航天科技助力深圳市智慧城市建設

● 文 |北京空間科技信息研究所 毛凌野

深圳市地處珠江三角洲前沿，是中國改革開放的前沿陣地和試驗田，在高新技術產業、金融服務、外貿出口、海洋運輸、創意文化等多方面占有重要地位?！吨榻侵薜貐^改革發展規劃綱要》將深圳市定位為建設“國家綜合配套改革試驗區”“全國經濟中心城市”“國家創新型城市”“中國特色社會主義示范市”和“國際化城市”。

近年來，深圳市一直致力于推進智慧城市建設。2016年底，中國智慧城市發展年會上發布的第六屆《中國智慧城市發展水平評估報告》顯示，深圳市的智慧城市建設各項指標綜合得分領跑全國。作為目前國內唯一處于信息社會發展中級階段的城市，深圳市承擔了信息化領域多項國家試點，并力圖打造新型智慧城市標桿市，既為加快建成現代化、國際化創新型城市提供治理智慧，也為全國其他城市建設新型智慧城市輸送先進經驗。

一、頂層規劃智慧城市藍圖，航天技術助推城市發展

2010年，中國共產黨深圳市第五次代表大會提出建設“智慧深圳”，旨在通過以城市智慧化為特征的新一輪城市現代化建設，促進各種創新要素智慧交融，催生新的技術、產業、業態和商業模式，搶占城市與產業發展制高點，將深圳打造成為智慧城市示范區?！吨腔凵钲谝巹澗V要(2011—2020 年)》提出，在全國率先建成信息通信技術基礎設施環境國際領先、城市管理運營與民生服務質量明顯提高、產業結構與創新能力優化發展的智慧型現代化城市?！渡钲谑袊窠洕蜕鐣l展第十三個五年規劃綱要》把“智慧城市”列為深圳十張名片之一，提出建設信息經濟為先導的智慧城市，打造具有國際先進水平的智慧之城?！渡钲谑行畔⒒l展“十三五”規劃》提出將“建成國家新型智慧城市標桿市”作為主要目標之一?！渡钲谑行滦椭腔鄢鞘薪ㄔO工作方案（2016—2020年）》明確了智慧城市建設目標：力爭到2020年構建起寬帶、泛在、融合、安全的智慧城市基礎設施，形成高效便捷、無處不在的信息服務，建設全程全時的公共服務體系，打造低碳綠色環境友好的宜居城市，智慧城市建設達到國際先進水平。

同時，深圳市各區也為智慧城市建設提供了有力的政府政策支持體系，使智慧城市建設發展具備了充分的前提條件?！渡钲谑辛_湖區“智慧城區”“十三五”規劃》提出要立足羅湖實際，突出羅湖特色，打造新型智慧城市標桿區；光明新區推出包括智慧基礎專項、智慧教育專項、智慧醫療專項在內的“智慧光明”重點工程；寶安區在“十三五”規劃中要求，全面推進“寬帶寶安”“互聯網+”和“寶安智造”行動計劃，全面建設面向未來的智慧型城市形態。

在諸多政策的驅動下，深圳市的智慧城市建設取得了長足進展，推進信息基礎設施建設，健全網絡信息安全保障體系，進一步深化應用智慧政務、智慧安監、智慧公安、智慧交通等管理系統，創新發展智慧醫療、智慧教育和智慧社區等服務模式，構建智慧管理平臺和智慧服務平臺。

航天技術在空間地理信息、信息安全和系統集成等方面具有核心優勢，有助于推動產業模式、商業模式和管理模式的創新，完善智慧城市產業鏈，為智慧城市的建設注入新的活力。深圳市高度重視航天產業發展，專門出臺了相關發展規劃和專項政策，重點加強在天地一體化信息網絡、衛星研制與應用、智慧產業、新材料、新能源、智能裝備、節能環保、軍民融合以及商貿等領域的發展，大力推進航天技術產業化，依托航天技術推動智慧城市發展。2015年11月，深圳市人民政府與中國航天科技集團公司簽署戰略合作框架協議，雙方將共同開展智慧城市頂層設計，打造航天智慧產業平臺，共同推進“智慧深圳”建設。2016年8月，中國航天科技集團公司下屬深圳航天智慧城市系統技術研究院有限公司成立，旨在創建我國智慧城市最佳樣板，打造航天特色智慧城市品牌，以智慧城市建設為紐帶，助力航天技術應用發展。

