文章转载自微信公众号中国测绘学会,本文内容摘自《中国测绘》2021年第1期,记者:林溪,版权归原作者及刊载媒体所有。
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科技是任何时候都必须掌握的主动权与话语权。遥感+、北斗+、激光雷达、智慧城市……都是近年来深受行业关注并取得可喜成绩的领域。
那么,这些领域的发展将呈现怎样的趋势?其核心的关键点在哪里?未来的市场会如何?又可以怎样落地呢?《中国测绘》记者专访了航天宏图信息技术股份有限公司董事长王宇翔、上海司南卫星导航技术股份有限公司副总经理殷庆、北京北科天绘科技有限公司联合创始人张珂殊、北京数字政通科技股份有限公司总裁王东,听听他们对行业的观察和实践。
未来5年,哪些测绘技术值得关注?
王宇翔
航天宏图董事长
遥感作为新兴的测绘技术,已被广泛地应用于国民生产的各个领域。刚闭幕的党的十九届五中全会,谋划了中国未来5年以及15年的发展新蓝图。
创新是贯穿五中全会精神的一条鲜明主线。面向未来5年,遥感技术要不断创新才有出路。通过技术创新激发国内卫星应用市场活力,拓展市场空间是亟待解决的问题,加速遥感与云计算、大数据、互联网、人工智能等新兴技术的融合应用是必然趋势。
遥感应用的创新必须紧抓两个方面:遥感与人工智能、云计算等的跨界融合。这也是发达国家对我国进行遏制的关键技术领域。
殷庆
司南导航副总经理
在未来几年内,测绘技术能够与北斗融合发展,将各自的特色结合在一起,做到差别化应用和落地的关键技术,都是值得特别关注的。
随着5G建设步伐的加快,“交通强国”“汽车强国”等目标的推进,北斗导航技术与新一代通信技术、车路协同技术等的进一步融合并大规模推广应用成为现实需求。自动驾驶技术是智能网联汽车落地应用的重要方向之一,但自动驾驶是非常复杂的技术实现过程,目前处于L2与L3阶段之间,尚未全面落地。在未来,随着自动驾驶级别的不断提升,自动驾驶系统需要面对与处理的路况信息越来越复杂,不仅需要感知、决策与执行这套核心体系越发坚实强大,更需要具备高精度定位的北斗导航系统的支持。二者相互赋能、协同发展,相信在未来将叠加衍生出更多可能性。
张珂殊
北科天绘联合创始人
测绘技术伴随着人类活动的广度和精度提高而发展,对效率和精度诉求是测绘技术发展的永恒主题。测绘技术是一门包容的技术,跨界是测绘技术发展的重要特征,这既包括不断出现的新技术为测绘增加新的技术手段,也包括测绘技术越来越广泛地应用于新行业新领域。
我们认为,能增加时空测量广度、精度的技术以及这些技术的融合发展都是值得关注的,具体包括GNSS、激光雷达、数字相机、成像雷达及空间大数据技术等方面。
王东
数字政通总裁
未来5年,高精度三维立体地图的服务将特别值得关注,目前二维地图数据已经不能满足日常的应用,采用卫星/无人机等设备采集高清地表信息,通过软件处理,生成三维立体的地图可以更丰富地展示地物地貌信息。
此外,高时效的地理信息数据服务也将受高度关注,采用AI、5G通讯、动态数据等技术设备进行制作的各类地理信息数据成果。比如通过复杂的车辆轨迹生成地图数据,通过视觉视频数据更新POI数据等,在某种程度上代替了传统人为测绘方式。
积极探索“+”蕴藏的更多可能
遥感+
王宇翔
航天宏图董事长
卫星遥感是蓝天、碧水、青山、净土的守护者。最近20年,我国遥感应用发展迅速,实现了从无到有、从有到好的跨越式发展。
1、遥感+人工智能融合应用
将人工智能赋能遥感,贯穿海量多源异构数据从处理分析到共享应用的全链路,可以大幅缩短遥感图像解译周期、提高解译精准度,同时催生新的遥感应用领域,促进遥感技术应用的变革。随着“人工智能+遥感”技术的发展,政府对各行业各领域的监测监管将更加实时、精准、高效,将成为国家治理体系和治理能力现代化的重要支撑手段。
