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　　民用遥感卫星需求与市场分析           
民用遥感卫星需求与市场分析
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本文介绍了遥感卫星应用的重点及效益,在此基础之上预测了该市场的发展和市场前景．
　 1　遥感卫星应用重点及效益
　卫星遥感经过３０多年的发展取得了很大成就，形成了相当大的应用规模。民用遥感卫星的数据在科研、生产及许多社会经济活动中发挥了重要作用，创造了可观的效益。特别是近１０年来卫星遥感数据市场平均以每年２０％以上的速度增长，已成为继通信卫星后的第二大应用领域，并逐步朝着产业化的方向发展。目前世界上１００多个国家数千个机构或企业从事或参与卫星遥感及其应用活动。遥感卫星使我们用新的观测途径更全面、更深入地认识我们的地球。从宏观看，卫星遥感有如下大的应用领域：
　 ·大气：包括气象学、气候效应、大气化学和物理学等；
　 ·固体地球：测绘、地质地理、地球动力学、陆地资源和地球重力场等；·海洋：海洋风场、海流、海浪、海洋水色和海洋污染等；
　 ·生物圈：植被、水系、冰雪、环境和灾害等。
　　如果按应用规模优先排序，遥感卫星目前主要的应用领域应依次是：气象、资源和测绘、海洋、环境和灾害监测。
　 1　1气象
　 气象卫星提供的数据已成为人类正常社会经济活动中必不可少的重要数据，受益的范围最广，对保障各国农业、林业、渔业、航空航海业、建筑工业、石油工业、船舶工业、环境、监测灾害及人们日常活动都发挥了巨大作用。
　 气象卫星，特别是静止气象卫星，对灾害性天气的预报和监视是非常有效的，自气象卫星使用以来，全世界每年的台风没有一个被漏报，对减少台风造成的损失起了重要作用。气象能有效地监测干旱和洪涝灾害，观测全球冰雪状况，为保障农牧业生产提供重要数据。另外，在海洋、环境观测以及地震预报中，气象卫星也发挥着重要作用。
　 1　2　资源与测绘
　 遥感卫星在资源和测绘方面的应用是从７０年代初开始的，虽然起步比气象卫星稍晚，但发展很快，而且其商业市场开发也取得了显著成绩。遥感卫星提供的数据可用于监视农作物的生长情况以及森林减少的情况，估算产量，测绘植被和水系等，直接服务于农、林、牧等经济活动领域。
　 测绘方面的应用还有很大潜力，目前在世界范围，１∶１０００～１∶３００００的地图覆盖面不足３０％，在发展中国家１∶２５０００地图覆盖面不足１０％，而日本１∶２５０００地图已覆盖全境，并且每５年更新一次。以遥感卫星数据为主进行测绘可节省大量人力、物力和财力，是改进测绘工作的重要途径。测绘应用要求有高分辨率图像数据，这也是目前高分辨率遥感卫星迅速发展的重要原因。
　 此外，遥感卫星在土地利用、民用工程、地质与探矿等领域应用中也取得了很好的成效，特别是地理信息系统的推广应用为遥感卫星开辟了一个新的应用天地。地理信息系统中各种比例地图，植被、水系和地质构造图，数字高程模型等，都需要大量遥感卫星数据作为信息源，并能及时维护和更新。
　　1　3　海洋
　　海洋覆盖了全球面积的７０％，为我们提供着丰富的食物资源、动力资源（油气田）和全球航运条件，并且在全球的水循环过程、热量循环过程、动量循环过程及碳循环过程中发挥着重要作用，对全球气候和环境有重要影响。海洋区域广阔，环境复杂，实地探测很困难，用遥感卫星进行海洋观测是很好的途径，其主要优点是：能大范围地进行中、大尺度的海洋特性观测，而且便于进行长期连续的观测。