二、打造天地一體信息網絡，加快信息基礎設施建設

根據“打造國際一流信息港”目標和“寬帶深圳”行動計劃，深圳市參與國家多軌道寬帶衛星通信網絡建設。2016年7月，深圳市政府與中國航天科技集團公司共同成立亞太衛星寬帶通信（深圳）有限公司，標志著我國首個高通量寬帶衛星通信系統啟動建設。同年11月，中國長城工業集團有限公司與香港亞太通信衛星有限公司、亞太衛星寬帶通信（深圳）有限公司簽署《全球寬帶衛星通信系統采購意向書》及亞太-6D衛星在軌交付合同，通過打造天地一體、無縫覆蓋、自主可控、高效安全的衛星寬帶通信網絡和服務平臺，為包括海事通信、航空機載通信、陸地車載通信在內的移動通信，以及固定衛星寬帶互聯網接入等應用提供服務，助力深圳超前布局下一代網絡基礎設施。

2017年10月，深圳華訊方舟集團與鯤鵬資本簽署協議，鯤鵬資本將對華訊方舟集團進行直接股權投資以及共同發起設立30億的衛星產業發展基金。根據華訊方舟集團發布的天樞計劃，其最終將實現衛星與地面的太赫茲大帶寬通信，建立衛星物聯網/互聯網的產業生態鏈。鯤鵬資本是深圳市為深化國有企業改革、推動國企做強做優做大、支持深圳重大產業項目發展而專門設立的戰略性基金管理運作平臺。

此外，隨著深圳大型展覽增多以及臺風暴雨等惡劣天氣頻發，衛星通信技術在通信保障、應急救災方面日益發揮著重要作用，包括小型衛星基站車、短波車、“靜中通”通信車、“動中通”通信車等在內的應急通信保障車，涵括了衛星通信、移動通信、固定通信、衛星電話等十余種應急功能，提供了有效的應急通信后臺保障。2015年12月，深圳市光明新區滑坡災害發生后，武警交通部隊充分運用衛星圖像傳輸、視頻通信系統等手段，對救援現場實施不間斷、可視化圖像采集，保障了救援指揮高效暢通（見圖1）。

三、深耕高精度北斗應用，提升時空信息服務能力

近年來，深圳市高度重視加速衛星導航系統應用與推廣?！渡钲谑泻娇蘸教飚a業發展規劃（2013—2020年）》指出，提升空間定位精度，使深圳市率先成為可提供亞米級至分米級定位的城市，支持衛星導航服務運營企業提供跨區域跨行業的增值服務，實現在交通物流、應急安防等領域的廣泛應用。

2016年，深圳市衛星導航與位置服務產業規模和企業數量均位居全國首位，民用車載衛星導航系統占全國市場份額超過40%，引進和培育了一批衛星研發機構和企業，基本形成了涵蓋終端產品研發制造、系統集成和運營服務的產業生態體系。2017年，深圳市專門設立了50億元人民幣融合產業基金，成立了北斗衛星導航系統應用產業聯盟，發布了國內首個應用產業的方案，初步在衛星導航等領域形成了較好的產業基礎。

深圳市是全國首個城市北斗地基增強系統示范建設城市。2012年11月，深圳市發改委發布了《關于深圳市北斗衛星導航系統應用產業化實施方案》，提出建設三大基礎工程，包括北斗地基增強系統、北斗時空服務平臺、北斗產業創新平臺，并明確將按照“智慧深圳”統一部署，推動北斗衛星導航系統的廣泛應用。深圳市北斗地基增強系統建設于2013年6月啟動，2014年驗收并投入使用。該項目進一步提高了連續運行參考站（CORS）系統定位精度和可靠性，為城市燃氣、城鎮供熱、電力電網、供水排水、智慧交通、智慧養老等多個智慧城市領域提供了北斗精準服務，有效推動智慧城市基礎設施的優化和完善。

在核心技術研究與開發方面，重點關注衛星導航芯片、兼容多模多頻高精度天線模組、高性能導航基帶、射頻芯片、精確定位、高動態定位、應用集成等技術。2017年9月，深圳華大北斗科技有限公司（以下簡稱“華大北斗”）公布其研制的全球首個支持新一代北斗三號信號體制的高精度導航定位芯片（見圖2），這款超低功耗的第三代北斗芯片能在沒有地基增強的情況下，實現亞米級的定位精度，并實現芯片級安全加密。未來，芯片可被廣泛應用于車輛管理、汽車導航、可穿戴設備、航海導航、GIS數據采集、精準農業、智慧物流、無人駕駛、工程勘察等領域。

