云南省高分专项卫星数据省域应用产业化实践

文|李雁 李卫海 张泉 王艳英 熊越 陈晨 邵妍妍 谢玲

1.昆明理工大学国土资源工程学院 2.云南省国防科技工业局综合研究所（高分辨率对地观测系统云南数据与应用中心）

一、前言

中国的遥感起源于20世纪80年代，国务院、中央军委1978年批准以陈述彭院士牵头开展的腾冲遥感试验，是“中国遥感的摇篮”，也是云南遥感的启蒙。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》将高分辨率对地观测系统重大专项（以下简称高分专项）确定为16个重大科技专项之一。高分专项于2010年开始实施，天基系统发射实现了“七战七捷”，构建了我国稳定运行的高分辨率对地观测体系；发布了《关于高分专项数据应用推广指导意见》《关于应发高分专项遥感卫星应急数据获取工作机制和流程的通知》等办法和面向行业的50余个高分专项数据应用标准规范和多份国家应用报告，对地方高分应用工作起到了指引性、规范性作用，构建了“行业+区域”的全国高分网络。为促进高分卫星数据的区域应用和推广，高分省域数据与应用中心应运而生。目前，全国已经建成31个省域分中心，以及粤港澳大湾区高分中心，通过高分专项省域产业化专项的扶持，各省高分中心都从零开始实现了本地化遥感数据和技术服务，并在条件成熟的地区建成了州市县分中心，形成了全国一张网的高分应用体系。

二、云南省高分发展契机

从政策引领来看。习近平总书记于2015年1月考察云南时提出“努力成为我国民族团结进步示范区、生态文明建设排头兵、面向南亚东南亚辐射中心，谱写中国梦的云南篇章”的三个定位发展战略，并于2020年1月考察云南时重申“三个定位”要求，希望云南正确认识和把握在全国发展大局中的地位和作用，健全强边固防工作机制，不断增强边疆民族地区治理能力，紧抓国家“一带一路”、长江经济带发展契机，实现跨越式发展，对云南省社会经济发展提出了引领性、战略性方向。2020年12月10日发布的《中共云南省委关于制定云南省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》提出“加快卫星应用等新兴领域的融合发展”。2021年11月，云南省首次提出要发展云南省卫星应用等重点新兴行业。

从行业应用来看。2017年，环境保护部提出自然保护区监测两个步骤，一是对自然保护区进行遥感监测，二是对监测结果进行实地核查。云南省自然资源审计、环境督察、林业调查、水利水电开发等均将遥感技术作为主要技术手段支撑业务工作，昆明市政府采购遥感平台按每季度提供遥感数据和技术产品。行业部门对遥感应用的重视，更是为高分卫星数据应用推广的土壤提供了助力。

从地方需求来看。云南地处长江上游，是“一带一路”和长江经济带发展的重要交汇点，在实施长江经济带发展、强边固防等战略中具有独特地位，承担着重要使命。同时，云南省卫星数据现实需求量和潜在需求量巨大，如在云南省应急救灾、教育科研、地理国情普查、全国国土调查、云南省森林年度出数、县域生态环境风险评估、高原湖泊蓝藻监测、地质矿产调查、农林业保险、农作物生长评估、能源设施管理、公路养护、城市规划建设以及云南省“五网”建设等项目中，每年均有采购遥感数据和产品的需求。长期以来，云南省数据和遥感应用需求都无法得到满足，测绘行业体量巨大，服务社会经济发展方面远远落后于发达地区。造成这个问题长期无法得到解决的原因主要是几方面，一是国外数据价格昂贵，传统遥感应用门槛高，地方经济不发达导致各行业对空间信息应用的认知水平有限；二是由于数据共享机制和技术的问题，存在着同一个系统或者同一个地区重复采购的情况，造成了极大的财政资金浪费；三是大部分用户即便了解需求、有经费、能够购买数据，但是陷入了技术水平制约应用程度的困境。

云南省迫切需要在服务国家战略、紧抓时代形势的契机中，提升国产高分卫星数据在各行业的数据替代率和覆盖率；云南高分数据“用得好”“走出去”，也是抢占我国空间信息资源国际战略地位的重要抓手。

