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吴双:基于北京一号小卫星的空间信息服务

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二十一世纪空间技术有限公司董事长吴双在“北京首届空间信息产业论坛”上的报告

  感谢郭主任!感谢大会组织者,使我们有机会向在座各位专家、各位领导汇报一下北京一号的情况。今天给我的任务就是这个,让我讲讲北京一号,或者说以北京一号所开展的工作探索一下空间信息服务。我今天汇报的内容是四方面:一、北京一号小卫星系统简介;二、运行三年的情况;三、应用方面开展的一些工作。四、空间信息应用市场展望。

  一、北京一号小卫星系统简介

  在座有些领导对北京一号小卫星很熟悉,前几位演讲者都谈到国内需求非常旺盛,同时国际小卫星的进一步发展,最重要的就是数据源的紧缺。我们先回顾一下整个过程:2000年开始立项做前期关键技术研究,2002年开始正式“十五”攻关和863立项,2002年10月份正式批准,2003年启动,最后在2006年验收。国家科技部项目肯定有技术创新,机制创新在我们这个项目上有充分体现,这个项目是由科技部立的项,北京市科委主持,还邀请了国土资源部、国家测绘局参加到这个项目中。最重要的创新点就是这个项目中要求成立企业,企业对项目进行实施组织以及项目的运行,我们代表了北京市与国土资源部、国家测绘局共同组建了宇视蓝图公司。2006年以后国家谈企业是创新主体,我们这个项目2002年启动,确实能感觉国家在科技体制创新方面的决心和动力。

  项目目标要求自主创新和集成创新相结合,我们和英国萨里公司合作,天上已经有20几颗星运行了。地面系统完全是国内自主研制,集成了国内多家企业参与,包括天线接收系统、数据处理和应用方面,前后有40多个参加到整个项目中,最终集成了天地一体化小卫星系统。这个卫星由俄罗斯发射,也是我们国家《民用航天发射许可证管理办法》实施以来第一个国际合作发射。北京一号小卫星,有两个载荷,一个4米高分辨率载荷,负荷24公里,还有中分辨率载荷,幅宽600公里。2005年发射的时候应该是国际领先水平,到目前为止两个载荷在天上能够达到这种水平的还是非常领先的。

  地面测控站在西三旗有天线。在天地一体化方面,全链条的我们是第一家,数据处理方面我们也具备生产标准产品到增值产品的各种能力,同时我们有自主测控设计能力。卫星上天以后还进行了一些开创性创新,如基于卫星云图的下载等等,在国际上都是领先的。卫星在运行期间,包括性能提升以后,一个是4米、32米两个传感器,4米能达到5-7天,32米3-5天,以及宽覆盖。再有就是全球数据获取能力以及长轨成像,在轨提升时候把数据硬盘扩大了30倍,现在最长6000多公里长轨成像。

  北京一号小卫星数据效果,这是香港机场,飞机看的很清楚,再有就是宽覆盖,可以看到天津、河北、内蒙。因为有两个传感器,我们在做数据融合,这是多光谱数据和全色数据,渔船都可以看到。

  二、成功运行三年情况

  到现在已经稳定运行1147天了,获取的数据有全色和多光谱数据,从2005年到现在应该是唯一的。汽车也需要精心呵护,我们在这方面有很多创新,每次、每周、每日、每月等等。地面系统方面,我们也进行了一些提升,数据处理,每一景数据下来之后8分钟就能处理。我们还进行了一系列管理规定,建立了保密体系,大家经常说遥感资源是国家战略资源,在保密方面我们建立了一套数据管理和保密体系。同时开展了关键技术方面的研究,以及重要应用的研究,包括今年做的改革开放30年131城市的动态监测等等。

  在三年运行过程中,我们针对应用服务流程以及信息生产链等等做了一些研究,也形成了若干能力,从数据到信息加工、到应用软件的开发以及到信息集成。这是以企业为主体的产、学、研、用相结合的平台。大家经常谈资源聚集,北京一号小卫星得到了中央政府以及北京市各个部门的支持,还有很重要的一点就是产业资源、院校资源,同时也得到了一些大学的支持,像北京大学、北师大等等。这个项目是国家项目,在几年运行过程中我们支持了大量国家课题和院校单位,也开展了基金。

