空間信息應用產業發展的若干思考

文|王戰舉 張富華 李穎 李英紅

航天科工（北京）空間信息應用股份有限公司

一、引言

近年來，我國的航天事業迅猛發展，以高分專項、北斗導航、探月工程、載人航天工程為代表的重大科技專項碩果累累，我國遙感、導航和通信衛星已達到國際先進水平，在軌穩定運行衛星數量超過300 顆[1]，據觀研報告網發布的《中國商業遙感行業發展趨勢研究與投資前景分析報告（2023-2030 年）》顯示，到2030 年底，我國可查的商用遙感衛星預計超2000 顆，空間基礎設施日趨完善，空間信息應用產業蓬勃發展。

空間信息應用產業是我國戰略性新興產業的重要組成部分，是典型的高技術產業，具有需求旺盛、服務面廣、產業帶動系數大、就業機會多、產出附加值高、綜合效益好、市場前景廣闊等特點，對我國社會經濟高質量跨越式發展具有重大戰略意義。近年來，國家和地方相繼出臺了一系列的政策，并持續投入資金，加速推動了空間信息應用產業的發展。

二、空間信息應用產業概述

空間信息應用產業是以空間基礎設施為基礎，將衛星等空間資源環境應用于國民經濟、社會發展和科學研究等領域所形成的各類技術、產品、服務及產業的統稱[2]，主要指衛星應用產業，是航天產業與信息技術產業的交叉方向之一。空間信息應用產業涉及遙感地理信息、衛星通信、衛星導航與位置服務三大領域，以及空間信息綜合應用的高新技術產業。

空間信息應用產業分為空間信息采集、空間信息處理、空間信息應用三個產業鏈環節（圖1）。產業上游主要包括提供數據采集能力的基礎設施及數據采集服務，覆蓋航空航天、電子芯片、傳感器、測繪儀器等制造業，作為空間信息應用產業的源頭與基礎，產業鏈上游聚集了大量的核心技術，研究與開發是產業活動的起點，對產業發展起著決定性的作用。產業中游是對上游提供的數據資源和技術成果的集成應用，包括數據庫軟件、數據分析軟件、平臺軟件等軟件業。中游對空間信息數據通過與其他各種專題屬性數據進行集成，提升了數據的使用價值，增加了數據的附加值。另一方面，通過硬件、軟件和數據的集成，促進了各種軟硬件服務和技術服務的快速發展。對上游數據生產和技術深化提供了需求驅動力，同時也為空間信息應用產業的深化發展提供了基礎。產業下游主要提供空間信息應用產品及服務，主要包括面向政府、企業的自然資源、應急管理、生態環境、農業、保險、金融、電信、電力等行業以及企業和個人提供空間信息系統設計與開發服務等。

圖1 空間信息應用產業生態圖譜

據中金企信國際咨詢公布的《2020-2026 年中國衛星應用行業市場發展深度調查及投資戰略可行性報告》統計數據顯示，“十三五”期間，我國衛星應用市場規模從2016 年的2687 億元增長到2020 年的4686 億元，年均復合增長率約為16%，按照“十三五”期間空間信息應用產業平均增長速率估算，2025 年空間信息應用產業的市場規模不低于10405 億元。

三、發展態勢

當今世界正經歷百年未有之大變局，新一輪科技革命和產業變革正在重構全球創新版圖、重塑全球經濟結構。空間信息應用產業正由“業務化”向“產業化”過渡發展。隨著大數據、云計算、人工智能大模型等新一代信息技術的興起、成熟與應用，空間信息應用產業發展與技術進步共振，有望迎來高速發展期。

1.國家、地方及行業政策紅利持續釋放，產業迎來發展機遇

“十二五”末以來，國家及地方相繼出臺了一系列的政策，加速推動空間信息應用產業發展。特別是隨著國家和軍隊體制改革基本完成，一些重大專項和工程建設項目加快啟動，政府投資持續增加，相應市場規模逐步增長，助推空間信息新技術的快速發展，并在自然資源部、生態環境部、應急管理部、氣象、海洋、水利等20 多個政府部門及其他有關部門相繼進入應用成熟期，催生出大量市場需求，更有效用于支撐政府精細化監管與科學決策，提高政府治理能力。在諸多有利政策支持下，“十四五”期間空間信息應用產業將實現快速發展，也將充分發揮經濟高質量發展引擎作用。

