淺析遙感技術(shù)在保險(xiǎn)領(lǐng)域的潛力與應(yīng)用研究

摘?要：保險(xiǎn)市場(chǎng)廣闊多樣，為遙感技術(shù)提供了許多機(jī)會(huì)，然而遙感在保險(xiǎn)方面的實(shí)際應(yīng)用很少。在系統(tǒng)檢索現(xiàn)有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本文探討了遙感技術(shù)對(duì)保險(xiǎn)業(yè)的潛在和實(shí)際支持。表明經(jīng)典理賠保險(xiǎn)中遙感技術(shù)的研究主要圍繞農(nóng)作物損失和水火風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估展開(kāi)。主要有：（1）構(gòu)建與被保險(xiǎn)對(duì)象密切相關(guān)的指數(shù)；（2）指標(biāo)可以較低的成本交付；（3）拓展了傳統(tǒng)保險(xiǎn)無(wú)法服務(wù)的新市場(chǎng)，最后希望加強(qiáng)保險(xiǎn)業(yè)與遙感界合作。

關(guān)鍵詞：保險(xiǎn)；遙感；指數(shù)保險(xiǎn)

保險(xiǎn)公司需要根據(jù)過(guò)去的索賠評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)確定保費(fèi)。保險(xiǎn)公司使用其他信息來(lái)源，如現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量危害。然而對(duì)與災(zāi)害相關(guān)的變量進(jìn)行精確的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)成本很高，傳統(tǒng)方法已不適用于針對(duì)新人群的新產(chǎn)品。因此有人認(rèn)為遙感有可能用于更具成本效益的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，其基本思想是當(dāng)其他來(lái)源的記錄不足以捕捉到暴露情況時(shí)，衛(wèi)星圖像可以對(duì)危險(xiǎn)的歷史再現(xiàn)進(jìn)行分析。例如，在沒(méi)有干旱復(fù)發(fā)歷史記錄的地區(qū)，來(lái)自衛(wèi)星的降雨量估計(jì)可能被用于構(gòu)建歷史干旱記錄。然而，通過(guò)遙感檔案數(shù)據(jù)挖掘來(lái)追溯保險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)并不簡(jiǎn)單，例如，遙感降雨記錄有其固有的誤差。此外，降雨估計(jì)需要轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)損失。利用遙感系統(tǒng)重建冰雹破壞或植被生產(chǎn)異常的可靠記錄也會(huì)帶來(lái)類似的問(wèn)題。

1?國(guó)內(nèi)外遙感技術(shù)在保險(xiǎn)行業(yè)的應(yīng)用

實(shí)際上，洪水風(fēng)險(xiǎn)可能在相對(duì)較短距離內(nèi)變化，垂直梯度可能會(huì)造成安全地區(qū)與風(fēng)險(xiǎn)暴露地區(qū)之間的差異，在承保中不考慮這種細(xì)微的規(guī)模變化可能會(huì)低估或高估風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)保險(xiǎn)公司和被保險(xiǎn)客戶或資產(chǎn)產(chǎn)生影響。因此，保險(xiǎn)公司面臨著提高地理空間模型垂直精度的挑戰(zhàn)，他們正在使用這些模型來(lái)承保洪水風(fēng)險(xiǎn)。如英國(guó)使用機(jī)載激光測(cè)高數(shù)據(jù)，允許以更精細(xì)的分辨率作為洪水風(fēng)險(xiǎn)建模的輸入。

