卫星遥感在金融领域的应用

2024-08-09李响，邹波，王栋，朱瑞飞

中小企业管理与科技·下旬刊 2024年4期

【摘要】在大数据、人工智能、云计算等技术快速发展的背景下，卫星遥感等技术逐渐兴起，并开始在金融领域得到应用和探索。通过获取和分析卫星图像数据，金融机构可以获得更准确的信息，以辅助投资决策和风险评估。因此，论文主要对卫星遥感进行介绍，探讨卫星遥感在金融领域的应用，包括农情遥感监测、农业设施监测、地产建设信贷监管、石油库存遥感监测等，分析卫星遥感技术应用面临的困境，进而提出卫星遥感技术在金融领域的应用建议。

【关键词】卫星遥感；金融；农业；信贷监管

【中图分类号】F832；TP79 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2024）04-0138-04

1 引言

卫星遥感作为一项高新技术，具有广泛的应用价值。在金融领域，卫星遥感技术的应用正在逐步得到关注和重视，为金融行业带来新的机遇。传统的金融分析方法主要依赖于经济数据和公司财务报告，这些数据存在时滞和不准确的问题，而卫星遥感技术可以提供高分辨率、实时的地球观测数据，为金融机构提供更全面、更及时的信息，帮助他们更好地理解市场和风险，从而作出更明智的决策。然而，金融机构在应用卫星遥感技术时，需要综合考量自身业务特性、技术专长、数据可得性等多面性因素，以实现最佳的投入产出效益。本文探讨了卫星遥感在金融领域的应用，并提出了一些建议，以帮助金融机构选择合适的场景进行试点先行，提升卫星遥感技术的应用效果。

2 卫星遥感概述

卫星遥感是利用卫星搭载的遥感传感器获取地球表面信息的技术，可以通过感知和记录地球表面的电磁辐射，包括可见光、红外线、微波等，然后将获取的数据传输回地面进行处理和分析。通常，卫星遥感系统由卫星、传感器、数据传输和处理系统组成，其中卫星是遥感数据获取的平台，其可以携带多种传感器，以获取不同波段的电磁辐射；传感器是卫星上的设备，用于感知并记录地球表面的辐射信息；数据传输系统负责将获取的遥感数据传输回地面，以供后续处理和分析；数据处理系统是对回传的遥感数据进行处理和分析的软硬件设备。卫星遥感数据可以分为光学数据和雷达数据两类，前者主要是通过感知可见光和红外线辐射来获取地表信息，具有颜色和纹理等可见特征；后者则是利用微波辐射来感知地表，具有穿透云雾等优势，可以在各种天气条件下获取数据。

现阶段，卫星遥感技术在地球科学、环境监测、农业、城市规划等领域已有广泛的应用，可以提供大范围、高分辨率、实时的地球观测数据，帮助人们更好地理解和管理地球资源。在卫星遥感技术的发展和支持下，人们可以获取全球范围内的地表信息，并进行高精度的地表监测和分析。同时，通过卫星遥感，人们可以监测自然灾害、农作物生长、城市扩张等情况，为决策者提供重要的参考数据。

3 卫星遥感在金融领域的应用

在信息技术的不断发展下，卫星遥感数据在金融领域的应用效果逐渐凸显，能够为金融信贷提供新的数据源，帮助金融机构更好地评估风险和机会，并作出更准确的贷款决策。

3.1 农情遥感监测

在金融信贷领域，应用卫星遥感技术可以实现对农情的遥感监测，根据卫星遥感数据对农作物种植结构、长势、产量等进行监测，了解农业发展情况，评估农业项目的风险和潜在收益，提供农业信贷服务。例如，针对吉林省梨树县玉米开展农情遥感监测，依据“吉林一号”卫星影像数据，从墒情监测、长势监测、灾害监测、产量估算等多方面，对梨树县玉米开展全生长周期监测工作，为推进农业种植结构调整、防灾减灾，最终实现粮食稳产增产提供数据支撑。在这个过程中，标的核验可以确保农田的真实存在并掌握其种植情况，从而提供准确的保险服务；农作物长势监测可以了解农作物的生长状况和健康程度，为保险公司提供农作物产量预测和风险评估依据；墒情监测可以提供土壤湿度和水分状况等信息，帮助保险公司了解农田的灌溉情况等（见图1）。通过遥感监测服务，可以提高保险公司对农作物风险的识别和评估能力，帮助保险公司设计并推出更准确的农业保险服务。同时，这能够帮助农户获得更好的农业保险保障，提高农业领域的风险管理能力，促进农业的可持续发展。