2.數字政府建設加速推進，空間信息應用技術成為實現政務數字化轉型關鍵抓手

“十四五”期間，政府治理、行業管理的技術手段亟待從傳統的人防、人管為主的管理手段向以人工智能、物聯網、衛星應用等新技術為主的現代化手段轉變。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035 年遠景目標綱要》中要求加快數字化發展，建設數字中國，深入探索數字化應用與服務新圖景，推動政府治理流程再造和模式優化，不斷提高決策科學性和服務效率。數字政府建設成為加快政府職能轉變、塑造政府公共服務理念、完善政府治理的新路徑。2023 年，數字政府邁入優化提升的新發展階段，政府部門、事業單位和國防部門仍是空間信息應用的最大用戶群體，空間信息數據將成為政府精細監管、社會協同治理以及維護國家安全重要手段。

3.在新基建、大數據產業的帶動下，時空大數據中心有望成為新的增長點

空間信息作為一項重要新型基礎設施，提供完整性好、現勢性強、精準度高的時空大數據。高分專項已于2021 年收官，對地表目標要素的時間和空間維度的信息感知能力有了大幅度提高，以時空信息為基礎融合互聯網、物聯網、測繪地理信息等數據形成的時空大數據，將在商業服務、行政管理等方面產生巨大的應用價值。目前時空大數據中心已成為地方政府新型基礎設施建設的重點投資方向，《河南省衛星及應用產業發展行動計劃（2022-2025 年）》印發，規劃整合現有數據、存儲和算力資源，布局建設國家級空間大數據中心。浙江省、海南省、貴州省、山東省、陜西省、河南省以及黑龍江省等省份已經開始了各自的大數據中心建設。

4.行業應用與區域應用持續融合，市縣級產業下沉需求強烈

自2015 年以來，國家國防科技工業局、國家航天局聚焦實現“天眼工程”“創新工程”“應用工程”“民生工程”的目標，設立了31 個高分專項省級數據與應用中心和多個行業級高分中心，推動空間信息成果在省域和行業的產業化應用，相應的市縣級市場需求逐步凸顯。近年來，我國各地方政府也逐漸認識到空間信息應用技術對社會經濟發展的促進作用，出臺政策支持衛星及應用產業發展，如《湖南省重點領域空間信息應用示范及加快推進空間信息產業發展實施方案》、福建省的“151”衛星應用工程、《深圳市關于支持衛星及應用產業發展的工作意見》，鼓勵衛星與各行各業融合應用。航天科工（北京）空間信息應用股份有限公司結合推進高分專項省域推廣應用的現實需要，面向區域發展和行業發展需求，探索建立了“空間信息應用+區域”“空間信息應用+行業”的推廣體系模式，依托區域和行業原有的基礎設施及技術資源，建立區域+行業的空間信息運營創新中心，促進區域經濟發展、提升地方政府現代化治理能力等提供空間信息服務支撐。“十四五”期間，隨著政府對各行業各領域的監測監管將提出更加實時、精準、高效的要求，區域級空間信息應用從省級向市縣以及鄉級延伸拓展，中科星圖測控股份有限公司于2022年2 月正式遷入合肥，航天宏圖在河南鶴壁市打造了區縣級遙感監測服務平臺，面向區縣級城市監管、社會治理提供空間信息應用服務，解決了當前地市級、區縣級政府部門諸多痛點問題，空間信息應用技術在區縣級的應用，將成為行業市場的下一個增長點。

5.人工智能大模型促進技術革新，激發產業增量市場機遇

2022 年底，諸如ChatGPT、Midjourney、Stable Diffusion 等相繼亮相，掀開了人工智能大模型的熱潮，有望突破空間信息大數據高效處理和應用的痛點和難點，空間信息應用產業也迎來產業結構升級的機遇。人工智能大模型在空間信息應用產業中通過提升數據處理與分析能力、提供高級分析與應用、提供智能導航與定位服務以及提供智能決策支持等方面的作用，可以激發空間信息應用產業的增量市場，推動空間信息應用產業進入新的發展周期。目前國內商湯科技、航天宏圖等高科技公司和中國科學院空天信息創新研究院、武漢大學等科研院校已著手開展空間信息應用大模型研制，并取得了一些階段性進展。

