國外天基對地觀測數據政策的發展和啟示

· 文|北京空間科技信息研究所 周一鳴 龔燃 王余濤中國空間技術研究院 金巖

國外天基對地觀測數據政策的發展和啟示

· 文|北京空間科技信息研究所 周一鳴 龔燃 王余濤中國空間技術研究院 金巖

天基對地觀測產業是新興的重大產業，研究國外引導航天應用和產業發展的數據應用政策發展情況，對中國發展天基對地觀測產業具有重要意義。本文從國外天基對地觀測數據政策的產生背景入手，介紹了世界主要航天國家對地觀測數據政策的發展概況，并提出了啟示。

天基對地觀測 數據政策

自天基對地觀測系統出現以來，對地觀測系統及其產生的數據就一直是稀缺且有重大應用潛力的資源。在推動天基對地觀測系統由技術試驗向業務化應用轉化方面，投資方式、管理方式、各方權利、各方義務、各方責任、可否盈利、如何盈利等問題，是天基對地觀測系統不斷向前發展、應用不斷深化擴展、商業化逐漸壯大和規范所必須考慮和面對的問題。從這個角度講，涵蓋以上內容的法令、政策或規章，是銜接天基對地觀測技術和天基對地觀測應用的關鍵中樞節點，包括天基對地觀測系統及其數據內容的空間政策、遙感政策、數據政策等國家或行業級文件，已成為世界各主要航天國家的關鍵航天政策。

一般來說，國外既有包含天基對地觀測數據內容的航天政策或空間政策，也有專門針對天基對地觀測數據的政策。這類政策主要包括規定數據獲取的方式、定價政策、數據分發渠道、數據分發限制、數據知識產權等內容，以法律法案、規章條例、指導性文件等形式存在。對地觀測數據政策會影響對地觀測衛星在數據應用和數據服務方面的具體運行方式，同時，根據出資方的不同和星上遙感設備的不同特點，對地觀測衛星數據可能分別側重應用于科學研究或商業銷售。

一、博弈中的國際政策和國家政策

與通信、導航等其他天基系統相比，天基對地觀測系統雖然應用潛力巨大且需求迫切，但由于其數據直接關乎國家安全，甚至能撼動國家間戰爭能力的平衡，因此其發展具有自身特色。一方面，世界各國短期內難以在權利、責任、義務等方面達成共識，國際級通用的數據政策出臺困難；另一方面，各國立足于本國的利益和要求，紛紛發布了一系列相關的政策，這些政策引導并規范了各國的天基對地觀測系統和數據的應用，但也在不同國家之間造成了不對等、不平衡的關系。

目前，與天基對地觀測相關的國際政策主要有1967年的《關于各國探索和利用外層空間包括月球與其他天體活動所應遵守原則的條約》（簡稱《外空條約》）和1986年的《關于從外層空間遙感地球的原則》（簡稱《遙感原則》）。這兩個文件確立了外空活動的基本原則和衛星遙感活動的基本規則。《外空條約》明確規定，任何國家對外空不享有主權，任何國家可自由使用外空。該條約同時規定，任何國家在從事外空活動中對其他國家造成的損害應當承擔國際責任。這一點在1972年的《空間物體所造成損害的國際責任公約》中又得到了進一步明確。《遙感原則》規定，所有國家平等獲得遙感數據。但是，《遙感原則》集中規范的是遙感國與被遙感國的權利和義務問題以及數據的收集和發布問題，沒有涉及數據的提供和使用規則問題。除了上述聯合國文件之外，有一定影響的還有一個世界上部分國家航天局和相關組織共同起草和參加的《在自然災害或技術災害中協調使用空間設備方面加強合作的憲章》（簡稱《災害憲章》）。《災害憲章》旨在提供一個統一的空間數據獲取和傳輸機制，以幫助受自然災害和人為技術災害損害的國家和地區盡快克服困難，緩解災害帶來的損失。但《災害憲章》只是由少數成員方簽訂的一部無強制力的防災減災合作機制，對參與合作各方的具體法律權利義務以及對由故意或過失提供錯誤信息導致損害的責任問題缺乏規定。綜上所述，從總體上說，現行的國際級政策對于天基對地觀測資源，特別是天基對地觀測數據的利用問題，尚未提供一個充分和完善的規范機制。這首先表現在各種各樣的數據使用和許可政策由不同主體制定，缺乏統一標準。其次是對數據的提供和利用以及錯誤利用的責任和后果規定不明確。這兩方面的原因造成的直接結果就是參與遙感數據的生產、提供和使用的各個主體利益得不到有效的平衡和保護。一方面，由于數據生產者對數據的利用設定種種限制或者數據使用費價格過高，致使遙感數據的使用者不能有效地獲得和使用數據；另一方面，數據的提供者所享有的與遙感數據相關的權利，其中包括知識產權，不但得不到有效保護，同時還有可能由于提供的數據出現錯誤給他人造成損害而面臨較大的責任風險。