  三、以应用为核心,开展空间信息服务

  卫星上天以后一直谈定位问题。我们当时考虑,卖数据,北京一号小卫星能力很有限,落脚点应该在服务和应用上,不单纯在数据上,应该有好数据,但是更应该用好。于是,我们以应用为主导开展北京一号小卫星工作。这是国家灾害的监测,包括黑龙江火灾。火灾发生后,武警指挥部向国家测绘局要数据,当时是我们在两个小时之内提供的数据。这是2008年那曲发生雪灾的时候我们拍的数据,这是南方冰雪灾害时拍的数据,这次地震发生以后40多分钟要求传真,要求我们立刻提供数据。专家连夜展开工作,为各个指挥部门提供了北京一号小卫星数据。同时也做了灾害分析,特别是野生灾害分析,被国土资源部带到抗震第一线。还有就是奥运会青岛赛场的浒苔监测。

  我们还在为国办服务,是公益性的,在国务院内网上给国务院领导直接服务。2007年开始做,一个是全国沙漠化,再有一个是北京周边的水,北京水的问题非常具有政治高度,我们每年都在做。改革开放三十年全国主要城市扩展遥感监测,我们用了信息客观数据,80年左右的,包括2007年北京一号小卫星数据,变化面积非常大,是双向的,能看到国家的发展情况,也能看到土地紧张情况。国内自主数据源非常缺乏,在二调中我们感到非常为难,小卫星的能力有限,大概20万平方公里。第二项国家层面应用就是土地利用督查,再就是50万人口以上城市土地利用动态监测,每年完成情况都不是非常好,主要是数据源有压力。国土资源部现在提出一年一张,我们现在也在做,也包括农业方面的应用。再有就是水土流失,每年一期,连续五年都在监测,以及西部测图等等。当然还有海洋带监测。

  我们在国家层面参加了若干项目,但我们叫北京一号,更侧重北京市应用。2006年测试结束以后王岐山市长专门做了批示,北京市科委组织了11个相关委办局开展基于北京一号小卫星在北京市政府管理中的应用。大概是四大方面:土地资源代替管理,农业资源调查,辅助城市管理,以及生态环境监测评价。为北京市政府服务,或者叫公共事务管理,在这方面很重要的一点就是要有IT或者政府信息化方面的基础,我们刚好也是从事政府信息化多年的企业,给各个委办局服务过程中,我们通过对委办局业务的深入了解,比如利用土地变更调查,北京市国土局创新了月清季累的方式,每个月数据下来以后就变更,已经走在全国前列了。在农业资源统计调查方面,大家都知道,现在国家对三农有直补政策,财政对耕种面积有补助,每年到底种了多少,原来通过统计报告的方式,通过两、三年实验已经建立数据库了,准确度在95%以上。在城市生态环境评价方面,也开展了若干项工作,包括奥运会之前,从2006年就要求我们对城市裸露地的监测,大家经常说春天会有沙尘暴,沙尘暴有两类:一类从内蒙刮过来的;还有一类就是本地扬尘,本地扬尘也非常严重,当时这个监测要求的非常急迫。结合北京市若干项目,最终会生成北京市平台环境评价,以后环保局可能会发布。在城市精细化管理方面有开展了一些工作,让我们觉得比较震撼的就是非正规垃圾场,奥运会期间这是很大的问题。

  如果构建政府的业务化应用,很重要一点就是进入到政府业务系统中,将政府原有的政府信息网联起来,所以我们也开发了若干软件,我们做了区域政府可视化资源管理平台。简而言之,我们跟领导汇报时说等于用最现实数据把地面上的东西管起来,集成了多项数据,包括使用的GIS软件,全部用国产软件完成的。在北京市的应用工作也得到了相关部门的肯定,2007年民用航天工业在北京召开时候要求我们做了汇报。

  四、空间信息应用市场展望

  首先,这次汶川大地震,大家都说汶川大地震是遥感的大普及,这次全国人民都知道了遥感、卫星遥感、航空遥感。胡锦涛书记在6月份院士大会上的讲话中,讲到了遥感、地理信息系统、全球定位系统、网络系统等等,我们感到对空间信息来说是非常好的发展机遇。