　　利用光学遥感器可进行海洋水色观测，探测叶绿素和混浊度等，进而确定海洋初级生产力的时空分布。热红外辐射计可探测水温，对渔业很有帮助。微波遥感器适于探测海面风场、海流、海浪、海面地形、海冰分布和污染等，对系统研究海洋与大气的关系、预报海况和开发利用海洋资源等有重要作用。1　4 环境与灾害监测
　 人类可持续发展面临的重要问题之一就是环境问题，如全球变暖、水土流失、沙漠化、森林减少、环境污染和自然灾害频发等，这一系列问题严重影响着人类的生存和发展，成为全球关注的热点。因而全面、系统地认识全球环境及气候的变化是非常重要和紧迫的任务。遥感卫星以其大范围和连续观测的能力，在对全球陆地、海洋和大气的综合观测中显示出突出的优势，遥感卫星正在为国际性的“全球变化研究计划”（ＧＣＲＰ）、“世界气候研究计划”（ＷＣＲＰ）、“世界海洋环流实验”（ＷＯＣＥ）和“地球使命计划”（ＭＴＰＥ）等提供各种信息。
　　目前世界上每年发生自然灾害上千起，严重灾害约５０多起，损失超过千亿美元。中国属于重灾国家，平均每年自然灾害造成的损失约１０００亿元人民币，１９９８年中国的洪灾造成３０００多亿元人民币的损失。为了减少灾害损失，许多国家利用遥感卫星全局性、实时性和连续性的特点对灾害进行监测，并帮助进行灾情预报、救援和灾后损失评估等工作，取得了显著成效。特别是成功地对一些重大灾害，如洪灾、旱灾、区域沙漠化、森林火灾和台风，以及地震和火山爆发等进行了监测，在减少损失方面发挥了重要作用。以上是卫星遥感的主要应用领域。遥感卫星可通过不同轨道的系统，以不同的谱段、不同的分辨率和覆盖带、不同的时间周期及不同的遥感方式，根据各种应用需要进行系统观测。　　　
　　2　 卫星遥感数据的市场发展
　　遥感卫星已经形成了继通信卫星之后的第二大应用市场，近１０年来遥感数据销售额每年以１５％～２０％以上的增长率发展。１９９３年美国商业部估计，卫星遥感市场（除空间系统外）每年约４亿美元，到２０００年能达到２０亿美元。而实际上另有专家估计，目前卫星图像销售的潜在市场可达５０亿美元，１０年后可能增长到１５０亿美元，这是因为许多应用领域有巨大潜力。例如，目前地理信息系统数据市场估计每年约３０亿美元，到２０００年可达到５０亿美元。地理信息系统应用遥感数据越来越多，正朝着一体化的方向发展。
　　由于卫星遥感数据（特别高分辨率图像）有很大的军用价值，因而以前其市场相对封闭，受到政府部门的严格控制。１９７８年以来美国就禁止销售民用观测卫星分辨率优于１０ｍ的图片，然而１９８７年前苏联的资源Ｆ卫星图像开始进入国际市场，提供接近５ｍ分辨率的图像。美国于１９８８年撤消了有关限制，１９９４年美国政府又通过了新的卫星遥感数据销售政策，解除了对１０ｍ以下分辨率图像的禁令，但同时也规定了一些限制条件，如“当国家安全、国际义务和（或）外交政策可能受到危害时”，政府有权限制遥感图像的销售和收集。虽然有这些限制，但毕竟为卫星遥感的商业化创造了更好的条件，因此该政策出台后美国一些有实力的航天工业公司竞相向政府申请制造和经营遥感卫星。目前美国商业部至少已发放了９种商业遥感卫星许可证，其中５种是高分辨率（１ｍ～４ｍ）卫星系统，这些企业的目的就是要占领高分辨率卫星遥感图像市场。
　　在遥感卫星中最有商业化发展希望的是资源卫星。美国“陆地卫星”（Ｌａｎｄｓａｔ）和法国“斯波特”（ＳＰＯＴ）先后由私营公司经营，取得了一定成效。表１为Ｌａｎｄｓａｔ数据销售情况，其中向美国政府的销售份额已从１９８５年的８０％减少到１９９３年的４０％。
   