今年1月,美国商务部工业与安全局更新《出口管制条例》,将“用于自动分析地理空间图像的软件”列入管制范围,其最主要目的就是为了防止中国在人工智能领域实现弯道超车,顺利实现中国智造2050计划,从而完成工业4.0目标。
2、遥感+云计算服务融合应用
遥感应用将逐渐从单机化、集群化发展为云服务化,遥感应用与服务模式将会发生重大变化。2005年Google Earth的横空出世,让全球公众体验到遥感的魅力,后来谷歌又推出了Google Earth Engine,基本上垄断了遥感云计算服务领域,前不久通过多种方法开始限制我国用户的访问。今年,航天宏图就发布了“PIEEngine遥感云服务平台”,直接对标谷歌地球引擎,在人工智能分析、虚拟仿真等创新应用方面更胜一筹。
北斗+
殷庆
司南导航副总经理
目前,北斗正在加快与新一代通信、区块链、物联网、人工智能等新技术深度融合。受卫星导航技术启发,精细农业、精准物流、自动驾驶、智能交通等新模式、新业态、新经济不断涌现。通过万物互联,“北斗+”让人们的生活更加便捷,未来的落地应用极具发展空间。
首先,随着5G的落地,“北斗+5G”将成为下一个产业腾飞的风口。特别是智能汽车、无人驾驶技术的应用,更离不开北斗服务。在自动驾驶方面,“北斗+交通”能够将现有的单车智能拓展到一个更立体、更全面的维度,打造出空天一体自动驾驶安全系统,这是中国在自动驾驶方面超越其他国家的一个重要机会,实现弯道超车。在车联网方面,“北斗+5G”高精度定位网络,凭借极低时延、极高速率、高传输、高精度导航等特征,将在智能网联汽车和车路协同之间相互融合和相互赋能,加速智慧交通网络的形成。
其次,“北斗+农业”可显著降低生产成本,提高劳动效率和生产收益,加快传统农业向智慧农业转型升级。北斗卫星导航结合遥感、地理信息等技术,通过给农业作业车辆安装北斗终端接收设备、传感器和北斗平台系统等,实现对农机作业路线、播种耕地等自动化工作,同时对作业量数据化,提高农业工作效率和数字化管理水平。司南导航“农机导航自动驾驶系统”通过现代化信息技术与农业装备融合发展,赋能并升级了传统农业生产,显著提高了农机作业质量和作业效率,促进了信息获取、通讯处理、控制应用等农机信息学的发展,助推了我国现代农机装备向自动化、信息化和智能化发展。
除此之外,基于北斗系统技术,北斗终端、传感器可提供毫米级高精度形变监测,给土地装上全天时“显微镜”,对水灾、地震、滑坡、泥石流、崩塌等自然灾害及时作出预警,在形变监测、提前预警、转移人员、保障生命财产安全方面能起到很好的作用。
激光雷达
张珂殊
北科天绘联合创始人
从未来重点市场来看,激光雷达对测绘应用的重要性已经得到充分认知。但目前用户多处于技术积累阶段,用户分散,批量需求用户较少,市场规模还需一定时间培养。另外高端制造供应链集中在长三角和珠三角,京津冀区域较为薄弱。当前激光雷达传感器尚未完全成熟,却也面临外部概念炒作和商业透支等干扰。这些问题在一定程度上属于行业共性问题。希望在企业自身努力的同时,也可以得到行业政策、实用化推广和区域产业协同方面的支持和鼓励。
激光雷达是高精密仪器设备,进口激光雷达起步早,发展历史和积淀较为悠久,经过国际市场的打磨,产品相对来说比较成熟,加之海外精工制造业发达,尤其是以德国为首的传统工业强国,具备发达成熟的制造工艺,生产出来的激光雷达较为成熟。
国内激光雷达产业链在制造方面存在一定差距,此外市场对国产激光雷达和进口激光雷达的认识及了解程度也存在差异。经过以北科天绘为首的国内激光雷达厂商长期的努力,在激光雷达指标和性能上,已经完全能够与进口激光雷达媲美,甚至在某些方面优于进口激光雷达。但是由于市场对国产激光雷达的了解和认识较少,在品牌和消费者认知上存在差距。
智慧城市2.0