3.2 农业设施监测

在金融信贷领域，卫星遥感技术在农业设施监测中的应用可以帮助金融机构更好地评估农业项目的可行性和风险，从而更准确地进行信贷决策。具体来说，在农业设施监测方面，卫星遥感技术可以通过获取地表信息来监测农业设施的状况，如温室、大棚、灌溉系统等，借助卫星图像，实时监测这些设施的数量、位置、覆盖面积和使用情况等，以及其与周围环境的关系，可用于评估农业项目的规模和效益。例如，利用“吉林一号”卫星完成全国范围内农业大棚提取（见图2），可知全国大棚数量总计约1 300万个，其中山东的棚膜经济远超其他省份，北京、天津、上海等人口密集的直辖市也具有相当规模的蔬菜棚膜经济。在土地利用评估方面，卫星遥感技术可以提供土地利用和土地覆盖的详细信息，如农田面积、作物类型、土地质量等，金融机构可以利用这些数据来评估农业项目的土地资源利用情况，进一步分析项目的可行性和潜在风险。此外，卫星遥感技术可以提供大量的空间数据，与其他数据源（如气象数据、土壤数据等）进行综合分析，为金融机构提供决策所需的全面和准确的信息，帮助金融机构更好地了解农业项目的潜力、市场前景和风险，从而作出更明智的信贷决策。

3.3 地产建设信贷监管

在地产建设信贷监管方面，卫星遥感技术的应用能够帮助金融机构更好地监测和评估地产建设项目的进展和合规性，以降低信贷风险。具体来说，卫星遥感技术可以提供详细的土地利用和土地覆盖信息，包括土地用途、建筑物分布、土地利用强度等，金融机构可以利用这些数据来监测地产建设项目是否符合土地利用规划和政策要求，以降低项目违规的风险。同时，在建筑物建设与施工的监测中，卫星遥感技术可以提供高分辨率的建筑物图像，帮助金融机构监测和评估地产建设项目的建筑物数量、类型、高度等信息，判断建筑面积、高度是否发生变化，并通过多时相的图像对比，监测地产建设项目的施工进展情况，金融机构可以利用这些数据来评估项目的进展是否与计划相符，以及是否存在延期等风险。表1为某地区金融机构应用卫星遥感技术监测得到的建筑施工结果，相关遥感影像如图3～9所示。

3.4 石油库存遥感监测

在金融信贷领域，卫星遥感技术在石油库存遥感监测方面的应用可以提供全面、准确的石油库存数据，帮助金融机构更好地了解石油市场的供需情况，降低信贷风险，从而更科学地进行信贷决策，有助于促进石油市场的稳定发展和金融机构的风险管理。具体而言，在数据分析方面，可以对EIA多个维度近20年的原油数据和长光卫星的满油率数据进行系统全面的分析，总结各个数据维度的特征，为数据应用特别是相关模型的构建打下基础。在模型构建方面，采用线性回归模型+随机森林的组合模型，使用满油率和多元经济数据对库欣区库存进行预测，拟合度为93.8%，方向准确率为74.2%，数据公布较EIA提前4～12天。图10为油罐提取示意图。

