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中国城市报 2019年05月20日 星期一

为数字中国建设注入“星”动力

■中国城市报记者 郑新钰 《 中国城市报 》( 2019年05月20日   第 11 版)

  第二届数字中国建设成果展览会上的5G展示。

  海 峡 张 斌/视觉中国

  城市通行,哪里正在堵车?农业种植,播种面积、出苗率分别是多少?自然灾害,哪些区域受灾、受灾情况如何?……这些问题,被称之为“千里慧眼”的卫星都可以给出答案。作为空间信息基础设施,目前卫星已经深度融入到人们的日常生活中,成为人们信息化生活的基本支撑。

  近日,在第二届数字中国建设峰会举行期间,由国家航天局和福建省人民政府联合主办的卫星应用分论坛在福州召开。与会专家学者均认为,卫星应用作为全球战略性高技术应用领域的标志,已开始步入产业化、规模化高速发展的时代,同时也在为数字中国融合创新发展谱写新的篇章。

  打造“星”名片

  自1957年第一颗卫星发射升空以来,人类探索太空的脚步从未停止。

  我国涉足卫星领域要从1970年说起。那一年,我国第一颗人造卫星“东方红一号”成功入轨,自此拉开了中国太空时代的大幕。

  虽然卫星离我们很远,但它发挥的作用却与我们息息相关。

  就遥感卫星来说,“地球摄影师”风云4号卫星最快每分钟生成一次区域图像,在天气预报、灾害预警监测方面发挥重大作用。

  通讯卫星方面,2011年中国启动直播卫星路路通工程,为有线电视网络尚未达到的广大农村地区提供网络电视服务,可免费接收20套卫星电视和卫星广播节目。

  而聚焦导航卫星,就不得不提到北斗导航系统,其产品已在智能手机、平板电脑、智能穿戴设备、车载导航等领域广泛应用。

  近年来,政府日益重视卫星发展,智慧城市建设也在火热推进,遥感卫星大量应用于国家基础设施建设,同时行业标准及管理规定的修订也极大促进了卫星测绘市场的增长。

  “我国卫星遥感技术发展迅速,目前为止已经形成了包括气象、海洋、陆地、高清卫星等遥感系列,遥感卫星的综合性能已经达到国际先进水平。”国家航天局对地观测与数据中心主任童旭东认为,遥感卫星正在从单个卫星向多颗卫星组网转变;从单一数据源向复合数据源更替,从提供数据向提供产品过渡,从传统应用向综合化、机械化应用发展。

  此外,值得注意的是,据中国卫星导航定位协会发布的《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书(2019)》显示,2018年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达3016亿元,较2017年增长18.3%。北斗对产业的核心产值贡献率达80%,由卫星导航衍生带动形成的关联产值达1947亿元。

  融出“星”机遇

  据了解,互联网覆盖面积尚不足地球表面的10%,覆盖的陆地面积不到30%。

  那么,未来是否可以在地面移动网络无法覆盖的偏远地区、飞机或远洋舰艇上,让卫星提供经济可靠的网络服务,而在卫星定位时最为“头痛”的室内区域,让移动网络“出手相助”?

  要实现上述愿景,融合发展成为了必由之路。

  “过去卫星通信和地面通信是竞争关系,但是现在两者走到了一个融合的阶段。大家是想通过融合来更好地实现发展。”中国信息中心研究院副院长何桂立表示,未来卫星要想和5G进行“星地互联”,一方面要解决一些技术难题,另一方面在卫星成网的标准化方面也要做出努力。

  北京邮电大学教授邓中亮也提醒,通信不是为导航服务的,定位导航和通信之间存在矛盾。“GPS最小带宽为2兆,北斗是4兆,3G时代带宽也不过4兆,但是到5G时代,达1G带宽能否为定位导航提供支撑,这是需要思考的问题。面向未来,我们需要解决怎样把通信系统变成既通信又导航的系统,补充卫星导航的不足。”邓中亮说。

  展望未来,在卫星资源方面,除了对内的融合创新,对外也将继续扩大“星空朋友圈”。

  国家卫星气象中心副主任方翔表示,中国风云卫星还在为其他“一带一路”沿线国家提供遥感数据和定量产品。未来,国家卫星气象中心将进一步研发针对性强的卫星遥感监测产品,提高多源卫星数据获取和融合处理能力。

