新基建丨數(shù)字地球不斷升級,時空雙重維度的新基建或成現(xiàn)實

方文三
隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、5G等新一代信息技術(shù)、地理信息技術(shù)與航空航天產(chǎn)業(yè)跨界融合,催生了新產(chǎn)品、新服務和新業(yè)態(tài),為數(shù)字地球產(chǎn)業(yè)提供了良好的發(fā)展機遇。

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全球資本活躍國內(nèi)市場群雄崛起

根據(jù)Bryce公司數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2013年到2018年全球航天產(chǎn)業(yè)投資達到138億美元,主要集中在火箭發(fā)射和低軌衛(wèi)星領域,是上一個5年60億的2倍有余。

在空間技術(shù)發(fā)展大背景下,越來越多的市場化力量通過資本推動行業(yè)發(fā)展。

從數(shù)據(jù)上看,中國國內(nèi)投資總額占全球份額10%,發(fā)展空間巨大。隨著衛(wèi)星開發(fā)模式、發(fā)射模式的改變,衛(wèi)星入門成本大大降低,給供給側(cè)帶來利好。

統(tǒng)計顯示,我國在軌運行的衛(wèi)星數(shù)量超過300顆,僅次于美國,位列世界第二。而且,隨著技術(shù)進步,衛(wèi)星分辨率不斷提高,達到亞米級的影像越來越多。

隨著空天信息的不斷發(fā)展,數(shù)字地球是空天信息最后的環(huán)節(jié),也是最具市場價值的環(huán)節(jié)。

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數(shù)字地球成為數(shù)字經(jīng)濟全新底座

盡管數(shù)據(jù)存量巨大,但自然資源、交通、應急、農(nóng)業(yè)等產(chǎn)業(yè)目前獲得的數(shù)據(jù)支持仍不到位。究其原因,專家認為是數(shù)據(jù)的獲取環(huán)節(jié)過多、過于復雜,讓地面產(chǎn)業(yè)無所適從。

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、5G等新一代信息技術(shù)、地理信息技術(shù)與航空航天產(chǎn)業(yè)跨界融合,催生了新產(chǎn)品、新服務和新業(yè)態(tài),為數(shù)字地球產(chǎn)業(yè)提供了良好的發(fā)展機遇。

數(shù)字地球就是大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能等新一代信息技術(shù)、地理信息技術(shù)與航空航天產(chǎn)業(yè)深度融合構(gòu)建的數(shù)字化的地球。

它利用遙感衛(wèi)星、航空攝影等多種對地觀測手段,快速高效地獲取高精度地球觀測數(shù)據(jù),基于統(tǒng)一的時空基準重建三維虛擬地球框架模型,并根據(jù)行業(yè)需求承載融合各行業(yè)空間信息,解決待定的應用問題。

數(shù)字地球利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)通過地理位置定位把全世界的人和企業(yè)(或機構(gòu)、組織)都自由、開放地連接在這個地球上。

新一代數(shù)字地球最大的特點就是人工智能在其中的應用。通過人機協(xié)同,構(gòu)建智能化應用新模式,使之前一些不可能成為可能。

作為打通天上衛(wèi)星資源與地上行業(yè)應用的承載平臺,在推動北斗應用融合與產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展方面,具有顯著優(yōu)勢。

數(shù)字地球是數(shù)字經(jīng)濟的一個全新底座,具有時空屬性的應用數(shù)據(jù)與其進行融合后,會產(chǎn)生新的業(yè)態(tài)。

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空天數(shù)據(jù)融合顯現(xiàn)優(yōu)勢

利用遙感衛(wèi)星、導航衛(wèi)星、航空攝影等空天資源和地理信息技術(shù)等,構(gòu)建一個數(shù)字化、可視化、網(wǎng)絡化、智能化的全球信息模型,這就是[數(shù)字地球]。

根據(jù)熱力和軌跡分析,交通擁堵可以得到緩解;

結(jié)合車輛高精度定位,物流運輸將更加安全高效;

