中国遥感卫星行业组成
上游—制造卫星
- 参与者:中国航天、中国空间、中国卫星、长光卫星、航宇微、时空道宇
- 卫星设计:卫星结构、电源系统、姿态控制系统、热控系统等。
- 卫星载荷:光学相机、雷达、红外传感器、多光谱传感器等。
- 集成测试:确保卫星各系统协同工作,满足性能要求。
- 代表产品:
- 高分系列:中国航天科技集团:高分一号、高分二号等,提供高分辨率遥感数据。
- 吉林一号:长光卫星有限公司在在光学遥感卫星设计方面具有显著优势
- 微纳卫星:由航宇微研制,专注于微纳卫星的研发,用于低成本高灵活性的遥感任务。
中国航天科技集团公司是中国最大的国有航天企业,负责中国的航天器研发、生产和发射任务。旗下的中国运载火箭技术研究院、上海航天技术研究院等单位负责具体的火箭研制和发射任务。这些研究院和公司使用国家管理的发射场地来执行航天发射任务。
中游— 发射卫星
- 参与者:中国运载火箭技术研究院、中国航天、中国空间、上海航天
- 运载火箭:火箭结构、推进系统、制导与控制等。
- 发射场:发射设施、地面支持系统、发射指挥与控制等。
- 轨道设计:确保卫星进入预定轨道,满足任务需求。
- 代表产品:
- 长征系列火箭:由中国运载火箭技术研究院研制,包括长征二号、三号、五号等
- 快舟系列火箭:由上海航天研制,用于快速响应的小型卫星发射。
有些企业虽然不具备制造发射卫星设备的能力,但是却可以管理卫星的运营,即它购买了卫星后可以完全自己管理,运营卫星企业更接近产业链的上游,直接与卫星硬件打交道,需要专业的航天技术、卫星通信、卫星控制等领域的知识和经验,而数据服务企业则依赖于软件开发、算法涉及、GIS、CV、大数据。运营卫星包括卫星轨道控制、姿态调整、健康监测等。参与者为上游与部分中游企业。数据服务参与者:航天宏图、国遥新天地、中科星图、超图、ESIR、Google。比如PIE-Engine:由航天宏图提供,用于遥感数据的处理和分析。数字地球平台:由中科星图提供,用于全球范围的遥感数据可视化和分析。ENVI:由Harris Corporation提供,是一个专业的遥感图像处理和分析软件。ArcGIS:由ESRI提供,是一个广泛使用的GIS软件平台。Google Earth Engine:由Google提供,是一个基于云的地理空间分析平台
下游— 地面设备
- 参与者:海格通信、华力创通、北斗星通、华测导航
- 核心技术:
- 数据接收与处理:包括数据接收站、数据预处理系统、数据存储与管理等。
- 卫星通信设备:包括地面站通信设备、卫星终端设备等。
- 导航与定位:包括GNSS接收机、高精度定位设备等。
- 代表产品:
- 数据接收站:由海格通信提供,用于接收卫星传输的原始数据。
- 高精度GNSS接收机:由北斗星通提供,用于高精度定位和导航。
- 卫星通信终端:由华力创通提供,用于卫星通信和数据传输。
中国遥感卫星行业现状
上游发展状况
中国遥感卫星的发射数量逐年增加。卫星工业协会发布数据显示,2018年中国遥感卫星包括高分一号02、03、04星,高分五号、高分六号和高分十一号等多颗高分卫星的总发射量达40颗,占全球的发射总量的32.5%,数量方面中国遥感卫星发射数量不及美国,但发展速度稳定,创新能力不断提升,发射总量比重不断增大。中国卫星、南方测绘、北斗星通等少数企业在中国遥感卫星地面设备应用领域中占据有利地位,在本土市场中具有一定议价能力。但相关设备产品国际竞争力不足,在国际市场上议价能力弱。伴随中国遥感卫星数量增多,每年发射数量加速增长,地面设备供应企业发展空间巨大
下游发展状况
中国卫星遥感数据应用行业下游主要应用于气象观测、国土资源测绘和海洋观测,其中,气象观测是遥感数据应用最广的领域。通过卫星搭载不同仪器,可实现对大气主要污染气体、温室气体、云和气溶胶等的综合探测。下游提供的价值增值服务包括:数据加工处理、遥感项目定制化服务、软件开发等。伴随数据获取速度加快,更新周期短,遥感数据量剧增导致遥感数据的直接可读性较差,使用软件工具加工以形成客户可用的资源时,人工操作效率低,极大的制约着制约卫星遥感的商业化、民用化推广。可以看看我写的另一篇文章《卫星杂谈系列之:一个价值千亿的“太空摄影师“为何难以撬动万亿美元的市场》
卫星数据服务器的商业模式