王东
数字政通总裁
据统计,截至2013年底,全国4个副省级以上城市、89%的地级及以上城市,47%的县级及以上城市,总计311个城市提出或在建智慧城市,涵盖大中小城市和东中西部区域。
然而,纵观我国智慧城市建设,不难发现,目前成熟的城市运作机制尚未形成(缺乏专业能力强的智慧城市建设和运营主体、智慧城市项目服务属性和商业模式不清晰、市场的主体性作用尚未充分发挥、确保资金充足需要创新多元化的投资模式、规避项目管理风险需要专业IT集成商牵头建设、提升项目自身造血功能需要创新商业模式),这在一定程度上制约了智慧城市的可持续发展。
我们站在市场的角度认识智慧城市,也就是说按照市场的需求发展起来的各种基于互联网、大数据和人工智能等先进科技技术,在城市不同领域的应用,都可以称为智慧城市。只有针对城市社会和居民的市场化需求产生的智慧应用,才可以在需求的刺激和竞争条件下,推动技术的更新,使得城市的智慧化不断完善和提高,进而与城市政府治理的公共服务相结合,形成真正系统化的智慧城市。
国内的智慧城市仍然处于碎片化阶段,这是智慧城市发展的必然阶段。每个碎片化领域的系统化过程,都意味着某一种智慧手段在城市的应用正逐步完善,并可以向其他领域逐步延伸。
智慧城市是多个垂直行业智能系统联动,从而形成的一个智慧的大系统。因此,智慧城市将推动各个纵向行业解决方案的发展,推动以服务金融、电信、企业、政府、公共事业如教育、卫生等行业为目标客户的传统信息服务业的发展和提升。
随着云计算等技术的创新发展和应用,底层技术不再是门槛,基于客户体验的应用创新将成为发展的核心驱动力,以客户为核心的应用软件也将成为下一轮发力点。
市场前景与落地规划
王宇翔
航天宏图董事长
目前,遥感已广泛应用在林业、农业、地质、矿产、水文和水资源、海洋、环境监测等方面,为全球经济、社会的发展以及资源的可持续发展作出了巨大贡献。
1、卫星产业持续蓬勃发展
卫星遥感及空间信息服务行业作为“十三五”国家重点鼓励发展的战略性新兴行业,产业应用领域广阔,市场发展空间巨大。国内民营商业航天事业发展得热火朝天,珠海一号、吉林一号等卫星相继发射。
展望“十四五”,我国陆地、风云、海洋、高分等系列遥感卫星家族不断壮大,遥感数据自给能力全面形成,政府对各行业各领域的监测监管将更加实时、精准、高效。
2、遥感应用技术水平不断提升
随着遥感在各行业应用范围的不断拓展和业务难度的不断加深,单一手段或数据源已无法满足应用的精度需求、时效性需求及效费比需求。天、空、地、海多手段结合,高、中、低分辨率多尺度结合,光学、雷达等多数据源结合以及大数据综合分析等发展方向将是遥感产业面临的新机遇和新挑战。行业要开始探索融合、多元的发展道路。
3、遥感应用的范围越来越广
遥感在气象监测与预报、精细化专业气象服务、海洋生态监测、自然资源监管、生态环境保护、应急管理服务等领域实现业务化,逐渐向定量化、融合化、智能化、实时化、大众化方向发展,初步形成了覆盖全行业、全要素、全过程的生态圈。
作为首批科创板上市企业,航天宏图基于以往承担项目的经验,从实际业务的需求出发,结合5G、人工智能、云计算等新技术,在测绘数据的生产方面,发布桌面版、集群版和云版等多种软件形式,实现L0级到4D测绘产品的跨越;在高光谱数据的处理方面,应用模式从承接项目转向提供服务,实现覆盖天、空、地的数据处理能力;在SAR数据的处理方面,实现立体SAR全球控制点测量等功能;在智能信息的提取方面,实现遥感影像的分割、样本、目标检测提取等的智能化;在遥感云服务方面,持续推动PIE-Engine遥感云服务平台的应用与普及,在云端创新更多应用场景。
殷庆
司南导航副总经理