農(nóng)業(yè)、災害預警、碳中和等多個領域,空天大數(shù)據(jù)都可以賦能,產(chǎn)生大量新的應用場景。

空天大數(shù)據(jù)為很多應用帶來了可能,過去對地觀測數(shù)據(jù)的應用主要通過人工識別,現(xiàn)在已轉(zhuǎn)換成人機協(xié)同、智能化提取,未來將由人工智能進行自動化作業(yè),為大量新應用提供支撐。

現(xiàn)代物流要基于高精度位置跟蹤和時間同步,智慧農(nóng)業(yè)要有高精度的施工信息支持,無人機編隊需要精準的時間和位置。

預計未來5-10年,空天信息產(chǎn)業(yè)仍會保持高增長態(tài)勢。我國的天基能力越來越強,遙感衛(wèi)星越來越多。

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[高分+北斗],數(shù)字地球構(gòu)建新生態(tài)

隨著全球組網(wǎng)完成,我國北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)已向全球用戶提供服務,數(shù)字地球產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出[通導遙一體化]、[天空地網(wǎng)一體化]、[服務智能化]、[平臺生態(tài)化]的發(fā)展趨勢。

在這一背景下,從推動高分遙感數(shù)據(jù)資源應用起步的中科星圖GEOVIS數(shù)字地球也邁上了[高分+北斗]的新臺階。

目前,北斗系統(tǒng)最高精度實時處理可到厘米級,事后處理可到毫米級,全面服務交通運輸、公共安全、救災減災、農(nóng)林牧漁、城市治理等行業(yè)。

高分系統(tǒng)則統(tǒng)籌建設基于衛(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。

[北斗+高分]可以構(gòu)建更加精細化的時空大數(shù)據(jù)管控平臺。例如,把自然地貌、地下管網(wǎng)進行更精準的三維展示,為氣象和地質(zhì)災害提供更精細的應急防控,甚至應用于碳中和的精確排放評估等領域。

[北斗+高分]兩者結(jié)合將能提供許多過去用單純一種手段很難解決的課題。

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數(shù)字地球的三層應用

數(shù)字地球可以充分地利用有關地球的所有信息,以促進社會進步和經(jīng)濟發(fā)展。數(shù)字地球的應用可以劃分為全球?qū)印覍?、區(qū)域?qū)?個層次。

全球?qū)邮侵敢哉麄€地球為對象,主要包括全球氣候變化、全球植被與土地利用、土地覆蓋變化、生物多樣性變化、全球海平面及海洋環(huán)境變化、全球地形變化及地殼運動監(jiān)測、全球經(jīng)濟發(fā)展水平監(jiān)測與評估等;

國家層是指以一個國家為對象,包括資源、環(huán)境、經(jīng)濟、社會、人口的動態(tài)監(jiān)測與分析作為研究對象,尤其對于農(nóng)作物種植面積、長勢及估產(chǎn)、洪澇、旱災、火災、蟲害等的監(jiān)測,交通及經(jīng)濟狀況監(jiān)測等;

區(qū)域?qū)邮侵敢猿鞘?、集?zhèn)、農(nóng)村、社區(qū)為對象,包括信息化帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造和升級,經(jīng)濟社會發(fā)展態(tài)勢、管理與服務等。

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結(jié)尾

遙感與導航的融合是構(gòu)建國家空間基礎信息的重要趨勢,能夠衍生出更多新的應用場景和共生生態(tài)。

隨著新一代信息技術(shù)和地理信息技術(shù)的融合發(fā)展及消費升級帶來的新需求,數(shù)字地球正從行業(yè)應用向大眾應用市場拓展,探索數(shù)字消費新生態(tài),激發(fā)新基建的新動能。

部分資料參考:新華社新媒體:《“北斗+”新應用涌現(xiàn)“數(shù)字地球”將打造時空新基建》,科學辟謠:《氣候變暖會讓地球走向何方?“數(shù)字地球”提前模擬》,中國測繪學會:《郭華東院士:數(shù)字地球的10年發(fā)展與前瞻》,環(huán)球網(wǎng):《數(shù)字地球,人類家園可以變得更美好》,華商韜略:《全球巨變,中國有數(shù)!》,左鍵:《空天信息大會3.0:群雄逐鹿,誰是未來空天信息的新主流?》

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