地球觀測(cè)圖像為核實(shí)索賠人是否受到保險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)的影響和調(diào)查可疑索賠提供了可能性，源于遙感在探測(cè)干旱、火災(zāi)、冰雹、霜凍和病蟲(chóng)害對(duì)植被和作物的損害方面的公認(rèn)潛力。如Peters等人評(píng)估了航空多光譜圖像評(píng)估人工誘導(dǎo)冰雹對(duì)玉米和大豆損害的影響的適用性，以及Landsat?TM圖像評(píng)估冰雹對(duì)農(nóng)田的真實(shí)影響的適用性［1］。他們認(rèn)為30米寬帶圖像足以初步評(píng)估風(fēng)暴后冰雹損害，5米分辨率圖像足以確認(rèn)冰雹損害，因此有信心遙感能夠比傳統(tǒng)的實(shí)地核查更快、更準(zhǔn)確地評(píng)估冰雹損害。相比之下，較粗分辨率的MERIS（中分辨率成像光譜儀）數(shù)據(jù)并不能可靠地估計(jì)作物受損的面積，這一發(fā)現(xiàn)是基于冰雹風(fēng)暴前后幾天獲得的圖像以及對(duì)加拿大阿爾伯塔省農(nóng)業(yè)金融服務(wù)合作組織的實(shí)地?fù)p害評(píng)估。

由于基于實(shí)地的評(píng)估成本很高，因此在作物損害評(píng)估中進(jìn)一步使用遙感的空間似乎很大。然而，如果需要在危險(xiǎn)發(fā)生后的幾天內(nèi)進(jìn)行評(píng)估，那么攜帶成像能力受云影響的光學(xué)傳感器（如陸地衛(wèi)星）的重訪時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)（>20天）的衛(wèi)星就不太適合。一些新的衛(wèi)星任務(wù)的存在，大大減少了重訪時(shí)間，同時(shí)繪制地球在非常高的空間分辨率（約1米）。例如，衛(wèi)星每天可以覆蓋地球上任何地區(qū)一次，更及時(shí)地為作物保險(xiǎn)行業(yè)提供服務(wù)。同樣，SarMap正在開(kāi)發(fā)雷達(dá)圖像的應(yīng)用程序，這些圖像不受云層覆蓋的影響，其空間分辨率約為20米作為作物損害保險(xiǎn)系統(tǒng)的輸入。上述共同問(wèn)題是，圖像通常只能通過(guò)任務(wù)而不是定期獲得，例如通過(guò)陸地衛(wèi)星和其他10～30米分辨率傳感器。因此，可能無(wú)法獲得描述損害事件發(fā)生前情況的合適圖像。在這方面，高分辨率光學(xué)和雷達(dá)圖像的增加，如歐洲哨兵1號(hào)和2號(hào)任務(wù)，重訪時(shí)間短，因?yàn)樗鼈儗⒊掷m(xù)監(jiān)測(cè)地球表面，因此非常受歡迎。

除了在農(nóng)作物保險(xiǎn)方面的應(yīng)用外，遙感還被探索用于森林火災(zāi)損失評(píng)估。為了保險(xiǎn)目的，可以利用航空彩色紅外遙感影像來(lái)圈定火災(zāi)影響的森林區(qū)域。從此，基于遙感的火災(zāi)強(qiáng)度和燒傷面積評(píng)估有了很大的發(fā)展，并出現(xiàn)了各種粗分辨率操作產(chǎn)品。

對(duì)地觀測(cè)的另一個(gè)潛在應(yīng)用是驗(yàn)證索賠人是否遵守了保險(xiǎn)合同中規(guī)定的具體條件。例如，存在維護(hù)良好的防火帶是大多數(shù)森林火災(zāi)保險(xiǎn)單中包含的條件。遙感技術(shù)可能為保險(xiǎn)公司提供一種可能性，可以在森林火災(zāi)爆發(fā)前驗(yàn)證防火口是否維護(hù)得很好，以及維護(hù)得如何。在這種特殊情況下，傳感器的時(shí)間分辨率及其檢測(cè)防火口狀況的能力對(duì)于驗(yàn)證合規(guī)性至關(guān)重要。