四、存在問題

近年來，國家、地方及行業政策紅利持續釋放，加速推動了空間信息應用產業發展，但仍存在產業化進程緩慢、產業規模偏小、行業競爭加劇、可復制推廣模式缺乏、企業融資渠道相對短缺等問題。

1.尚處于“業務化”向“產業化”的過渡發展階段

經過十幾年的發展建設，我國空間信息獲取能力已經位于世界先進水平。近年來，國家制定了一系列的政策鼓勵民間資本研制、發射和運營商業衛星，我國空間信息應用產業進入到市場化為導向的“產業化”發展階段。“十三五”期間，我國在高分專項的推動下，空間信息應用產業正由“業務化”向“產業化”過渡發展，但還存在產業發展起步晚、規模小、產業政策尚不健全、商業化進程仍比較緩慢等問題。

2.當前產業市場規模偏小，市場活力仍需要進一步激活

當前產業市場規模偏小，與國外相比，中國空間信息應用產業起步較晚，空間信息商用民用化落后于發達國家。一是空間信息應用從“啟動用戶”發展十幾年，都是政府部門履行職能為主，沒有與經濟社會發展緊密結合，特別是農業、工業、服務業重大產業還未形成概念化、體系化、規模化空間信息應用，特別是遙感應用板塊整體市場規模較小。遙感應用主體還主要是在政府部門，農業、工業、服務業重大產業還未形成概念化、體系化、規模化遙感應用，整體產業規模發展受限，自給率較低，特別是智能汽車產業、建筑業、交通運輸業、金融業等重要產業還未形成規模化遙感應用；二是缺乏商業化生態平臺，個人市場尚未激活，高精度、快速遙感信息服務尚未到達大眾用戶的手機等智能終端；三是當前遙感服務模式存在若干不足，影響產業效率整體提升，如當前我國遙感服務模式是以數據服務為主體，行業示范用戶和省級中心用戶初步具備了一定的高分數據接收、管理、處理、分發和應用的能力，整體應用還處在“在線獲取數據、離線加工產品、垂直行領域應用”的階段。

3.行業競爭者大量涌入，傳統企業面臨生存挑戰

近年來隨著行業技術的不斷開源，行業準入門檻的不斷降低，中國科學院“硬整合”電子學研究所、遙感與數字地球研究所、光電研究院三家單位組建中國科學院空天信息創新研究院，強力布局空間信息應用產業；中國電子科技集團公司“軟整合”旗下第三十八研究所、第五十四研究所等單位牽頭實施國家重大專項。同時大數據企業、互聯網企業、人工智能企業，如阿里巴巴、騰訊、商湯科技等也紛紛加入“戰局”，空間信息應用產業成為投資風口，新型企業的加入一方面賦予了空間信息產業更廣泛的內涵與發展空間，一方面促使空間信息應用產業競爭更加激烈，一部分以“項目制”商業模式為主的傳統空間信息應用企業面臨著重新洗牌的“生存挑戰”。

4.缺乏可復制推廣的模式，產業效能仍需釋放

中國的空間信息應用產業進展迅猛，在軌衛星數量、種類、性能和數據獲取能力、產品質量等都在趕超國際先進水平，但在空間信息應用方面缺乏可復制推廣的模式，應用推廣體系需強化，空間信息應用產業效能仍需釋放。鑒于美國、歐洲等發達國家和地區近期加強航天力量整合兼并，并通過強勁的社會投資加速探索商業服務模式，中國更急需挖掘和發揮空間基礎設施的應用效能，進一步加強國產空間信息產品在自然資源、生態環境、水利等領域的推廣和應用的廣度和深度外，圍繞我國發展戰略布局、發展規劃和重大專項，進一步整合優勢資源，擴大應用領域，持續擴展應用深度，提高應用水平。

一是技術層面上，空間信息數據源獲取仍是制約產業發展的最大痛點，服務于政府的空間信息數據實現了近百分之百，但服務于市場特別是小微企業應用的數據自給率仍然不高。此外，共性產品和真實性檢驗技術成果，還沒有面向廣大普通用戶實現工程化、規范化應用服務，產業應用的技術門檻仍然比較高。

二是行業觸角還不夠深，如我國高分遙感應用關注于衛星遙感本身依然過多，開展高分產業化應用，最重要的是跟地方和行業融合，符合地方和行業需求，最根本的前提是能夠為區域及行業用戶提供及時、全面、穩定的高分遙感數據。