與國際級對地觀測數據政策遲遲難以推出形成鮮明對照的是，近些年隨著信息技術和空間技術的快速發展，天基對地觀測系統及數據應用發展迅猛。世界各主要航天國家為有效契合本國的天基對地觀測系統資源和迫切的應用需求，引導和規范本國的對地觀測航天領域的發展，都很重視本國對地觀測類法規和政策的研究，先后頒布了一系列的法規、規章、文件，對對地觀測數據應用和產業化發展起到了巨大推動作用，同時，對地觀測數據政策自身也不斷完善和發展，不僅在涉及國防安全和國家戰略方面不斷深化指導性的原則，在涉及人類經濟發展和社會生活方面的結合也日益緊密。目前，美國、加拿大、德國、印度等國家已經發布了關于高分辨率衛星數據應用的法律式政策，許多新興國家也在逐步明確其對地觀測衛星數據的應用問題。

未來10年，衛星對地觀測應用數據市場仍將持續保持迅速發展，并逐步進入產業化發展階段。據歐洲咨詢公司2012年發布的《天基對地觀測，至2021年市場預測》戰略研究報告，未來10年（2012～2021年），全球將發射288顆對地觀測衛星（含氣象衛星），對地觀測衛星數據收入將大幅提升，世界各國的天基對地觀測數據政策必然也將掀起一輪新的研究高潮，其產生的影響也將更加具體、明確。

二、典型國家的天基對地觀測數據政策

1.美國

美國是世界上最先發展對地觀測衛星的國家，同時也是最早頒布空間對地觀測政策的國家。經過近30年的發展和完善，美國逐步形成了由法案、政策與規章組成的，層次較為完整的對地觀測政策體系。美國對地觀測政策體系中確立的數據政策歷經了長期的實際檢驗，其中包含的各項基本要素對其他國家對地觀測政策的制定產生了深遠的影響。

目前，美國天基對地觀測數據政策主要包括兩類，第一類是民用系統的數據政策，第二類是商用系統的數據政策。

美國的民用系統數據政策主要圍繞其民用對地觀測衛星體系而設計。當前，美國的民用對地觀測衛星體系主要包括氣象與環境監測衛星、“陸地衛星”（Landsat）系列對地觀測衛星、地球觀測系統（EOS）衛星等。這些衛星主要依賴政府投資，主要面向社會公益事業和科學研究等服務領域。因此，該類系統的數據政策傾向于免費或以維持成本的價格發布。需要說明的是，其中的美國“陸地衛星”系列早期曾試圖探索商業化的道路，發布了1982年版《國家航天政策》、1984年版《陸地遙感商業化法案》，但幾經周折后，“陸地衛星”又重回到政府手中。2011年5月3日，美國環境系統研究所（ESRI）在美國密爾沃基市召開的攝影測量與遙感學會年會上發布了第一個版本的ChangeMatters瀏覽器，這個瀏覽器可以讓用戶免費訪問“陸地衛星”近30年的全球衛星數據，并能幫助用戶分析某一特定時間范圍內的地表變化情況。這個事件表明，美國“陸地衛星”系列在起起伏伏發展后，已經被美國政府定位為公益服務性的衛星系統。

美國的商業系統數據政策主要圍繞其商用對地觀測衛星體系設計。由于商業對地觀測衛星的高分辨率模糊了傳統軍民對地觀測衛星的界限。因此，為了在國防安全和經濟利益之間尋找平衡，美國陸續發布了1992年版《陸地遙感政策法案》、1996年版《國家航天政策》、2003年版《商業遙感政策》、2006年版《私營陸地遙感空間系統授權許可》等政策，一方面全力推進商業對地觀測衛星的發展和數據應用，另一方面在涉及國家安全的方面施加限制性或審核性措施。目前，美國的“數字地球”商業遙感衛星公司是世界上最大的商業遙感衛星公司，擁有的衛星最高分辨率達到0.41m。