2?指數(shù)保險(xiǎn)應(yīng)用

我國(guó)安徽省是最早開(kāi)始探索指數(shù)保險(xiǎn)的，于2009年進(jìn)行了水稻氣象指數(shù)保險(xiǎn)試點(diǎn)，之后全國(guó)各地又陸續(xù)開(kāi)展了畜牧業(yè)與森林指數(shù)保險(xiǎn)試點(diǎn)。隨著國(guó)家政策的進(jìn)一步支持，如2014年國(guó)務(wù)院的相關(guān)建議中，明確提出“研究探索天氣指數(shù)保險(xiǎn)等新型服務(wù)”；2019年財(cái)政部等部門共同頒布促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品保障高質(zhì)量健康發(fā)展的建議，明確提出將拓寬農(nóng)產(chǎn)品保障的范圍，進(jìn)一步推行指數(shù)保險(xiǎn)和區(qū)域產(chǎn)量保障等新產(chǎn)品。至此，農(nóng)業(yè)指數(shù)保險(xiǎn)逐漸在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用，成為我國(guó)保險(xiǎn)發(fā)展不可或缺的一部分。

指數(shù)保險(xiǎn)，是指兩方預(yù)先規(guī)定的、可以客觀監(jiān)測(cè)并可計(jì)量的與投保標(biāo)的損失高度關(guān)聯(lián)，而不經(jīng)人為因素直接影響的投保指標(biāo)來(lái)確定保險(xiǎn)公司賠償?shù)囊环N產(chǎn)品。根據(jù)可選擇的指標(biāo)種類，指數(shù)保險(xiǎn)主要包括以下三大類：

（1）區(qū)域生產(chǎn)指數(shù)保險(xiǎn)。區(qū)域產(chǎn)量指數(shù)為根據(jù)在一定范圍內(nèi)（通常為縣級(jí)尺度）的平均產(chǎn)量為基礎(chǔ)觸發(fā)的理賠指標(biāo)。

（2）天氣指數(shù)保險(xiǎn)。天氣指數(shù)保險(xiǎn)通過(guò)降雨量、溫度等氣象觀測(cè)指標(biāo)及其衍生方法計(jì)算的綜合氣象指標(biāo)決定觸發(fā)和賠償?shù)臄?shù)額。

（3）遙感指數(shù)保險(xiǎn)。綜合遙感指數(shù)保險(xiǎn)則通過(guò)衛(wèi)星以及機(jī)載傳感器的檢測(cè)信息，以反映某類地物特性的綜合遙感指標(biāo)為觸發(fā)和賠償對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)。

天氣指數(shù)保險(xiǎn)避免了估算產(chǎn)量的成本，但需要獲得歷史天氣記錄和產(chǎn)量數(shù)據(jù)來(lái)校準(zhǔn)模型，以設(shè)計(jì)保險(xiǎn)方案。在20世紀(jì)90年代末，世界銀行支持在發(fā)展中國(guó)家試點(diǎn)指數(shù)保險(xiǎn)，從此指數(shù)保險(xiǎn)在發(fā)展中國(guó)家得到了增加，最初的項(xiàng)目側(cè)重于基于降雨的天氣指數(shù)保險(xiǎn)。

根據(jù)保險(xiǎn)指數(shù)的特點(diǎn)，支撐指數(shù)保險(xiǎn)的信息需要五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：

（1）信息應(yīng)該是可信的和可獨(dú)立驗(yàn)證的，即來(lái)自使用良好描述的數(shù)據(jù)收集和處理方法的公正的數(shù)據(jù)提供者。

（2）該指數(shù)應(yīng)與被保險(xiǎn)的內(nèi)容密切相關(guān)，如牲畜或作物損失。該指數(shù)與保險(xiǎn)資產(chǎn)損失之間的關(guān)系越弱，家庭在沒(méi)有收到付款的情況下遭受損失的可能性就越高，這種情況使基于數(shù)據(jù)稀缺地區(qū)氣象站觀測(cè)的天氣指數(shù)保險(xiǎn)復(fù)雜化。

（3）指數(shù)所需的信息可以可靠地傳遞到未來(lái)，至少在保險(xiǎn)合同有效期內(nèi)，并且?guī)缀跏菍?shí)時(shí)可用的，以便及時(shí)付款。