三、高分云南中心落地建设

1.着力提升核心能力建设

2015年3月，国家国防科技工业局回复云南省人民政府《关于申请建立国家高分辨率对地观测系统云南数据与应用中心的函》，同意依托云南省国防科技工业局综合研究所建设高分辨率对地观测系统云南数据与应用中心（以下简称中心），由云南省国防科技工业局主管；同时，中共云南省委批复加挂“云南省卫星遥感技术应用工程中心”，从此高分在云南落地生根，中心的成立旨在打通卫星数据源的本地化快速获取和分发渠道，加强数据管理与分发，统筹全省高分数据应用推广和技术培训等工作。

中心建设以来始终坚持“加强自身能力建设，推动高分应用落地”为总体目标，着力“打基础、管长远、谋发展”，在国家国防科技工业局重大专项工程中心五大能力体系指导下，结合云南实际，提出落地的五大能力建设，包括数据统筹、快速生产、信息识别、智能分发、持续服务。经过六年的建设，中心在软硬件环境、基础设施设备、人才储备、资源统筹、生产能力、信息产品服务、数据分发、持续服务等各个方面加强建设；研发完成了高分云南中心综合应用支撑平台、一站式服务系统和云南省应用成果展示系统，建成了PB级数据存储能力和TB级的数据生产能力，实现了从无到有、从线下到线上的跨地域数据快速分发、从求人推销到用户上门、从单机作战到中心机房、从科普为主到应用创新的发展转变，目前已具备高分数据接收、管理、存储、分发和应用能力。

2.通过专项项目打基础

通过牵头申报国家高分辨率对地观测系统省域产业化专项（第一批、第二批）两个项目的建设实施，加强能力建设和应用推广。其中，2017年立项建设《面向南亚东南亚地区“一带一路”云南高分综合应用示范》项目（以下简称高分一期），重点在“打基础”，完成了高分云南中心综合应用支撑平台和综合数据库建设，结合云南落地实情开展了高原湖泊、自然保护区、森林资源、民族宗教、边境管控、交通辐射能力感知、精准扶贫七类示范应用，初步建成云南省高分数据接收、存储、管理、分发基本能力，面向七类行业开展了应用示范，项目于2021年1月完成终验，取得了全国优秀（第一名）的成绩；2018年立项建设《高分辨率对地观测系统云南省产业化推广体系建设及示范应用》项目（以下简称高分二期），重点在“广泛应用”，项目完成了高分云南林业分中心建设，并开展了林业资源示范、亚洲象监控管理、边境生态安全、云南省供水安全保障网建设、地质矿产调查等示范应用，形成了一定的应用规模，项目也于2021年11月完成验收。基于项目建设，中心完成基础建设和能力提升的同时，也积累了包括森林资源监测、高原湖泊、边境安全、民族宗教、精准扶贫、交通、水利、地质等行业的示范成果，在重点行业实现了高分卫星数据示范到产业化应用体系的初建，为后续面向全省提供常态化、业务化的应用奠定基础。

3.加强服务应用成效

中心结合地方政府体制机制现状，以政策引导、公益服务、市场主导的方式推广高分数据应用广泛开展合作，联合优势资源，面向行业提供数据和技术服务，在昆明、保山等地多次开展宣传推广和技术培训工作，推动区域高分应用的业务化、产业化。

1）推动“高分+承载应用”能力。聚焦于行业应用服务，加强传统行业的数据替代率和服务率，引导“弱遥感”相关行业开展应用试验，充分融合和挖掘各行业数据与高分数据价值，已为全省18个行业70余家用户提供了数据和技术服务。

2）形成地方产品体系。促进地方应用产品创新和汇聚，形成430个应用产品，其中有实体数据139条，并实现了与国家高分综合服务平台和网格平台的互联互通，编制2016年至2020年共5个年度的应用报告，形成每年度产品清单，联合行业应用编制云南省高分应用相关标准规范22个。