卫星数据服务商的商业模式根据有无卫星,可分为两类,第一类为拥有自有卫星运营企业,第二类为无自有卫星运营企业。第一类企业可自主生产和发射卫星,业务涵盖产业链中游卫星数据运营服务和软件服务,部分企业如欧比特还兼顾参与上游的卫星制造业务,商业模式为生产数据+出售数据+出售软件。企业可自主设计卫星,然后委托给卫星制造商生产卫星,并通过商业发射完成入轨以及组网任务,一切步入正轨后,自己就能负责运营这颗卫星,这一类企业涉及产业链上、中、下游环节,经营范围广泛、业务模式多元化,对企业资质要求更高。第二类企业没有自己生产及发射的卫星,通过购买或其他渠道获得卫星数据,向客户提供卫星数据产品和技术开发服务, 企业主要业务包括:地理信息系统软件的开发、二次开发、数字地球等,代表性企业为:中科星图、超图软件、四维图新等。企业通过销售软件、提供数据服务、出售技术开发及终端产品等方式盈利。企业通常拥有核心软件平台产品,具备“数据+平台+应用”一体化服务能力。 这类企业不涉及上游数据生产能力,但在数据的集成、处理、可视化以及面向客户定制化能力等方面具有较大优势,可根据客户需求提供定制产品及服务。不过相对于这些数据分析处理型企业,政府短期内仍旧是卫星遥感数据的最大购买者。
当前政策与市场规模
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国家大力推动遥感卫星商业化:十三五”期间国家政策扶持力度增大推动中国遥感卫星商业化发展。中国遥感卫星行业长期由国家政策主导,以国家投资专项计划为单一发展模式, 导致航天事业发展长期封闭于实验室,产业化、商业化带动效应薄弱。对标欧美国家,中国遥感卫星商业化应用程度低。“十三五”期间,国家出台多项航天产业发展改革政策及专项计划,鼓励航天事业向产业化转变,提高实验室研究的生产力,打破政策壁垒,推动遥感卫星商业化应用的发展。因此,国家政策的大力扶持是中国遥感卫星行业进入全面商业化的重要拐点和驱动力。中国遥感卫星行业市场规模(按卫星运营行业总收入计)在过去五年间呈现快速上升趋势。中国遥感卫星行业于2015-2019年间快速发展,由56.1亿元上升至75.5亿元人民币,五年复合增长率为7.7%。预计中国遥感卫星行业市场规模将在2020年至2024年继续保持快速发展,于2024年达到112.6亿元规模,五年复合增长率约为8.3%。
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GIS的市场需求是遥感卫星行业发展的第一动力: GIS创造遥感市场需求,是中国遥感卫星行业商业化发展的不竭动力。国家层面,政府对高精度、高质量、高安全性的空间地理信息服务需求加大。 此外,在共享经济和数字经济发展迅速的大环境下,基于定位、导航、地图等服务的外卖、共享单车以及网约车等产业对地理信息行业的依赖巨大,高精度定位、高质量地图、导航等服务需求上涨。而遥感卫星是提供高分辨率图像、遥感大数据共享的关键一环,同时是提升位置、导航、地图服务的重要手段。
遥感卫星行业投资风险
中国遥感卫星行业目前存在数据分享渠道受限问题、具有潜力的二级数据应用用户使用数据意识薄弱、商业化程度不高、创新能力不足等重要问题,导致其投资具有一定风险。遥感卫星行业总体创新能力较弱, 投资周期延长的风险。为快速进入遥感市场,中国遥感卫星起步于模仿国际先进遥感技术,缺乏基础应用技术的研究,行业仍处于数据分发及加工的发展阶段。创新能力不足将导致投资周期较长。
中国遥感数据在商业领域应用推广不足。 传统遥感数据使用的大客户,如国土资源、地理信息等部门长期获国家财政支持,因此具有遥感数据使用的优先权。而如交通、电力、自然资源开采等行业用户多为商业化经营,资金储备能力较低,易被数据分发机构边缘化。因此,卫星数据应用广泛性受限导致投资风险增加。由于民用遥感数据由国家直接管控,需优先保障国家应用,因而导致商业化应用受阻,且数据分享不均衡,对其投资价值产生负面影响。
中国遥感卫星行业未来
“十三五”规划政策持续支持和具体执行规划的实施,2019年成为中国遥感卫星行业步入商业化高速发展阶段的重要拐点。国务院在2019年5月9日发布《关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》,意见提出要建立完善的国土空间规划体系,形成空间基础信息平台,其中包含三个重要时间节点,第一要求在2020年底基本完成市县以上国土空间的规划编制,以先进数字技术为基础,形成统一的空间开发体系。第二是到2025年健全空间规划法律法规和技术标准体系。第三是要求到2035年全面提升国土空间治理体系和治理能力的现代化水平。 可见,中国国土空间规划体系将为中国遥感卫星行业提供完善的发展体系和标准,加之非核心用户对数据的使用需求的提升,推动遥感数据共享的广泛程度,同时推进行业商业化发展。