　　法国ＳＰＯＴ卫星系统有很好的销售业绩，１９８６年至１９９５年累计收入约１５亿法郎，其地区分布情况是：欧洲３２％（大部分是法国），北美２２％（主要是美国），亚洲２０％（主要是日本），中东１６％，非洲７％，拉丁美洲３％。应用市场分布情况是：包括测绘在内的地理信息系统应用占４１％，农业和林业占２２％，环境１２％，土地管理１０％，地质勘探８％，公共事业和其他（包括军用）占７％。
　　 ＳＰＯＴ图像公司１９９４年营业额４６亿法郎，利润１４亿法郎，１９９５年营业额７０２亿法郎，利润１９亿法郎。ＳＰＴＯ图像公司的目标是在５年内将收入翻一番，到２０００年达到４亿法郎燉年。
　　 目前，ＳＰＯＴ图像公司占世界空间遥感图像市场的６０％，但面临美国、日本、印度和俄罗斯等国的竞争。为了促进遥感卫星商业化，该公司将大力发展为用户加工处理后的“增值产品”，以及归档的、可多次销售的现成品，为信息高速公路上的信息使用做出贡献。目前，ＳＰＯＴ图像公司每年从法国航天局得到约１亿法郎的卫星运行费用，该公司已投资２亿～３亿法郎为ＳＰＯＴ５建立地面设施。随着市场发展，当收入达到６亿法郎燉年时，该公司可实现独立运营。 　
   
　１９９３年由于美国Ｌａｎｄｓａｔ-５卫星“老化”，而Ｌａｎｄｓａｔ-６又发射失败，法国ＳＰＯＴ-２记录仪也发生故障，使得这两种卫星的图像数据销售比前一年有所下降。国际遥感市场也出现了一定的“供应短缺”。利用这一机会，俄罗斯和印度积极将其遥感图像打入国际市场，特别是印度近两年来先后同美国对地观测公司（Ｅｏｓａｔ）以及日本签定了协议，以较低价格允许美国、日本接收印度遥感卫星数据。　
3.　未来遥感卫星应用与市场的发展
　　１９９４年ＳＰＯＴ图像公司对未来卫星遥感市场进行了分析，认为其数据市场到２００５年平均将增加一倍多。
　　美国航宇局１９９３年对未来卫星遥感的需求做了全面调研，结果在总的数据需求量中测绘占２２％，土地调查与利用占２４％，资源管理占１８％，农业与林业应用占１６％，其他占８％。
　　各国对卫星遥感发展的调研表明，卫星遥感正进入一个新的发展高潮，应用不断扩大并深入到各领域，取得越来越显著的社会经济效益。在目前人们日益关注环境与资源问题的形势下，卫星遥感的作用越来越受重视，特别是在下列几方面显示出对卫星遥感强烈而迫切的需求趋向：
　　·全球环境日益恶化。地球变暖，海平面升高（平均每年上升１８ｍｍ），对气候和生态系统带来越来越显著的影响。森林减少、土地沙漠化和臭氧层遭破坏的情况也越来越严重，科学界需要大量的、全面的、长期的和连续的综合性环境信息对此进行系统研究；
　　·灾害频发、损失严重。全世界每年自然灾害造成的损失近千亿美元，急需采取有效措施减灾，为此联合国将本世纪最后１０年定为“国际减灾１０年”。遥感卫星将利用其宏观、快速和动态性观测的特点，在灾害的预警、监视、评估和辅助决策方面发挥作用；
　　·高质量遥感数据需求迅速增加。具体说就是对高地面几何分辨率、高光谱分辨率、高辐射分辨率以及立体图像数据的需要不断扩大，要求越来越高。随着卫星遥感数据与地理信息系统的密切结合及一体化的发展，高精度遥感数据的需求将成倍增加；
　　·降低卫星遥感数据价格的呼声越来越强烈。遥感卫星数据高昂的价格已成为阻碍应用发展的严重障碍。由于从卫星研制、发射到数据处理都需要尖端技术和大量费用，而数据又多供给科学界和公益部门这类非商业用户，因而价格问题特别突出。特别是对于发展中国家，卫星遥感对其经济和社会发展有重要作用，但高昂价格常使他们无力承受。
　　 新的形势和新的需求，对卫星遥感提出了更高的要求：
　　（１）要求提供长期、连续的全球覆盖能力。这对于将地球作为一个整体系统研究其气候及环境变化有重要作用，因为覆盖整个地球就能全面考查地圈、水圈、大气圈和生物圈等各个圈层及相互作用关系，综合研究地球环境变化。