（4）指數(shù)的記錄足夠長(zhǎng)，能夠正確承保風(fēng)險(xiǎn)并準(zhǔn)確定價(jià)保險(xiǎn)產(chǎn)品。這可以被認(rèn)為是基于遙感輸入的指數(shù)保險(xiǎn)的一個(gè)主要限制，即使粗分辨率NDVI時(shí)間序列已經(jīng)存在了30多年。此外，綜合各種傳感器的觀測(cè)數(shù)據(jù)，以提高時(shí)間序列之間的一致性。

（5）從保險(xiǎn)公司的角度來(lái)看，收集信息的費(fèi)用不應(yīng)太昂貴。

3?指數(shù)保險(xiǎn)實(shí)例

遙感為滿足上述指數(shù)保險(xiǎn)的一些要求提供了機(jī)會(huì)。如果對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，衛(wèi)星上的傳感器就能以各種空間分辨率提供關(guān)于各種植被和水文參數(shù)的經(jīng)濟(jì)、可靠和公正的信息。此外，業(yè)務(wù)衛(wèi)星有可能提供持續(xù)的信息流，遙感界已開(kāi)發(fā)出圖像處理程序，以生成具有長(zhǎng)期穩(wěn)定特征的長(zhǎng)期數(shù)據(jù)集。目前存在許多基于各種衛(wèi)星輸入源，遙感記錄持續(xù)時(shí)間的不斷延長(zhǎng)將增加其作為自然過(guò)程可變性的歷史記錄的價(jià)值。基于此，遙感指數(shù)徹底進(jìn)入指數(shù)保險(xiǎn)。

4?探索此類指數(shù)在作物保險(xiǎn)中的潛力

由于降雨具有很高的空間變異性，特別是在較短的時(shí)間尺度上，因此需要密集的站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)來(lái)生成雨場(chǎng)的有效空間表示。當(dāng)這樣的網(wǎng)絡(luò)不存在或不能可靠地傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，衛(wèi)星數(shù)據(jù)可以部分填補(bǔ)這一空白。這些數(shù)據(jù)包括熱紅外觀測(cè)，主要來(lái)自地球同步衛(wèi)星，以及極地軌道衛(wèi)星的主動(dòng)和被動(dòng)微波觀測(cè)。許多衛(wèi)星降雨產(chǎn)品合并了來(lái)自各種遙感來(lái)源的降雨檢索結(jié)果。由于降雨產(chǎn)品的質(zhì)量因氣候區(qū)域而異，因此可能需要使用地面降雨測(cè)量進(jìn)行局部校準(zhǔn)以改進(jìn)估計(jì)。盡管如此，衛(wèi)星降雨估算為內(nèi)插站數(shù)據(jù)提供了一個(gè)很好的替代方案，而全球降水測(cè)量（GPM）任務(wù)等將進(jìn)一步提高其精度。

5?財(cái)政支持

調(diào)查采用遙感技術(shù)對(duì)保險(xiǎn)產(chǎn)品成本效益的影響。信息方法似乎具有特定的潛在價(jià)值，只是最近才在地球空間科學(xué)中進(jìn)行了探索。在這種評(píng)估和比較中要考慮的費(fèi)用包括獲取和處理圖像的費(fèi)用，以及制定和校準(zhǔn)將遙感圖像與保險(xiǎn)農(nóng)業(yè)損失聯(lián)系起來(lái)的指數(shù)的費(fèi)用。當(dāng)需要復(fù)雜的建模來(lái)建立與潛在損失的關(guān)系時(shí)，指數(shù)保險(xiǎn)的設(shè)計(jì)可能是昂貴的，例如，基于歸一化植被指數(shù)設(shè)計(jì)的空間模型開(kāi)發(fā)的遙感框架，從而降低相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。［5］