4 卫星遥感技术应用的困境

4.1 技术应用门槛较高

卫星遥感技术，作为多学科交融的尖端科技，其应用门槛相对较高，这一点在系统建设的视角下尤为明显。该技术不仅融合了地理信息、人工智能、图像处理、遥感技术、空间数据库、视觉分析等多元化领域，而且带来了技术和资源双重层面的挑战，导致相关系统的建设成本相对较高，为广泛的行业应用设置了一定的门槛。从数据获取维度来看，卫星遥感技术不仅依赖于高质量的遥感数据，还需要确保拥有精准的地理信息数据、农业确权数据、气象数据等全方位信息。而这些数据在获取过程中，往往涉及复杂的保密协议、隐私授权等法律与伦理考量，无疑进一步增加了数据获取的难度和复杂性。此外，在数据处理这一关键环节，卫星遥感技术同样面临多重挑战。在处理过程中需要综合考虑传感器参数、辐射校正系数、数字高程模型等关键要素，加之原始卫星影像需要经过一系列精细化的操作，如正射纠正、辐射校正、配准以及全色影像和多光谱影像的数据融合等，才能将非标准格式的影像转化为标准格式，这一操作过程极为复杂，对操作人员的专业技能和经验要求极为严格，从而进一步提高了技术应用的门槛。

4.2 短期内无法评估效果

通常而言，卫星遥感技术在金融领域的应用，需要有具体的操作流程与策略作为支撑，将卫星遥感技术作为新的评判标准融入其中难度较大。金融业作为一个信息密集的行业，对于大范围的数据和准确的信息有着较高的需求，比较重视监管和稳定性，加之这种新技术的应用尚缺少具体的管理模式，还需要在后期实践中不断探索。综合考虑卫星遥感技术管理的特殊性，在投入应用时需要对投资回报率进行可行性分析，特别是数据获取、系统升级、流程优化等方面的成本数据。因此，对于面向长尾客户的金融服务而言，卫星遥感技术的应用效果无法在短时间内进行评估。

4.3 多场景通用性偏低

相较于其他行业而言，卫星遥感技术在金融领域的应用，其识别目标虽具体且详尽，却更偏向于微观层面。因此，现有的模型在精确性和通用性方面存在一定的局限性，导致金融业在实际应用中缺乏成熟、可直接应用的模型，要求金融行业在引入卫星遥感技术时，必须结合具体场景，针对性地制作与开发相应的模型。受训练数据不足的限制，在初始应用阶段，卫星遥感技术的应用模型的准确度存在较大的不确定性，特别是一些小型监控目标，如小型车辆，尽管相机设置的分辨率较高，但是由于距离与大小问题，导致图像像素偏低，无法全面呈现出相关数据信息，识别效果还需进一步完善。

5 卫星遥感技术在金融领域的应用建议

5.1 加强数据能力与技术体系建设

为优化遥感数据的品质与可用性，以更好地为金融行业提供精确、高效、安全且经济的卫星遥感金融数据服务，必须持续强化卫星遥感技术的数据与技术基础。

第一，规范遥感数据来源。将金融行业与卫星运营商联合起来，制定金融行业专用卫星联合发射计划，确保金融行业能够获得高质量的遥感数据，并有效降低卫星遥感技术的应用成本投入。同时，加强对数据采集的监管，确保数据来源的合法性和可靠性。

第二，制定指标要求和评估方法。在图像分类方面，要求系统能够准确地将遥感影像中的不同类别进行划分，例如，将土地用途分类为商业用地、住宅用地等，采用混淆矩阵及准确率、召回率等指标来评估系统的分类准确性，同时，可以使用交叉验证和测试数据集进行验证。在目标检测精度方面，系统能够准确地检测出遥感影像中的特定目标物，如建筑物、道路等，使用目标检测的指标，如精度、召回率、F1值等，评估系统的目标检测精度，同时，可以使用真实标注数据进行验证和比对。在变化监测精度方面，系统能够准确地检测和分析遥感影像的变化信息，例如，土地利用变化、建筑物新增等，使用变化监测的指标，如Kappa系数、精度、召回率等，评估系统的变化监测精度，并使用多期遥感影像进行验证和比对。在数据一致性和可靠性方面，系统能够处理和融合不同传感器、不同分辨率的遥感影像数据，确保数据的一致性和可靠性，通过比对同一区域的不同数据源和分辨率的影像数据，评估系统的数据一致性和融合效果。