  在空间信息方面,我们觉得有几方面应用可以做。首先重大灾害和突发事件的快速响应与应急监测方面。像北京市政务地理空间信息资源共享服务系统做的这么全的非常少,大兴也是基于这个做的,这在全国来说是有限的。针对重大突发事件和应对灾害时候建立响应与应急监测有很大的市场前景。其次是在区域发展中的资源管理和空间信息的支持。北京人口和北京资源矛盾非常凸显,比如水资源,北京的水资源已经提到政治要求了,还有土地资源等等。在城市化进程中,人口向城市转移是必然趋势,政府也非常重视,要想做出合理的空间管理决策就需要空间信息的支持。再有就是城市的布局,北京市一直在讨论两轴、两带多中心的格局,发改委也在做区域布局和规划。还有就是政府管理。

  大家都在说遥感空间信息,前面几位专家都讲过了,遥感到底做什么?卖数据大家都很清楚,做GIS大家也很清楚,做专题服务大家也清楚,我们认为很重要的一点就是要跟政府信息化结合起来,或者和IT服务结合起来。

  我们体会政府信息化经历了几个阶段:第一阶段做政府OA,实际上是解决最基础问题,包括我们的笔记本,主要解决的是文字工作,以及支撑政府基础业务,比如行政审批;第二个阶段就是现在所处的阶段,政府要用空间信息和相关的信息支持业务管理,比如统计局,每年统计数据要发布,每年冬小麦耕种面积多少,夏粮耕种面积多少等等,原来靠统计,现在有了遥感技术,说可以逐渐过渡到以遥感为主、以地面调查为辅,原来叫报什么是什么,因为不知道,看不见,现在看得见,进入到了业务系统中,支持了政府的业务管理。包括违章查处,北京市国土局有批后监管,土地批了以后有政策,比如两年之内必须盖,但是开发商是否真的盖了政府并不知道,现在有了遥感手段,数据大家都知道,拍张照片或者做个专题图给他们,实际上这么做了以后他们用不起来,一定要跟业务绑起来,最终出的是报表,这个阶段是支持业务运行的阶段,给空间信息提供了很多机会。再高的层次就是为决策层提供支持。在创新政府、城市管理和公共服务模式方面,尤其是在贯彻科学发展观前提下,对空间信息服务业来是说非常大的机会。空间信息服务是现代服务业的重要组成部分,IT服务业中很重要一点就是空间信息服务业,我觉得我们属于朝阳行业,确实令我们振奋。从国家产业政策也能看到,这是2008年国家首次在卫星遥感方面的产业化政策,从国家层面可以看到对产业发展非常良好的信号。

  从空间信息应用市场来说,我觉得有三方面市场构成:首先,要有有效的需求。为什么谈到有效的市场需求呢?有些是公益性的,可能是免费的,或者说政府之间是垄断性采购。我们认为市场主体应该是企业,如果是企业就应该是真正有交易的市场,这样才能真正形成空间信息服务市场。另外一方面就是应该有产业链和信息服务链。空间信息服务应该有从数据、到信息、到知识的过程,这是信息生产链,也是空间信息服务业的基础。从遥感应用空间信息服务链来说,我们觉得还有很重要的一点,就是主体的建设,链条非常长,卫星制造、地面系统、数据加工、数据生产、信息生产等等。还应该有企业群,包括产业联盟。这个行业特别特殊,不像其他行业那样,比如有一个手机,送人以后我就没有了。数据就不同了,谁都可以用,是可复制的。这个产业更需要聚集,需要大家形成共同进步的平台,所以产业联盟和技术联盟就非常重要。还有一点很重要的一点就是环境,现在需求很好,我们有很好的产业政策。还需要有标准规范,现在标准很差。环境的营造是空间信息市场和持续发展的必要因素,我们处在非常好的行业,我们也处在非常好的时期,天时地利,这么多企业在一起,又有非常好的合作环境,下面最重要的就是共同努力。促进政府能够推出更多的政策,使得我们能够更好的可持续发展。

  谢谢大家!

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