總體來說，美國已經發展出具備法令、制度、規章等構成的多種層次的，完善的天基對地觀測系統數據政策。

2.歐洲

歐洲的對地觀測政策和法規是以共享為趨勢的。為更好的發揮對地觀測衛星的效益，為社會、為國家創造利益，歐洲在空間對地觀測數據應用方面更加注重戰略層次和政策層次的指導，而未制訂具體的法律來對各國空間活動進行強制性約束。

一方面，歐洲通過歐洲航天局（ESA）發布《ESA對于“歐洲資源衛星”、“環境衛星”和“地球探測者”任務的數據政策（ESA/PB-EO（2010）54）》、GMES“哨兵”數據政策等政策，對于歐洲共同發展的計劃或系統提出建議和引導。另一方面，歐洲區域內的法國、德國、意大利、英國等國，也都根據自身發展情況，提出了有針對性的相關政策。

但從總體來說，歐洲的數據政策遠沒有美國發展得完善，還處于市場占主導的發展階段。

3.印度

印度是較早開展衛星對地觀測領域研究的發展中國家之一，并形成了包括“資源衛星”（Resourcesat）、“海洋衛星”（Oceansat）和“制圖衛星”（Cartosat）三大系列的“印度遙感衛星”（IRS）和“雷達成像衛星”（RISAT）等高分辨率對地觀測系統。目前，印度雖然沒有具備強制約束力的對地觀測法，但印度政府曾分別于2001年和2011年頒布了兩版《遙感數據政策》（RSDP）。

當前，印度雖然不是世界天基對地觀測數據應用最發達的國家，但其在國際商業對地觀測數據市場已經占有一席之地，并且非常重視未來市場的開拓。

4.其他國家或組織

加拿大、日本、韓國、澳大利亞、俄羅斯等國近年來也都發布了相關的政策，發展出一系列有特色的天基對地觀測系統，有力地推動了天基對地觀測數據的應用，并取得了很大進展。

三、啟示

1.多層次的對地觀測數據政策是盤活對地觀測領域發展的關鍵

對地觀測系統的發展始于軍事目的，但又具有廣泛的社會應用屬性，不斷拓廣、拓深對地觀測數據的應用，是對地觀測系統和技術的發展必然。由于對地觀測系統兼具國防安全高層次應用和社會經濟發展低層次應用的雙重屬性，單一的強制性計劃手段或開放性市場手段都是難以確保對地觀測領域健康、有序、快速發展的。隨著遙感數據應用的市場化條件不斷成熟，國外已經發展出一系列的對地觀測應用運營模式，開放性的市場化手段蓬勃發展；但另一方面，由于國際性對地觀測政策的欠缺，權益和義務的不明確導致強制性計劃手段也出現了欠缺，而這些強制性的計劃手段恰恰是營造對地觀測市場化環境的關鍵。同時，美國等該領域的強國在發展中也意識到，這些強制性的計劃手段由于目的不同，需要劃分多個層次，彼此呼應，不斷調整，才能從整體上將對地觀測領域保持在可控、可靠、可用的發展狀態中。比如，需要以法令形式的政策以強制性明確各方的責任、義務及組織結構關系等內容；需要以規章形式的政策以引導具體對地觀測數據應用行為的實施；需要以條例形式的政策以明晰某一具體操作系列的流程和規范等等。

對中國而言，應充分認識到，對地觀測數據政策是銜接對地觀測系統發展和對地觀測數據應用的關鍵中樞環節。對地觀測數據政策的制定，不僅能在短期內極大促進對地觀測數據的應用，還能在中長期內規范和引導對地觀測市場的有序健康發展，提高發展效率。因此，建議中國深入調研已有的基礎和未來發展需求，開展自頂而下的多層次數據政策研究，適時啟動國家級對地觀測數據法案的編制工作，以激活對地觀測領域發展的強大動力，促進對地觀測領域的可持續性發展。

2.對地觀測數據政策應緊密圍繞自身發展，具備專有屬性

無論何種形式，對地觀測數據政策都是執行類的政策，它主要從執行、實施的角度引導對地觀測數據的管理和應用。為確保能夠正確引導和規范本國對地觀測領域的發展，世界各國都很重視研究本國的對地觀測領域發展目的和發展需求，切實地根據自身的國情和未來發展，制定緊密圍繞自身發展的對地觀測數據政策。從外在表現看，各國的對地觀測數據政策都具有鮮明的專有屬性。比如美國的發展非常齊備，以保持世界領先、促進全面應用為目的；歐洲強調集眾家所長，統籌資源的優化使用，以合作的形式實現綜合發展；俄羅斯力圖恢復能力，并積極開拓市場；日本、韓國等新興國家，采取邊發展邊深挖應用潛力的手段，實現系統的最高效應用。