我們的研究表明，保險(xiǎn)領(lǐng)域的遙感應(yīng)用依賴政府或捐助者的財(cái)政支持。例如，保險(xiǎn)業(yè)采用指數(shù)保險(xiǎn)得到了政府的支持，如果沒(méi)有這種金融支持，農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)的市場(chǎng)和采用可能會(huì)減少或消失。此外，農(nóng)民對(duì)保險(xiǎn)產(chǎn)品的需求可能較低，因?yàn)榻?jīng)濟(jì)條件較好的農(nóng)民能夠自我投保，而部分普通的農(nóng)民可能無(wú)法負(fù)擔(dān)得起保險(xiǎn)。出于這個(gè)原因，開(kāi)發(fā)了將保險(xiǎn)與信貸計(jì)劃結(jié)合起來(lái)的新舉措，農(nóng)民在季節(jié)前獲得信貸，回報(bào)取決于該季節(jié)的指數(shù)值。

6?目前的挑戰(zhàn)

盡管遙感指數(shù)保險(xiǎn)前景樂(lè)觀，但由于技術(shù)因素限制了遙感的采用，我們預(yù)見(jiàn)到一些挑戰(zhàn)。

（1）數(shù)據(jù)連續(xù)性。保險(xiǎn)業(yè)需要穩(wěn)定的數(shù)據(jù)流，這可能會(huì)限制基于遙感的指數(shù)保險(xiǎn)的廣泛發(fā)展。這是因?yàn)槟壳暗牡头直媛市l(wèi)星圖像系統(tǒng)不能保證持續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸。例如2010年1月基于指數(shù)的牲畜保險(xiǎn)將目光從AVERR衛(wèi)星轉(zhuǎn)移到中分辨率遙感衛(wèi)星MODIS上。顯然，這種災(zāi)害的經(jīng)常性發(fā)生破壞了遙感為保險(xiǎn)業(yè)服務(wù)的潛力，最好考慮制定機(jī)制，以確保提供更可靠的數(shù)據(jù)，以便保險(xiǎn)業(yè)將遙感指數(shù)保險(xiǎn)納入主流。通過(guò)目前和已批準(zhǔn)的任務(wù)，如哨兵2號(hào)和3號(hào)，目前可以確保以后的數(shù)據(jù)連續(xù)性。此外，還存在一些結(jié)合來(lái)自各種傳感器的觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)創(chuàng)建長(zhǎng)期一致時(shí)間序列的舉措。

（2）數(shù)據(jù)質(zhì)量。從衛(wèi)星傳感器獲得的測(cè)量結(jié)果是有噪聲的。光學(xué)遙感系統(tǒng)中的噪聲主要來(lái)自未被探測(cè)到的云霧，由于觀測(cè)條件在時(shí)空上具有異質(zhì)性，因此效應(yīng)也具有時(shí)空依賴性。因此，衛(wèi)星觀測(cè)往往缺乏統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性，限制將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可用的概率信息。

（3）地球觀測(cè)數(shù)據(jù)的空間分辨率。基于索賠的保險(xiǎn)受益于非常高的空間分辨率，以適當(dāng)?shù)卦u(píng)估損害，而對(duì)于指數(shù)保險(xiǎn)，空間分辨率的依賴性不太明顯。例如，在干旱保險(xiǎn)方面，受影響的地區(qū)很大，因此使用低分辨率數(shù)據(jù)就可以很容易地從空間繪制這種強(qiáng)烈影響的地圖。如果氣象影響是中尺度或更大尺度，更精細(xì)的空間分辨率不一定能帶來(lái)額外的信息。然而，對(duì)低分辨率圖像的依賴可能會(huì)忽略低分辨率像素內(nèi)的空間變化，而使用更精細(xì)的空間分辨率圖像可以捕捉到這些空間變化。例如，如果為農(nóng)業(yè)提供基于指數(shù)的保險(xiǎn)，則可以將分析限制在農(nóng)田內(nèi)的那些（精細(xì)分辨率）像素。然而，在被忽略的極端情況下（如灌溉作物），根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，中尺度到大尺度氣象異常通常可以通過(guò)一些（觀測(cè)）尺度很好地反演。實(shí)際上，從我們的角度來(lái)看，數(shù)據(jù)質(zhì)量（即數(shù)據(jù)預(yù)處理的質(zhì)量）以及可用的數(shù)據(jù)對(duì)于保險(xiǎn)來(lái)說(shuō)似乎比空間細(xì)節(jié)更重要。