3）提升从业人才的数量和应用水平。一方面加强提升中心人才队伍的专业从业能力，更好地为高分用户提供服务；另一方面广泛开展合作，联合省内重点高校开展高分应用研究合作，从行业起点开始公益支持高校师生的学习、科研，学生毕业后进入各行业将为高分带来更广泛的应用前景。根据用户反馈，高分数据的提供大大提升了师生们的遥感数据使用率和科研水平，目前省内高校科研学习方面高分遥感数据替代率可达到90%以上。

四、云南高分产业化实践

1.数据服务情况

面向重点行业如林业、水利、地矿、环保、审计、国土、教育等领域，从示范应用到渗透推广，服务于政府治理体系和治理能力现代化，形成高分行业应用解决方案。根据用户反馈，使用高分数据大大节省了传统采购国外遥感数据的经费成本，节省了大量的外业人力物力，提升了工作效率和政府管理能力，产生经济效益上亿元。

2.产业化模式初探

高分二期项目在成熟应用的行业建设行业应用分中心，比如林业分中心落地建设在云南省林业调查规划院，服务于云南省五级（省市县乡村）林业政府部门，实现了高分数据应用从省域到县乡的推广。在项目实施指标外，结合云南省推广应用特色，为促进云南省高分应用创新和成果转化，面向省内重点高校建设3个“应用研究分中心”；结合省内行业主管技术单位已有的技术管理模式，建立交通、地质、水利3个“行业应用分中心”，从行业内推动高分应用的渗透；为推动省域到市县乡的广泛应用，结合州市、县有基础应用条件的单位建设“州市分中心”，使高分数据应用更接地气，高分本地化服务更精准，促进高分数据从行业渗透到“省市县乡村”五级用户，初步探索构建云南省“高分+行业”、产学研用结合、省域到州市县的纵（省域到县乡）横（高分+行业）联合产业化应用体系，形成可复制和可拓展的推广模式（图1）。

图1 产业化应用体系图

3.国际化服务方面

云南省有着4060km边境线，是我国面向南亚、东南亚地区的重要边境省份。在高分卫星数据应用服务过程中，为沿边抵边地区替代种植、围网管理、边境维稳、疫情防控提供了高分数据服务；基于中心建设和服务基础，2017年中心获批联合中国航天科技集团有限公司共建澜沧江湄公河空间信息交流合作中心，面向澜湄合作国家提供遥感、无人机和北斗服务，并在云南实现统一运行维护；承办“中国—东盟空间技术论坛”；为湄公学院青年学者开展我国高分卫星数据科普宣传等工作，为云南省建设面向南亚、东南亚辐射中心提供技术资源；2019年11月，中国国家航天局推出了“中国国家航天局高分卫星16m数据共享服务平台”，宣布正式将中国高分16m数据对外开放共享，更进一步促进了我国国产高分卫星数据“走出去”，国家高分卫星数据政策的开放，也为云南省高分应用服务于建设面向南亚、东南亚辐射中心奠定了基础。

五、讨论与思考

云南省高分应用落地从无到有，初步具备了地方服务能力，初步形成产业化模式。但遥感区域商业化程度不高、县乡村应用水平不够、尚未形成面向行业深度应用的高分精准化服务能力。

后续将在项目实施和应用推广过程中，整合资源，推动高分知识普及和深度应用，进一步完善共性产品生产和服务能力，解决面向云南省特色地貌地物的信息提取水平；以政策引领、市场驱动方式创新高分应用的商业化模式，提升云南省高分应用市场活力；通过促进科研创新、加强应用实践、开放数据服务政策等措施，推动高分卫星数据深度应用服务于地方政府综合治理能力和治理体系现代化建设；更进一步在云南特色行业和领域广泛和深入开展高分应用，如强边固防安全监管、生物多样性监测与评估、农林生态经济监测与评估、水气生环境监测、自然资源资产审计、应急救灾、水电能源开发、地质矿产资源等方面，形成具有国际影响力的应用成效，打通高分应用最后一公里，形成省—市—县—乡—村五级高分服务网络，服务于云南省社会经济高质量、跨越式发展。