三是資源整合不夠，當前我國在衛星數據共享方面已出臺一些政策，衛星應用潛力充足，但應用潛力不明，仍缺少具體可行的資源整合配套機制和保障措施，亟需圍繞衛星資源統籌，創新衛星數據高效服務機制，為我國各行業用戶提供高質量服務。

5.融資渠道相對短缺，制約了技術創新和產業發展速度

空間信息應用產品服務于政府社會管理、智慧產業、防災減災等領域，具有技術水平要求高、研發具有周期長、投入大等特點，沒有持續性的研發投入就無法實現高質量發展。當前，大多輕資產且規模較小的民營企業融資渠道相對短缺，制約了技術創新和產業發展速度。如空間信息應用大模型訓練與部署需要強大算力及高質量數據集的支撐，從而能夠更快地推進大模型的訓練和調優進程，但大模型的巨量參數規模,使其計算資源和存儲空間的要求也相應增加，這在一定程度上增加了開發和應用人工智能大模型的成本和技術挑戰。

五、發展建議

我國空間信息應用產業想要突破當前遇到的瓶頸，建議在頂層戰略統籌規劃、衛星資源統籌利用、差異化發展定位、商業模式創新、產融結合等方面重點發力。

1.加強頂層戰略統籌規劃，謀劃新一代空間基礎設施體系

圍繞國家“四個面向”戰略需求，聚焦國家空間基礎設施高質量可持續發展，開展面向2035 年的新一代空間基礎設施體系的空間信息應用工程新理念新模式研究，引領我國空間信息應用工程向體系效能型轉型跨越。

2.明確發展定位與思路，謀求差異化發展

總體來看，空間信息應用產業長久以來的同質化競爭已經成為制約產業利潤率進一步增長的最大障礙[3]，空間信息應用企業可把差異化發展策略作為打造競爭力的途徑，通過制定清晰的產業發展規劃，明確發展定位、思路和目標，瞄準目標市場，從技術、產品、服務、市場、品牌、客戶、渠道等方面尋找并形成特色優勢，借助差異化實現新發展。

3.加強資源統籌利用，釋放民商衛星數據一體化應用潛力

從國外衛星資源運用的發展歷程來看，衛星數據的有效共享對于應急救援乃至維護國家安全至關重要。政府應加強衛星資源統籌利用，建立自上而下的多元統籌協調機制，一方面實現民商衛星資源的有序匯聚、高效組織、按需共享和智能應用，有利于充分釋放我國民商衛星數據應用潛力，另一方面能夠牽引我國空間信息應用產業發展，擴大產業規模，壯大航天經濟。

4.創新商業模式及應用場景，助推產業快速轉型升級

空間信息應用企業亟待以市場需求為導向通過商業模式創新促進自身向由“項目制”“產品制”向“服務型”“產業化”發展，推動產品的快速迭代與應用推廣，一是從“先有成果再找市場”的模式轉變為“直接面向市場需求的科技應用開發模式”；二是在發展“以解決政府需求為導向”模式的基礎上，探索發展“面向企業級、消費級”的空間信息應用商業模式，打造商業生態平臺，以空間信息大眾服務為目標，實現空間信息應用從“大事業”向“大產業”邁進；三是瞄準市縣級下沉市場，延伸空間信息應用的觸角；四是聚焦大模型時代下AI 遙感技術革新與應用創新，促進空間信息應用惠益更多領域和人民，利用創新助力我國新發展理念的實踐。

5.積極拓展投融資渠道，充分發揮國家產業培育和資本牽引作用

從國內外市場競爭形勢看，產業既有資源和力量整合的范圍、效率和程度，將決定競爭的成敗或在后續發展中的主導地位[4]，拓寬融資渠道是企業做好產業化發展的重要因素。以空間信息應用人工智能大模型產業發展為例，可通過國家產業政策及資金支持引導搭建集合托管、測試、安全監測、應用推廣等大模型公共服務平臺,集聚開發者及上下游協同力量，服務于空間信息應用產業的大模型建設企業、應用企業、科研機構等,促進空間信息應用大模型產業生態集聚良好發展，更好支持企業面向場景大模型的研發；另一方面企業借助資本助力科技創新以及產業鏈的完善，加速產品升級換代以及產業資源的整合，為大模型研發和落地創造有利條件。