　　（２）要求提供更有时效的重复观测能力，即有较短的重复观测周期，并能较快地得到数据。这对于许多应用是非常重要的，例如气象与海况预报、渔业、航运和农林植物生长情况，特别是对于灾害的监测，常需要１天以内甚至小时级的重复观测时间才能有效地监视和评估灾害，及时采取措施。
　 （３）多数据源综合分析和利用。目前卫星遥感主要有光学遥感和微波遥感两大部分，两者各有特点：光学遥感技术成熟，谱段所含信息丰富，数据容易理解，但很难探测云层覆盖下的区域，而微波有穿透能力，能全天候全天时工作，但信号处理复杂；光学数据能描述地物的化学物理性质，微波则适于反映地形及表面结构特征。充分利用两种遥感的特点，取长补短，能得到更好的观测效果。另外一种新的信息源——激光雷达数据开始进入航天遥感，１９９４年９月首次在航天飞机上使用，其主要特点是能精确探测大气层的各种特性，如气溶胶和云层的立体分布，以及温度和界面特性等。
　　（４）要求提供高精度的数据。它主要包括高几何分辨率、高光谱分辨率和高辐射分辨率的数据。许多应用，如城镇规划、测绘和工程建筑等，以及一些新的应用，如房地产和新闻报道等，要求提供高几何分辨率的图像数据。而岩性分析、植被分类和海洋水色等应用则要求有更高的光谱分辨率数据。
　　（５）卫星遥感的商业化是重要的发展趋势。目前，虽然各国对卫星遥感很重视，但许多国家的政府资金支持能力已近极限，经费短缺是普遍现象。卫星遥感系统只有实现商业化和产业化才有出路。而商业化最重要的途径是推广应用，降低成本。这就要求加强数据的处理加工能力和服务水平，发展小卫星来降低成本。
　　上述遥感卫星应用需求的发展集中反映了今后卫星遥感要针对全球性可持续发展中的环境和资源问题，面向用户，面向市场，朝高精度、综合性、定量化观测和分析的方向发展。
　　在此还要再强调减灾问题。中国每年灾害损失约１０００亿元人民币以上，减灾成为非常紧迫和重要的任务。现已证实，航天技术能在减灾工作中发挥重要作用。
　　例如，从６０年开始发展起来的气象卫星，提供着人们社会经济活动和生产活动必不可少的气象信息，尤其对台风、暴雨等异常天气的预报，在预防灾害、减少损失方面有显著成效。特别是静止轨道气象卫星，虽然分辨率不高，但观测范围大，能以较短时间（如３０分钟）连续提供观测数据，对监测大气活动造成的灾害有突出作用。
　　低轨道遥感卫星主要特点是分辨率高，能满足环境、资源的观测要求，同时也可进行灾害的监测。１９９５年日本阪神大地震曾引发２１５处火灾，卫星图像和航空照片有效地帮助了救火队的行动。
　　１９９０年美国和日本在高层领导的支持下提出了一项“灾害观测系统”（ＤＯＳ）计划，主要目的是发展国际性的对地观测系统，用于灾害的探测、跟踪和减灾工作。这项计划准备分三个阶段进行：第一阶段租用现有卫星（如Ｌａｎｄｓａｔ、ＳＰＯＴ、ＭＯＳ、ＥＲＳ等）进行灾害观测；第二阶段研制８～１２颗先进的卫星以合理的重访时间进行观测；第三阶段发展一个包括低轨道和静止轨道卫星的综合观测系统，在谱段覆盖、分辨率和重访时间等多方面满足对各类灾害的观测要求。整个计划预计要１０年～１５年时间。　　
　　至今，全世界已发射了２００多颗遥感卫星（除侦察卫星外），其中大部分是气象卫星（包括军用气象卫星），资源和海洋卫星约有３０多颗。气象、资源和海洋三大类卫星组成了全球性的综合观测网，为科研、生产及各类社会经济活动提供着大量的有关大气、陆地和海洋的各种遥感信息。从１９９９年起，我们将陆续介绍各国遥感卫星。
国际太空　　 安源　　


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