测绘行业曾借助计算机技术实现了从模拟到数字的转型,借助互联网和移动互联网技术,又实现了信息化的转型。当前,在物联网、大数据、云计算等技术快速涌现的5G宏观背景下,借助卫星定位和遥感等技术,测绘在准确性、实时性、可靠性、泛在性、可持续性等方面的能力不断提高,再融合云计算和大数据技术,正在实现从传统测绘到泛在测绘的新一轮转型。
与此同时,智能化浪潮的冲击也带来了颠覆性的技术革命和传统性观念的革新,测绘行业又产生了向智能化转型的新需求。由此,构成了泛在化和智能化双重转型的复杂叠加。显然,若测绘行业的内涵和外延不与时俱进,必将制约这一双重转型的成功而造成行业的衰退。
面对机遇与挑战并存的测绘大时代,北斗高精度定位给无人驾驶领域带来了新的契机,也给测绘行业注入了新的生机。未来我们还将进一步深耕,努力实现模块领域内的低成本、高性能,吸引更多用户投入,推动芯片、板卡规模化、产业化,助力测绘行业蓬勃发展。
司南导航作为北斗高精度定位领域内的头部供应商之一,在测量测绘、无人机、农业领域大有建树。未来还将推动产业步入更加广阔、更成熟的发展新阶段。公司研发团队正致力于研发第四代芯片,体积将是目前的1/4到1/5,尺寸更小、功耗更少。
张珂殊
北科天绘联合创始人
北科天绘是国内激光雷达行业头部企业,自主研发了五大类激光雷达产品,基于机载、车载及地面平台,产品覆盖了自动驾驶及车路协同、高精度地图、智能网联、智慧城市、冬奥会等大型赛事安防监控、勘察测绘、工业自动化等高精度空间信息采集应用场景。
测绘类激光雷达的发展方向,我们觉得有以下几个方面:
(1)提高基于无人机载等平台的激光雷达技术,通过三维建模、实时感知、协作,支持智慧城市、地形勘察测绘等应用。
(2)研制基于网络及云端的微小型激光雷达技术,应用于冬奥会等大型赛事中人流统计及重要设施的安防监控,实现激光雷达传感器的即插即用,进一步促进激光雷达作为传感器在小型化、精密化方向上的技术发展。
(3)提高性能的同时,加强质量体系建设和量产工艺研究。同时,强化激光雷达供应链建设,降低激光雷达供应链成本,适应激光雷达的大批量装车、装机需求。
(4)进一步提高激光雷达信号处理芯片的设计能力和工艺水平,在解决大阵列激光信号处理能力的同时,提升微弱信号检测能力和测量精度,推动激光雷达芯片为第三方提供产品与技术支持。
王东
数字政通总裁
数字政通紧随智慧化浪潮,集中科研力量攻坚克难,在城市管理、社会治理、平安城市、智能交通、国土资源、城市规划等领域创造了多项国内国际领先的核心技术,积累了智慧城市应用与信息服务建设当面的丰富经验。
早在2004年,数字政通就开启了网格化城市管理技术与实践的探索,是全国数字化城市管理信息原型系统——北京市东城区网格化城市管理系统的核心软件开发商,并作为主要参编单位主持或参与编制了数字城管建设与运行相关8个国家标准和9个行业标准的制定。
近年来,尤其是疫情之后,新型智慧城市建设正在全国各地如火如荼开展。数字政通在为城市客户提供新型智慧城市整体解决方案的过程中,针对一些地方盲目注重基础设施和硬件投资,忽视应用软件和运营服务建设的情况,提出了“网格化+”的建设模式,获得市场的高度重视和肯定。
如今,中国的科技巨头公司都在布局城市大脑,相比之下,像数字政通这样的公司有哪些优势呢?其实,如何针对政府部门的问题调遣数据、分析数据,让城市大脑“思考”起来——这正是数字政通所擅长的。网格化是个庞大的系统,在建设智慧城市上,需要进行观念和认识上的统一,一步步推进智能化。当城市治理的智能化得到有效提升和深化之后,就能以此为参考,应用到其他领域的数字化和智能化建设中去,让城市的各个方面逐步达到越来越智能的状态。
未来,我们将着力基于智慧城市建设,运用AI、传感器、移动测量、5G、遥感等技术等手段为政府提供地理信息数据服务。
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