對中國而言，對地觀測系統發展符合國家的原則和利益，因此，中國的對地觀測數據制定也應充分考慮這些因素，并按照急重先行的原則，梳理不同應用的發展優先級，制定發展規劃和發展路線圖，明確審查審核機制。短期發展重視具體方案和發展預期設想；長期發展重視環境培育和制度建設，實現全局有序、健康、良性循環發展。

3.民用和商用對地觀測數據政策應界定清晰，各有側重

由于民用對地觀測系統和商用對地觀測系統的出資方不同，其具有的權利和義務也具有非常大的差別。民用對地觀測系統作為政府出資建設的系統，天生具有公益屬性。因此，首重公益、兼顧有限商業發展應該是民用對地觀測數據政策的發展依據。而商用對地觀測系統是由商業投資建設的系統，因此其數據政策更應偏重運營模式、盈利模式的引導和規范。從國外發展來看，兩類對地觀測數據政策也存在很大的不同，各有側重。

中國應充分借鑒國外的發展經驗和教訓，根據資源服務對象的不同，以及市場化發展的需要，分別針對民用對地觀測系統和商用對地觀測系統指定各有側重的數據政策，避免不同系統和應用的混淆，實現全局與局部的共贏。

4.對地觀測數據政策要充分考慮國際合作的問題

對地觀測系統是全球性的觀測系統，國際合作可以大幅提升系統的建設效率，增加應用的質量和時效性。因此，國外非常重視對地觀測領域的國際合作，不僅發展了全球綜合地球觀測系統（GEOSS）、世界氣象組織（WMO）等國際性的合作組織，還發展了地球觀測系統（EOS）、全球環境與安全監測系統（GMES）、國際災難監測星座（DMC）等國際性的合作項目。多年的國際合作，對地觀測數據在面向防災減災、地球環境監控等方面發揮了重大作用，一系列的數據交流和共享機制也逐步建立起來。

對中國來說，應積極利用國際合作的有利因素，發展能夠發展的伙伴，利用能夠利用的資源，籌措中國的資源和未來發展規劃，合理發展系統，優先發展亟需的能力，可以使對地觀測系統發展更有效率，也能充分認識到國際間發展的機遇，并據其發展出更具市場應用潛力的產品或服務。

5.對地觀測數據政策還應充分考慮國家安全等大環境問題

參考國外的對地觀測數據政策不難發現，國家安全是其中的重要關注內容。對地觀測數據的應用應以不影響國家安全為前提，同時，對地觀測數據政策還應受國家外交政策、經濟政策的引導和制約，在數據管理、應用等方面制定無歧義的應用原則，并根據所要解決的問題層次明晰具體的落實途徑。

中國既是對地觀測系統較為齊備的國家，也是兼具追趕世界先進水平、滿足未來廣泛應用需求、服務戰略新興產業發展、梳理未來新技術發展方向等屬性的對地觀測系統發展中國家。需要全方面考慮所處的形勢與地位，辨明所處的市場化發展條件和實際技術發展水平，制定符合可持續性發展戰略的對地觀測數據政策。頒布的數據政策應該是多個層次的，由國家不同層次、不同方面的政府機構組織管理和解釋施行，既不影響國家安全，還能滿足各方面應用的迫切需求。不僅能提供服務，還能具備非常高的施行效率。不僅服務于國家的技術發展和技術應用，還能服務于國家發展的整體大戰略，使對地觀測系統及其數據政策成為中國的戰略性資源。

高分一號衛星巢湖區域16m分辨率多光譜彩色合成影像

該影像(成像時間2013年7月24日)為高分一號衛星寬幅相機（WFV，幅寬800km）多光譜數據合成的真彩色圖像，反映了中國五大淡水湖之一的巢湖及周邊區域夏季景觀，圖正中巢湖基本形狀如鳥巢狀，這也是其得名的原因。圖中可以看到巢湖湖面上有大片綠色的區域，是巢湖每年夏季形成的水華。由于接納過多的氮、磷污染，巢湖的富營養化程度很嚴重。

中國資源衛星應用中心 供圖