行业发展阶段
中国的遥感卫星行业经历了由国家政策主导的单一发展模式,逐渐转向政府与商业化并行发展的阶段。
过去,该行业主要依靠国家投资专项计划,导致遥感卫星的产业化和商业化进展缓慢。近年来,随着政策的引导和市场需求的增长,行业的发展模式开始转变,形成了政府推动和商业化发展的双轨制。尽管中国遥感卫星产业在政策扶持下有所发展,但在全球市场上仍面临激烈竞争。每年,中国优于2.5米分辨率的卫星原始数据消费额超过5亿元人民币,然而,其中70%的数据依赖于国际市场,国内数据的占比不足30%。亚米级高分辨率影像数据市场几乎被国外遥感卫星数据所垄断,导致中国遥感卫星数据在全球市场的竞争力明显不足。
竞争格局梯队
第一梯队:包括中国空间、中国卫星等国有企业,以及中国运载火箭技术研究院、上海航天和航天动力等发射企业。这些企业掌握核心技术,具备强大的科研能力和国家支持,处于行业的领先地位。
第二梯队:主要由长光卫星、四维高景、欧比特和世纪空间等公司组成,业务集中于卫星运营和数据增值。这些企业在上游具备制造能力,在下游则拥有数据加工和AI芯片设计能力。
第三梯队:如超图软件、四维图新和航天宏图等公司,主要依靠数据增值运营,通常没有自己的卫星系统,但在数据集成和定制化服务方面表现出色。
相关企业补充:
长光卫星是中国第一家商业遥感卫星公司,成立于2014年,采用全产业链模式,涵盖研发、生产、发射和运营。长光卫星推出的“吉林一号”卫星系统,具备全球范围内的快速重访能力和应急响应能力,标志着中国商业遥感卫星的突破。
微纳星空专注于微纳卫星系统的研发与制造。该公司已完成多轮融资,目标是成为国际领先的卫星研发与遥感高科技企业。其产品包括微纳卫星平台和地面通信终端,适用于国防和行业应用。
上海北斗致力于提供卫星导航、定位和通信服务。作为北斗卫星导航系统的省市级服务平台,上海北斗正在积极推动北斗的商业应用,并已完成多轮融资,力求在卫星导航服务领域取得领先地位。
作者的看法
一、数据共享的困境
在遥感行业中,数据共享是我国最头疼的且离谱的问题,我国发射了那么多卫星,它提供的数据有几个人用到了?毫不夸张的讲,如果Landsat,Modis,欧空局等国外数据不开源,我国90%以上的的遥感研究生压根毕不了业,真讽刺啊。数据不共享的原因多种多样,主要是的是成本和责任问题,首先是卫星制造、发射、维护等费用这种硬件投入极高,因此导致其产品数据必然要分担这个成本,厂商自然不愿意无偿共享数据,尤其是在缺乏明确的法律法规支持的情况下。此外,数据共享可能带来的风险和责任难以界定,一旦出现问题,数据提供方可能会承担巨大的法律责任。当然了,数据共享的困境不仅仅是技术和经济层面的问题,更是政策和文化层面的问题。在开源精神这一块儿文化氛围远远不及欧美,另外,政府在数据共享方面的政策支持不足,缺乏具体的法律法规依据和行业主管部门的牵头建设,导致数据共享平台的缺失。我认为,政府应出台相关政策:明确数据共享的具体规定,建立数据共享平台,建立数据共享的激励机制,政企科共同分担数据共享的成本和风险,收益与风险大家都匀一匀。
二、市场应用的局限与行业盈利
遥感数据的应用领域虽然广泛,但市场应用的局限性依然明显,即“供远远大于求”。遥感数据的主要客户是政府和大企业,只是在国防、应急管理、农业等领域、三调等等特殊场景才得体应用,无法真正市场化运营。没有个人用户市场,导致市场需求非常有限,一个真正能做大的蛋糕,一定是每个人都想参与其中的,只靠政府经费又能走多远呢?考虑到卫星制造和运营成本那么高,而市场需求那么少,如果没有政府,这些卫星公司怕是早都凉了。因此,盈利问题不仅是影响了企业的生存和发展,制约的是整个产业的整体进步,要考虑多元化发展,不仅仅是提供数据服务、技术咨询,多去发现市场,多去实地调研,去真正的搜集各行各业遇到的问题,面向普罗大众普及遥感知识,一个人的思维是局限的,即便你再精通遥感,你不懂另一个行业,也无法让技术落地,所以如果各行各业的人如果都对遥感有一丝的了解,就能结合自己的业内知识,思考可能存在的业务场景,然后卫星遥感公司再针对不同的市场需求,提供定制化的解决方案。
三、技术发展的瓶颈
相对于前两者来说,这一点属于是通病,遥感数据的预处理是一个重要环节,但目前的技术水平仍有待提高,尤其是在高精度数据处理方面。数据解译技术也面临诸多挑战,尤其是在复杂环境下的数据解译和多源数据融合方面。此外,虽然AI技术在遥感领域的应用前景广阔,但目前仍处于初级阶段,实际应用效果有限,且投入成本较高。