  精彩观点

  福建省政协副主席 洪捷序

  做强卫星应用产业

  建设“一带一路”空间信息走廊

  近年来,我国高度重视我国航天事业发展,特别是卫星及应用产业的发展,将其作为战略性新兴产业和高端装备制造业的重点,不断完善民用空间基础设施建设,提升卫星遥感、通信、导航等空间信息服务能力,推动航天技术转化与空间技术应用。为促进经济社会快速发展,筑就航天强国梦打下了坚实基础。

  一直以来,福建省委、省政府深入贯彻落实党中央的决策部署,坚持高质量发展,加快建设机制活、产业优的新福建。

  2018年,福建省地区生产总值3.58万亿元,增长8.3%,各项经济指标均高于全国平均水平。在卫星应用等高素质产业领域,福建省通过实施“百千万支撑”工程,不断加大扶持力度。目前,全省直接从事卫星应用的企业有100多家,涵盖从芯片设计、便携导航终端、移动电话、车船载导航设备、位置服务、地理信息基础平台、卫星遥感等产业链各个环节。初步建立以企业为主体、行业应用为导向、公共平台为支撑、产业延续为承载的功能格局,形成了较好的发展态势。

  我国卫星应用产业发展方兴未艾,福建在卫星应用领域尚处于起步阶段。作为21世纪海上丝绸之路核心区,福建省承担着打造国家卫星应用创新资源汇聚地,卫星应用产业示范区和海丝卫星服务基地的重要任务。我们将立足建设实际,抢抓军民融合发展和创新驱动等国家战略的机遇,加快推进国家卫星资源和民用航天重大工程领域研究成果。进一步做大做强福建省卫星应用产业,助推福建省东南区域和海丝沿线国家经济社会更好更快发展,为建设“一带一路”空间信息走廊作出贡献。

  国家航天局对地观测与数据中心主任 童旭东

  遥感技术为数字中国发挥更大作用

  我国卫星遥感技术发展迅速,目前为止已经形成了气象、海洋、陆地包括高清卫星等遥感系列,遥感卫星的综合性能已经达到了国际先进水平。

  从遥感卫星的发展趋势来看,正在从单个卫星向多颗卫星组网转变,逐步具备自主任务规划、智能处理能力;从用户的需求来看,正在从单一数据源向复合数据源发展,从单个图像向持续观测发展,从提供数据向提供产品过渡,从传统应用向综合化、机械化应用发展。

  值得一提的是,高分专项系列卫星属于遥感卫星,是我国16个重大科技专项之一。目前高分卫星数据已进入国土、农业、环保、林业、海洋等部门的主体业务,成为政府治理能力和治理体系现代化不可或缺的重要支撑,各行业各区域的遥感应用得到了长足进展。

  目前,国家已经批准实施民用空间基础设施的规划,在遥感方面规划了66个遥感卫星的建设,其中25个已立项开展研制工作。

  未来,遥感卫星发展主要是在小型化、商业化应用有较大的空间。国际对遥感的应用有非常大的发展空间,我们要共同努力,将遥感的技术水平、摇杆能力发挥好,让遥感技术为数字中国的建设发挥更大的作用。

  北京邮电大学教授 邓中亮

  “通导融合”破解室内定位难题

  随着信息技术的快速发展,社会被“智慧”重新定义。智慧社会首先应该是透明的社会,其次是安全的社会,最后才是智慧的社会。如果不透明就不可能安全,更不可能智慧。因为智慧,所以我们衍生出很多的产业,从农业时代到工业时代,再到现在的信息时代,再到未来的智慧时代,我们要求从物理时空到信息时空再到智慧时空的统一。

  紧跟社会的发展,当下对时间、时空的要求越来越高,工业互联网要求达到厘米级、毫米级甚至微米级。这对当下的定位导航提出了非常苛刻的要求。然而,现在面临的情况是,定位系统一直在不断升级与优化,但无一例外解决的都是室外定位问题,室内定位仍旧令研究人员无从下手。与此同时,现实生活中时常出现的某一区域信号不好也意味着单个网络存在盲区。

  为了解决上述问题,或可借助地面丰富的移动通信网络,将地面通信网和天上的卫星网结合起来。面向未来,我们需要解决怎样把通信系统变成既通信又导航的系统,补充了卫星导航的不足。与此同时,还要将卫星通信与卫星遥感进行融合。

