox公司建立的基于SkySat衛(wèi)星的全球?qū)Φ赜^測體系，SkySat系列衛(wèi)星重量僅100千克左右，單星成本5千萬美元，僅是WorldView-2成本的八分之一，但是最高分辨率卻超過1米，且具備短視頻錄制功能。目前影響力最大的當(dāng)屬美國“Flock”計劃，該計劃在2017年以前在太空中運營250顆以上重量僅10千克左右分辨率卻超過4米的“鴿子(DOVE)”微小衛(wèi)星，構(gòu)建對地觀測網(wǎng)絡(luò)，目前在軌運行衛(wèi)星數(shù)已經(jīng)超過100顆，已經(jīng)初步開始提供服務(wù)，行星實驗室公司宣稱，未來這些微小衛(wèi)星的分辨率將有望接近1米。如果該對地觀測網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建成功，地球上任意一點的光學(xué)影像更新周期將只有一天，將徹底改變衛(wèi)星遙感工作態(tài)勢。
由此可見，未來幾年內(nèi)，衛(wèi)星遙感影像的量將越來越大，影像不再是問題。特別是谷歌等公司建立的全球?qū)Φ赜^測影像服務(wù)，提供基本免費的影像服務(wù)，使普通用戶對商業(yè)遙感影像的需求越來越小。其實，現(xiàn)在全球很多高分辨率衛(wèi)星影像都已經(jīng)開放共享，提供全球免費使用。如中國的中巴資源衛(wèi)星04星，最高分辨率達5米，于2015年開始開放使用，是全球第一顆5米以上的數(shù)據(jù)共享衛(wèi)星。歐空局的微波衛(wèi)星“哨兵1”和分辨率達10米的寬場多光譜衛(wèi)星“哨兵2”數(shù)據(jù)也實現(xiàn)了全球免費使用，未來將會有更多的政府部門的衛(wèi)星遙感影像提供免費使用。
遙感產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展方向在哪?
衛(wèi)星遙感應(yīng)用的范圍越來越廣，但是由于影像源的越來越多，衛(wèi)星遙感影像市場的價值卻越來越低，現(xiàn)在已經(jīng)不是從1990年代中到2010年那個遙感影像市場那個繁榮期，一句話——遙感影像市場的春天已過。
遙感影像市場的春天已過，遙感雖然不可或缺且越來越重要，但是遙感是否將成為一種服務(wù)型的公益事業(yè)?遙感產(chǎn)業(yè)是否將涅槃呢?
回答是否定的，因為，遙感產(chǎn)業(yè)不等于遙感影像產(chǎn)業(yè)。
無可否認(rèn)，在過去較長一段時間內(nèi)，遙感影像的銷售確實是占了遙感產(chǎn)業(yè)主要部分，但是隨著影像源的豐富化、低價甚至免費化，影像銷售就不能再成為遙感產(chǎn)業(yè)的主流。
那么未來遙感產(chǎn)業(yè)的方向是什么?