在北斗衛星導航系統推廣方面，創新“北斗+智慧城市”應用。以智慧交通為例，北斗衛星導航系統提升了深圳市交通系統的運行效率和管理水平。交通工具加裝北斗車載終端后，大數據平臺就能夠對交通數據進行實時監測，通過對大數據的分析，提煉出更加準確、高效的應用方案。2016年6月，深圳市交通運輸委員會（以下簡稱“深圳交委”）與中國航天科技通信有限公司（以下簡稱“航通公司”）簽署了戰略合作協議，將利用北斗導航衛星等技術發展智慧綠色交通，深圳交委進行政策引導并開放數據，航通公司通過軟硬件協同，利用物聯網、云計算等新技術破解交通發展難題，提高運輸效率，為政府宏觀管理、監管業務和公共服務提供信息支持，共同推動交通運輸產業轉型升級。同時，北斗衛星導航系統有利于提升深圳市民的智慧出行體驗。2017年1月，深圳交委、深圳巴士集團與“滴滴出行”簽署戰略合作協議，打造國內首個城市“一站式出行平臺”（見圖3），通過使用北斗衛星導航技術，解決市民“等車難”的問題，提升公交調度的效率。這一全市開放性的綜合交通大數據平臺，將提升交通管理智能化水平，打造智慧交通產業發展生態圈。

四、深度挖掘遙感大數據，全面增強社會治理能力

遙感技術是城市空間信息的動態采集與監測不可或缺的重要技術手段。通過常態化的遙感監測，綜合運用各類感知手段，集成實時遙感數據，整合城市運行核心系統的各項關鍵信息，對包括市政、規劃、國土、交通、測繪等在內的各類需求做出智能響應，從而優化城市管理、降低城市運營成本，推進智慧城市建設。

《深圳市航空航天產業發展規劃（2013—2020年）》指出，重點培育衛星遙感技術在信息增值服務、基礎地理空間信息產品等領域應用。近年來，深圳市大力促進遙感產業發展，依托政策、資金和人才等多方面優勢，推動衛星遙感的數據接收處理、信息增值和應用開發，遙感事業發展的良好生態圈正逐步形成。

依托航天企業、研究院等重要平臺，進一步完善遙感技術創新鏈和產業鏈，增強遙感技術創新能力。2015年9月20日，長征六號火箭將第一顆“深圳制造”的科學實驗衛星開拓一號送入太空，該衛星由深圳航天東方紅海特衛星有限公司研制，主要采用深圳本地企業提供的產品與技術。開拓一號A星上搭載的工業級照相機成功傳回多幅圖片，其拍攝的北極維利基斯基海峽區域等衛星圖像，為中國雪龍號極地科考提供了重要信息支撐。2017年6月，中科遙感微小SAR衛星星座深圳一號項目啟動。深圳一號SAR小衛星星座將由8顆衛星組網而成，具有聚束模式、條帶模式、掃描模式三種成像模式，重訪周期短，分辨率高達0.5m，可應用于城市安全及重大工程動態監測、地質災害動態監測、交通設施養護動態監測、城市三維建模、地理國情監測等多個領域，推進衛星遙感空間大數據產業化。

依托衛星遙感技術，在節能監測、環境污染監測和治理等領域開展示范項目建設，完善智慧城市建設的數據基礎設施。根據《深圳市國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》，建設綠色低碳的生態文明城市，強化環境治理和保護。在提升大氣環境質量方面，通過地面站、垂直高塔、超級站、無人機、衛星等空天一體化的大氣觀測設施，建立大氣質量預報預警監測系統實現城市區域尺度的大氣環境質量及污染來源監測、預報和預警。遙感技術還可用于河流水質監測、海洋環境監測、水環境保護、土壤污染防治與修復、污染源的追蹤等一系列應用，保護深圳全市的生態環境。以對深圳濱海濕地的觀測為例，通過每年最新的衛星遙感影像，可以準確地看出生態資源的分布和變化的情況。衛星遙感分析圖像顯示，2011—2013年深圳濕地面積由原來的14.7m2下降至13.14 m2，3年間減少的面積相當于220個標準足球場的大小，引起了政府部門和公眾對保護濕地生態環境的重視。

作為城市發展的新形態，智慧城市建設承載了我國“新四化”建設時期信息化和城鎮化兩大主要方面，是推動中國未來中長期成長的主要動力。國家在2016年12月發布的《“十三五”國家信息化規劃》中明確提出：到2018年分級分類建設100個新型示范性智慧城市，到2020年，新型智慧城市建設取得顯著成效，推進智慧城市時空信息云平臺建設試點，運用時空信息大數據開展智慧化服務，提升城市規劃建設和精細化管理服務水平。深圳市將智慧城市作為重點發展方向，完全符合國家產業發展導向。

同時，深圳市貫徹落實創新驅動、軍民融合發展戰略和“一帶一路”倡議，依托航天高科技引領產業進步，打造科技創新驅動發展的新增長點，率先形成了多領域、高效益的軍民融合發展格局。通過積極推進政府和社會資本合作模式，建設天地一體化信息網絡，加快微小衛星研發制造基地建設，組建北斗知識產權及應用服務聯盟、天基信息應用標準與檢測認證平臺，加速推進天基信息應用知識產權的全球布局，完善時空基準信息和城市數據信息，全力發展智慧城市。

深圳這座年輕的城市，正在著力建設新型智慧城市。