  国家国防科技工业局副局长 田玉龙

  推动航天技术在福建落地

  当前,数字中国建设正在进入蓬勃发展的阶段,充满着旺盛的活力和生命力,成为引领驱动经济高质量发展的新动能。在福建省委、省政府的重视下,数字福建已成为数字中国的“样板区”,经过近20年的建设,在应用大数据提升政府治理现代化水平方面,具有全国可复制可推广的经验。

  国家国防科工局高度重视福建卫星应用工作。2018年以来,我们签订了局省协议,联合印发了创新福建发展的方案,明确共同推进“151”卫星应用创新示范工程的建设,建设海丝空间信息港,实施5个“卫星+”工程,打造5个应用产业集群。目前,合作项目在各方的参与下正在积极推进。

  福建是数字中国建设理念的源头和起点,是21世纪海上丝绸之路的核心区,生态文明建设示范区和改革开放的前沿。国防科工局、国家航天局将与福建省委、省政府共同进一步加大产业发展力度,发挥空间技术、卫星应用在数字经济、数字产业、数字中国的进程中领头样、排头兵的作用。加大融合发展,聚焦卫星应用产业发展,打造数据公共平台建设,推动资源融合共享,支持面向21世纪海上丝绸之路的国家和地区卫星应用,支持和鼓励国家科研院所和企业特别是新兴企业参与到卫星应用产业中,推动以航天技术、电子信息技术为牵引的高新技术产业在福建的落地。发展“互联网+卫星”应用的新业态,大力发展商业航天及其服务,推动“一带一路”空间信息走廊的建设,推动空间数据成果更好地惠及世界各国人民,为当地的经济发展作出实实在在的贡献。

  中国电信集团卫星首席专家 吕子平

  卫星互联网商业潜力巨大

  卫星互联网是指通过宽带卫星为全球用户提供高带宽、灵活便捷的互联网接入服务系统,是实现信息普惠共享的有效手段。

  目前互联网应用已经渗透到人们日常生活与工作的各个领域,是人们生产生活不可或缺的部分。但当前互联网覆盖面积尚不足地球表面的10%,覆盖的陆地面积不到30%,还有非常多的空间需要卫星来覆盖。

  卫星互联网的具体服务涵盖数字回传、指挥调动、轨道监控、指挥运营、互联网接入等。在航空、航海和地面交通等领域有着广大的市场。

  截至目前,世界上民航机和通用飞机数量约为20000架,市场空间非常广阔。

  值得注意的是,虽然我国卫星互联网水平与国际相比相对较高,但东部与西部发展不平衡。

  在边远地区以及宽带达不到的地区,可以通过卫星提供家庭电话、互联网电视以及家庭宽带等服务。尤其是低轨卫星互联网系统,未来与地面的5G技术进行深度融合,产业将会非常地发达。预计到2027年,我国卫星互联网国外业务会超过国内,卫星互联网系统将走向全球。

  中国科学院空天信息研究院研究员 余 涛

  满足人的需求是遥感应用核心内容

  所谓遥感就是信息输送工具,任何观测的对象在现代科学的语境下都有一个模型加数据集进行表述,比如我们说任何东西,有时间、几何量、化学量和生物学量,甚至是社会学量。我们利用的遥感技术无外乎是在时间、空间上、光谱上、偏振上等采一个样,通过采样的信息变成一个数据。这些数据既不能无中生有,也不能从有变无,它的传递过程与人认识世界的过程相似。

  人和遥感设备以什么样的方式传递信息,怎样适配并满足人的需要,这是开展遥感应用中的核心内容。遥感是一个管道,在这个过程中,我们要将那些没有用的数据进行“过滤”,通过标准化方式将数据进行有效分解,这样海量的数据就变成了一个可被控制的“小数据”。

  遥感设备感知万物时以人的比例尺为依据进行标准化处理,将所感知到的信息打造成一个集装箱式的立方体结构,从而变成有用数据,再将这些数据结合起来变成比较大的有效数据,既能在手机上使用,也能在PC机中使用。多重结构的目的是实现“卫星+”,所谓“卫星+”就是让卫星信息和已有信息进行互补,通过一个模型将各方参数同化在一起,从而形成对城市某一方面的综合观测。

  (中国城市报记者郑新钰整理)

为数字中国建设注入“星”动力