從經(jīng)濟發(fā)展的規(guī)律上看，任何一種產(chǎn)業(yè)發(fā)展到一定階段到極限時，就需要進行轉(zhuǎn)型，而在現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗上看，最主要的轉(zhuǎn)型方向和途徑就是升級服務(wù)和信息增值。從這十幾年互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟發(fā)展的經(jīng)驗教訓(xùn)上看正是如此，從互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟誕生很長一段時間，經(jīng)濟運行的經(jīng)營活動以基本信息服務(wù)為主，進入21世紀(jì)10年代以后，互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的以基本信息服務(wù)作為主要經(jīng)營活動獲取利潤的方法發(fā)展到了頂峰，近年來，互聯(lián)網(wǎng)界提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念，就是力圖將互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟從基本信息服務(wù)轉(zhuǎn)向信息增值服務(wù)、智能化信息服務(wù)和“信息中的信息”等服務(wù)，為用戶提供從大數(shù)據(jù)信息中挖掘更可靠更適用信息的服務(wù)。
遙感產(chǎn)業(yè)也是如此，甚至遙感產(chǎn)業(yè)相對于互聯(lián)網(wǎng)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展更加落后。如前文所述，長期以來，遙感產(chǎn)業(yè)以銷售影像為主，僅僅是影像，其視角與人們?nèi)粘Ｒ暯怯胁顒e，對于一些有一定辨識基礎(chǔ)的人還可以理解，但是對于很多人來說要從中獲取信息有一定的困難，而其他一些傳感器如微波傳感器影像更是如此，因此遙感產(chǎn)業(yè)提供的甚至不是信息，而是尚未形成信息的數(shù)據(jù)。
購買遙感數(shù)據(jù)的用戶往往需要將遙感影像數(shù)據(jù)進行解譯后才能使用或者提供給最終用戶，這其中的過程會出現(xiàn)三個問題，一是反應(yīng)時間的損失，二是解譯識別力的損失，三是信息解譯費用的增加。而其任何一個問題，都會導(dǎo)致信息的損失或產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)損耗。這種問題，不可能由用戶來承擔(dān)，而是需要根據(jù)用戶需求提供更快、更準(zhǔn)確、更高效和低廉的服務(wù)。
任何一種產(chǎn)業(yè)，都必須能夠把握用戶需求，分析用戶特點，才能針對用戶需求做出產(chǎn)品或服務(wù)計劃。
那么，遙感數(shù)據(jù)的用戶群體是什么?用戶真正需求的是什么?
遙感的作用是什么?這并不難回答，就是獲取信息，準(zhǔn)確來說是獲取空間信息。遙感數(shù)據(jù)的用戶群體是很大很廣的，但是范圍不難界定，其實就是地理信息用戶，但是在我國，遙感用戶群體要大大小于地理信息用戶群體，而從市場上看，未來同樣會出現(xiàn)這種情況，一方面是地理信息在應(yīng)用上包涵了遙感，另一方面仍然是遙感信息的準(zhǔn)確度和表達能力問題。
地理信息在我國發(fā)展的三十多年，其成績是有目共睹的，現(xiàn)在地理信息已經(jīng)深入到了國民經(jīng)濟和社會生活的方方面面，一方面創(chuàng)造了巨大的價值，另一方面推動了其他行業(yè)的發(fā)展。而衛(wèi)星遙感的直接產(chǎn)值和服務(wù)于民眾的效果，卻不如地理信息產(chǎn)業(yè)。
遙感產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的缺陷
衛(wèi)星遙感影像從上世紀(jì)中大規(guī)模進入到我國民用領(lǐng)域，很長一段時間中是非常熱火的，特別是在各個專業(yè)領(lǐng)域，由于衛(wèi)星遙感影像填補了航空攝影測量的劣勢和限制，成為很多單位甚至個人在遙感影像上獲得地理信息的主要手段，因此在一段時間內(nèi)應(yīng)用很火，影像銷售很旺，無論是研究機構(gòu)還是各個領(lǐng)域的應(yīng)用都有比較旺盛的需求，衛(wèi)星遙感成為很多單位獲取地理信息的主要手段。但是經(jīng)過近十多年摸索應(yīng)用，衛(wèi)星遙感技術(shù)與地理信息應(yīng)用之間的矛盾日益凸顯，這也是影像銷售量變小的一個原因。
衛(wèi)星遙感技術(shù)與應(yīng)用的矛盾是什么?或者說衛(wèi)星遙感技術(shù)的主要缺陷是什么?