第三，完善数据采集技术标准体系。建立统一的卫星遥感数据采集技术标准体系，包括数据采集设备的选型、数据处理流程和数据传输安全等方面，以提高金融行业对遥感数据的采集和应用能力。首先，标准体系应明确规定适用于金融行业的卫星遥感数据采集设备的技术规范和要求。例如，对于金融行业而言，数据采集设备需要具备高分辨率、多光谱、高精度定位等特点，以满足金融行业对于地理空间数据的精细化需求。其次，标准体系应规范数据采集后的处理流程，包括数据预处理、质量控制、几何校正、辐射校正、数据配准等环节，通过规范化的数据处理流程，可以确保采集到的遥感数据具有较高的准确性和可用性，从而提高金融行业对于遥感数据的应用效果。最后，标准体系应明确规定数据传输过程中的安全要求，包括数据加密、网络安全、权限控制等方面，由于金融行业对于数据安全的要求较高，确保遥感数据在传输过程中的安全性和完整性是至关重要的。

第四，制定数据服务目录和标准。制定统一的遥感应用相关数据服务目录和标准，包括数据采集设备的选型、数据处理流程、数据传输安全、数据格式和元数据标准及数据质量评估标准等方面的规范，对数据进行分级分类，根据金融业务的需求和敏感程度提供不同级别的数据服务，以满足金融行业各方对数据的不同需求。

第五，发布建设和应用指南。对行业内的卫星遥感技术应用案例进行总结与分析，发布具体建设与应用指南，提供具体的技术实施方案和操作指南，为金融行业提供参考和指导，促进遥感技术在金融业务中的应用。

5.2 实施产学研联动与关联数据融合

通过加强产学研联动和关联数据融合，有利于降低金融机构在卫星遥感金融服务领域的准入门槛，提高监控管理目标的准确性和决策能力。具体来说，积极倡导并鼓励金融机构与技术先进的互联网公司携手合作，共同开源遥感影像分析算法，从而降低一些中型、小型银行参与金融服务的门槛，通过开源算法，各金融机构和互联网公司可以共享遥感影像分析工具和技术，降低开发成本，提高服务质量。同时，为有效提升金融机构在风险管理、决策及服务创新方面的能力，应鼓励其与相关政府部门进行数据联动合作，以获取更多的数据资源，这能够降低农业土地权属认定成本，并且在卫星遥感技术的应用下，促使金融机构获取更加精准的农业土地权属信息，有效提升认定效率，并保证认定准确度。此外，为进一步优化农业风险管理，可以构建种植业保险“一张图”的管理模式，将村级行政区划数据、高精度的遥感影像数据及详尽的农村地籍调查数据等多维度信息进行有机融合，通过构建地块信息与农业信贷或农险信息的可视化数据图，打造基于耕地地块的“地块+农户+标的物”一体化空间信息数据库，为金融机构在风险管理、信贷决策及综合策略制定等方面提供全面、高效的数据支持。

5.3 选择合适场景试点研究

在选择卫星遥感应用场景时，金融机构应该考虑以下因素：第一，自身经营特点。金融机构应根据自身业务特点，选择与其业务密切相关的场景进行试点。例如，农业贷款机构可以选择与农业生产经营相关的场景，如土地流转、种植大户等。第二，遥感技术特点。金融机构应了解卫星遥感技术的特点和应用范围，选择适合该技术的场景进行试点。遥感技术在农业、环境、气象等领域具有广泛应用，金融机构可以根据自身需求选择合适的场景。第三，数据可获取性。金融机构在选择场景时需要考虑数据的可获取性。卫星遥感数据需要与金融机构的业务数据相结合，因此，金融机构需要确保能够获得可靠的卫星遥感数据。第四，投入产出评估。金融机构在选择场景时应进行投入产出评估，综合考虑投入与收益的比例。金融机构可以选择一些较发达的地区进行试点，以积累经验并逐步推广应用。

6 结语

卫星遥感在金融领域的应用具有巨大的潜力。通过利用卫星图像数据，金融机构可以更好地理解市场和风险，提高投资决策的准确性和效率。然而，卫星遥感技术仍面临数据处理和分析的挑战，需要进一步发展和完善。未来，随着卫星遥感技术的不断进步和数据的可获取性提高，相信其在金融领域的应用将更加广泛和深入。

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