關(guān)于指數(shù)的構(gòu)建，包括但不限于衛(wèi)星得出的植被指數(shù)（如NDVI）和降雨量估計(jì)，例如采用NDVI的不同時(shí)間積分最適合預(yù)測(cè)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。除了時(shí)間集成，還可以選擇數(shù)據(jù)源的空間集成。此外，在一個(gè)空間單元內(nèi)，還可以決定將空間整合限制在利益土地利用所覆蓋的區(qū)域。因此，我們建議時(shí)空設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇和優(yōu)化是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。

需要有關(guān)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量或牲畜損失的數(shù)據(jù)來(lái)校準(zhǔn)潛在指數(shù)，并選擇適當(dāng)?shù)闹笖?shù)。因此，許多發(fā)展中國(guó)家缺乏可靠的遙感作物統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和長(zhǎng)期農(nóng)業(yè)產(chǎn)量數(shù)據(jù)是在作物保險(xiǎn)中采用遙感技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵制約因素。同樣，牲畜損失數(shù)據(jù)的缺乏也給牲畜保險(xiǎn)帶來(lái)了問(wèn)題。盡管在某些情況下，農(nóng)業(yè)產(chǎn)量與季節(jié)性綜合NDVI等指數(shù)的降低水平之間可能存在邏輯上的關(guān)系，但由于無(wú)法有效校準(zhǔn)該指數(shù)，可能導(dǎo)致保險(xiǎn)計(jì)劃的表現(xiàn)不佳。特別是如果這將導(dǎo)致農(nóng)民/牧民在損失高的季節(jié)得不到賠償，這將對(duì)未來(lái)的保險(xiǎn)普及產(chǎn)生巨大的負(fù)面影響。

結(jié)語(yǔ)

本文表明，基于遙感指數(shù)的保險(xiǎn)有更大的潛力被保險(xiǎn)行業(yè)吸收，允許在以前無(wú)法觸及的地區(qū)和客戶開(kāi)展保險(xiǎn)產(chǎn)品，能夠開(kāi)發(fā)新的市場(chǎng)。除此之外，這項(xiàng)技術(shù)也有可能取代傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)，因?yàn)樗梢砸暂^低的成本提供給被保險(xiǎn)人和補(bǔ)貼。遙感可采用如雨量計(jì)或面積平均產(chǎn)量數(shù)據(jù)等現(xiàn)有指數(shù)保險(xiǎn)提供信息，以促進(jìn)在指數(shù)保險(xiǎn)中采用遙感技術(shù)，包括創(chuàng)造或維持一個(gè)愿意補(bǔ)貼保險(xiǎn)的有利環(huán)境。同時(shí)呼吁遙感界考慮與經(jīng)濟(jì)學(xué)家、農(nóng)業(yè)氣象學(xué)家和保險(xiǎn)公司進(jìn)行更密切的合作，以更有效地應(yīng)對(duì)在保險(xiǎn)領(lǐng)域成功應(yīng)用遙感技術(shù)的挑戰(zhàn)。

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［5］李耀琛.衛(wèi)星遙感技術(shù)在氣象農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)定損中的應(yīng)用［J］.內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2019（23）：5152.

基金項(xiàng)目：楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院自然科學(xué)研究基金項(xiàng)目（ZK2227）

作者簡(jiǎn)介：崔陽(yáng)（1995—?），男，漢族，山西人，碩士，助教，研究方向：遙感生態(tài)環(huán)境。