首先，大多數(shù)遙感衛(wèi)星對地觀測的數(shù)據(jù)有效率是非常低的。
除氣象衛(wèi)星外，大多數(shù)遙感衛(wèi)星的偵測目標(biāo)是地面實體，但是熟悉遙感衛(wèi)星影像的技術(shù)人員都知道，實際情況是，地球表面被大量的云層覆蓋，云層幾乎是無處不在，要獲得一景沒有云覆蓋的影像是非常困難，天氣條件非?？量獭３茖油?，衛(wèi)星運行也是有一定周期，有可能運行到某地的地方有云，而不在那里的時候卻無云，因此，要獲取地球上任何一個地方的有效影像，其難度并不如普通人想象那么簡單。而這也導(dǎo)致了不可能在任何需要的時間獲取該地區(qū)的光學(xué)影像。
而雖然微波遙感數(shù)據(jù)(InSAR數(shù)據(jù))可以解決云層的矛盾，但是由于需要耗電量大，InSAR影像量小，更重要的是數(shù)據(jù)不直觀，解譯更是困難，獲得的地表有效信息少。
其次，所有的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)信息解譯準(zhǔn)確度不能保證。
如前文所述，獲得衛(wèi)星遙感影像的主要目的就是獲取其中的地理信息，而獲取影像中地理信息方法的手段就是信息解譯。長期以來，由于衛(wèi)星遙感影像的宏觀性和數(shù)據(jù)量大的特點，各行各業(yè)技術(shù)人員都試圖采用計算機解譯的方法獲取其中的信息，但是信息的精度和準(zhǔn)確度一直不高。目前最常見的計算機解譯方法即遙感影像的計算機分類，該方法的基本理論和技術(shù)體系早在上世紀(jì)80年代就已經(jīng)完成構(gòu)建，但是至今沒有突破，分類的準(zhǔn)確率依然非常有限。目前基于高分辨率多光譜遙感影像的計算機解譯準(zhǔn)確率也不到75%。我國曾經(jīng)有多個項目(第二次土地調(diào)查、第一次地理國情普查)等項目試圖以計算機解譯為主開展地表分類工作，但是最后都還是不得不采用人工解譯為主。
我國開展的很多遙感科研項目中，多數(shù)項目是非常宏觀而整體的，其最主要的方法都是通過計算機解譯獲得信息(這當(dāng)然也是項目的主要技術(shù)亮點)，甚至是往往跳過了地理信息的多數(shù)過程而得到結(jié)論，如土壤中水含量、糧食估產(chǎn)、水資源循環(huán)、礦產(chǎn)發(fā)現(xiàn)和環(huán)境監(jiān)測等等，其結(jié)論和數(shù)據(jù)往往是非常宏觀而且龐大的，這些數(shù)據(jù)往往是無法論證其正確性和精度的，無可否認(rèn)，其中很多數(shù)據(jù)確實具備科學(xué)性，結(jié)論也是正確的，但是數(shù)據(jù)精度是不可保證的，有些結(jié)論甚至也是顯而易見的，甚至一些民眾看到這樣的結(jié)果后會質(zhì)疑，這些結(jié)果都是顯而易見的，花費政府財政得到這樣顯而易見的結(jié)論，其意義何在?
一些研究項目雖然有正確的結(jié)論，其精度也很高，表面上用途很大，但是實際用途卻沒有紙面上的光鮮。
而地理信息卻是相反，隨著地理信息技術(shù)的發(fā)展，地理信息對實體信息精度、正確率和豐富度要求越來越高，信息單元格越來越小，信息量越來越大。為保證信息的正確性，人工調(diào)查仍然是地理信息數(shù)據(jù)的主要來源，為保證信息來源效率更高更精確，今年來無人機航攝和調(diào)查迅猛發(fā)展，因為低空無人機拍攝的影像人工判讀正確率更高，當(dāng)然，仍然是小范圍作業(yè)來保證數(shù)據(jù)精度。因此，我國和世界范圍內(nèi)，地理信息的從業(yè)人員更多是測繪人員轉(zhuǎn)變而來。
與地理信息科學(xué)相比，我國的遙感學(xué)科確實更加偏向于地理科學(xué)，屬地理信息學(xué)中的“北派”。
我國的遙感項目大多數(shù)都是科研項目而非商業(yè)化服務(wù)項目，包括從國家級、省部級到行業(yè)級甚至單位級科研項目，無可否認(rèn)，其中一些科研項目是取得了良好效果，特別是比較成熟的林地、水系和國土領(lǐng)域的科研項目。但是總體上說，由于遙感解譯信息以及最終信息的可靠性、準(zhǔn)確性、即時性問題，要實現(xiàn)商業(yè)化的基于遙感數(shù)據(jù)的信息服務(wù)，各方面的條件遠未成熟，這些信息目前也只能作為政府決策層參考和科研積累。這是我國目前遙感產(chǎn)業(yè)的企業(yè)數(shù)和服務(wù)內(nèi)容遠遠不及地理信息產(chǎn)業(yè)的主要原因。
遙感技術(shù)發(fā)展了幾十年，影像分辨率越來越高，數(shù)據(jù)越來越豐富，傳感器越來越多，為什么問題依然未能解決呢?
我國遙感產(chǎn)業(yè)出路何在?
要實現(xiàn)遙感產(chǎn)業(yè)化從影像銷售到信息服務(wù)，就必須彌補這些問題，但是，如何彌補這些問題呢?
如前文所述，地理信息數(shù)據(jù)發(fā)展是數(shù)據(jù)越來越精細，數(shù)據(jù)服務(wù)越來越精細和準(zhǔn)確，最終實現(xiàn)的是從最小數(shù)據(jù)到最大數(shù)據(jù)的各種層次的數(shù)據(jù)服務(wù)。
而衛(wèi)星遙感的發(fā)展上看，確實也是追求更高的分辨率、更快的更新速度和通過更多的光譜獲取更多的信息。但是如前文所述，衛(wèi)星遙感的劣勢往往不可避免，只能彌補。
我國在“中國高分辨率對地觀測系統(tǒng)”專項規(guī)劃中已經(jīng)指出“統(tǒng)籌建設(shè)基于衛(wèi)星、平流層飛艇和飛機的高分辨率對地觀測系統(tǒng)”，衛(wèi)星平臺只是一個難點和重點，卻并非該系統(tǒng)的全部，在大多數(shù)情況下，仍然需要使用有人飛機和無人機飛行作為獲取地面信息的手段。特別值得說明的是，由于前面所述的無人機相對于有人飛機的優(yōu)勢，現(xiàn)在很多原遙感影像銷售公司紛紛發(fā)展無人機低空攝影測量作為影像空缺的彌補，但是由于無人機低空攝影測量和遙感的最大的劣勢——范圍小，也導(dǎo)致了其不可能完全彌補衛(wèi)星遙感的短缺，另外無人機低空攝影測量存在數(shù)據(jù)處理困難、相對費用高等問題，只能進行小范圍的影像補充。
因此，用無人機可以作為衛(wèi)星遙感的彌補手段之一，但是并非一個可靠手段。
而在這一體系中，有人機的優(yōu)勢仍然是突出的——范圍廣，數(shù)據(jù)精度高，兼有無人機和衛(wèi)星遙感的優(yōu)勢。但是由于飛行流程復(fù)雜，目前我國航空遙感公司較少，而且基本都是一些有政府背景的國企和民企，從公司的工作類型上看，其更像是基于傳統(tǒng)測繪單位發(fā)展而來的企業(yè)，而掌握這些航測數(shù)據(jù)的企業(yè)則是真正掌握了我國大多數(shù)豐富高精度地理信息特別是基礎(chǔ)地理信息的企業(yè)。
我國地理信息產(chǎn)業(yè)近十年來得到了飛速發(fā)展，其應(yīng)用推廣的速度和規(guī)模都遠勝于遙感產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)在地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)到了一個關(guān)鍵的十字路口，特別是我國政府多次強調(diào)“政府和市場各就其位”和“有限政府還權(quán)企業(yè)”，意味著原有在地理信息市場上占了很重要地位特別是掌握最豐富數(shù)據(jù)資源的事業(yè)單位將逐漸退出或受限與市場競爭范圍，另外很多事業(yè)單位將可能轉(zhuǎn)換為企業(yè)，地理信息企業(yè)發(fā)展即將迎來一個高峰期，特別是地理信息企業(yè)將開始擁有豐富的數(shù)據(jù)資源，地理信息企業(yè)發(fā)展將會平臺、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)和服務(wù)資源向優(yōu)勢企業(yè)集中的情況，未來幾年可能出現(xiàn)大型民營地理信息企業(yè)或一些大型的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)大規(guī)模介入地理信息產(chǎn)業(yè)。
衛(wèi)星遙感本身屬于地理信息一部分，只是在我國甚至世界范圍內(nèi)，由于衛(wèi)星遙感產(chǎn)業(yè)與地理信息產(chǎn)業(yè)走的是兩條發(fā)展道路，在技術(shù)學(xué)科支持和產(chǎn)業(yè)背景上都有著較大差異，導(dǎo)致其至今未能在產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)融合。但是衛(wèi)星遙感產(chǎn)業(yè)則需要逐漸并入并最終融入地理信息產(chǎn)業(yè)，這是不可避免的趨勢。
首先，衛(wèi)星影像市場逐漸萎縮，遙感影像以及其獲取的信息量越來越大，在這種矛盾的情況下，遙感產(chǎn)業(yè)需要轉(zhuǎn)型。而遙感影像獲取的信息基本是各個尺度的地理信息，單一遙感影像的信息價值不高，因此，遙感影像服務(wù)不可避免將向信息服務(wù)轉(zhuǎn)型。
其次，如前文所述，單一從遙感影像提取的地理信息，其精度不高，可靠性和適用性都存在問題，未來從遙感影像提取可靠的信息，必須依賴于其他海量地理信息數(shù)據(jù)，包括基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)，也就是在大數(shù)據(jù)的支持下，衛(wèi)星遙感影像才能解譯獲得可靠、高精度、高分辨率和適用性好的各類地理信息數(shù)據(jù)。而從產(chǎn)業(yè)上看，遙感產(chǎn)業(yè)依賴于地理信息大數(shù)據(jù)的產(chǎn)業(yè)。
最后，產(chǎn)業(yè)發(fā)展上看，地理信息飛速發(fā)展，其目標(biāo)也將是領(lǐng)域界定的模糊化和技術(shù)非專業(yè)化，其逐漸轉(zhuǎn)變到增值和增殖的智能化信息服務(wù)以及信息挖掘服務(wù)，用戶對最終服務(wù)數(shù)據(jù)的需求量越來越大，對初始數(shù)據(jù)的關(guān)注度將會越來越低，在這種情況下，遙感產(chǎn)業(yè)作為一種最初數(shù)據(jù)獲取的產(chǎn)業(yè)，如果不融入地理信息產(chǎn)業(yè)，衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)到最終提供用戶信息服務(wù)環(huán)節(jié)越多，其成本越高，信息精度越差，周期越長，有效性越低。因此，遙感產(chǎn)業(yè)必須成為地理信息產(chǎn)業(yè)的一部分，從而避免以上問題，為地理信息產(chǎn)業(yè)提供最初數(shù)據(jù)從而發(fā)展到最終數(shù)據(jù)，其可用價值將極大降低。
總之，目前我國和全球的衛(wèi)星遙感技術(shù)都在飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)量極大豐富。但是衛(wèi)星遙感產(chǎn)業(yè)必將逐漸融入地理信息產(chǎn)業(yè)中，傳統(tǒng)“遙感”將從從狹義的衛(wèi)星遙感演化為多平臺多數(shù)據(jù)源的遙感，商業(yè)遙感企業(yè)將實現(xiàn)與地理信息企業(yè)的兼并與重組，繼續(xù)服務(wù)于地理信息產(chǎn)業(yè)，將極大促進我國地理信息發(fā)展，同時也將有益于衛(wèi)星遙感的發(fā)展。
未來衛(wèi)星遙感技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路，既不會涅槃，因為衛(wèi)星遙感技術(shù)仍然是不可替代，也不會重生，因為新的多平臺航空和低空遙感的優(yōu)勢也是巨大的。但是，衛(wèi)星遙感作為地理信息數(shù)據(jù)獲取的一個重要手段，將會成為地理信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)以及服務(wù)一只有力的翅膀，與另一支翅膀和尾翼一起，為地理信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的騰飛做出貢獻。
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