近日，Maxar Technologies已完成全球亞米級三維地形數(shù)據(jù)的商用布局，其Precision3D系列產(chǎn)品覆蓋全球、提供0.5米級表面精度和3~5米高程精度，為科研、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、旅游規(guī)劃等行業(yè)提供了近乎“實景”的全球地理底圖。這一現(xiàn)狀，讓我們不得不思考：中國在全球高精度地形數(shù)據(jù)領(lǐng)域，該如何保持科研創(chuàng)新，并在未來競爭中占據(jù)一席之地？

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全球亞米級三維地形數(shù)據(jù)已成為現(xiàn)實

Maxar、Airbus、NTT Data等西方企業(yè)通過多年的高分衛(wèi)星布局和商業(yè)化運營，實現(xiàn)了全球范圍內(nèi)高分辨率地形覆蓋。

Maxar Precision3D：0.5米級表面精度+3~5米高程精度，全球覆蓋，支持科研、國防、災(zāi)害監(jiān)測等多種應(yīng)用。

Airbus WorldDEM Neo：5米柵格精度DEM，絕對垂直精度約1.4米，也可全球獲取。

Airbus WorldDEM地形示意圖

從左到右: 鳥巢1.5米, 50厘米和30厘米分辨率影像

這意味著，對于全球環(huán)境研究、糧食估產(chǎn)、氣候變化分析、跨國旅游規(guī)劃等宏觀應(yīng)用，國外科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)已經(jīng)擁有了“統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、可直接使用”的高精度底圖，而國內(nèi)研究人員若只能依賴30米或10米級開源數(shù)據(jù)，就會在效率和精度上處于劣勢。

02

中國的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

中國擁有龐大的高分衛(wèi)星體系和專業(yè)測繪隊伍，理論上具備生成亞米級全球三維地形數(shù)據(jù)的能力：

天繪一號、高分三號、七號衛(wèi)星可提供亞米級立體影像和米級DEM。

國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)可生成局部或全國范圍的高精度三維地形，精度足夠滿足大部分科研與工程需求。

然而，中國目前主要對國內(nèi)用戶實施嚴(yán)格保密和管控，沒有采用西方國家常用的“分級管理”模式，將軍事和民用數(shù)據(jù)分層處理。結(jié)果導(dǎo)致：

對科研創(chuàng)新形成掣肘

國內(nèi)科研人員和高校無法獲取高精度地形數(shù)據(jù)，只能依賴公開低精度數(shù)據(jù)，科研效率和創(chuàng)新能力受到限制。

在氣候變化、農(nóng)業(yè)估產(chǎn)、自然災(zāi)害預(yù)測等跨學(xué)科應(yīng)用中，缺乏高精度底圖，難以做出國際領(lǐng)先成果。

對產(chǎn)業(yè)應(yīng)用形成阻礙

企業(yè)無法使用國內(nèi)衛(wèi)星生成的高精度地形進(jìn)行自主開發(fā)，依賴國外數(shù)據(jù)不僅成本高，而且形成技術(shù)依賴。

智慧城市、數(shù)字孿生、無人駕駛等產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新速度受限，難以形成核心競爭力。

對外影響有限

西方國家早已用衛(wèi)星覆蓋全球，中國的封鎖對國際市場幾乎沒有影響。

國內(nèi)封閉政策只是把科研創(chuàng)新能力“鎖在國內(nèi)”，無法形成國際競爭優(yōu)勢。

換句話說，過度強(qiáng)調(diào)安全與保密，而不采取分級管理，導(dǎo)致“對外限制微弱，對內(nèi)限制嚴(yán)格”的局面，扼殺了科研創(chuàng)新能力，也拖慢了整體科技進(jìn)步的步伐。

03

過度保密帶來的經(jīng)濟(jì)與科研成本

過度強(qiáng)調(diào)安全與保密，導(dǎo)致國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)和高校無法直接獲得本國高分衛(wèi)星和測繪資源生成的亞米級三維地球數(shù)據(jù)。結(jié)果是：

不得不依賴國外數(shù)據(jù)

研究者和企業(yè)為獲取Maxar、Airbus等全球三維地形數(shù)據(jù)，需要支付巨額訂閱費或按區(qū)域購買數(shù)據(jù)。

以科研機(jī)構(gòu)為例，一份全球范圍的高精度DEM數(shù)據(jù)年訂閱費用可能達(dá)到數(shù)百萬甚至上千萬人民幣。

巨額公帑浪費

國內(nèi)投資了大量高分衛(wèi)星、測繪設(shè)備和科研力量，卻因政策限制無法充分利用。

同樣的科研任務(wù)，資金和技術(shù)資源被迫“流向國外”，形成重復(fù)投入，造成國家財富浪費。

拖慢自主創(chuàng)新步伐

依賴國外數(shù)據(jù)，科研和產(chǎn)業(yè)無法形成獨立的數(shù)據(jù)處理、算法開發(fā)和應(yīng)用場景積累。

在人工智能分析、數(shù)字孿生、氣候模擬等領(lǐng)域，創(chuàng)新速度被迫放緩，國際競爭力受影響。

換句話說，過度保密不僅扼殺科研創(chuàng)新，也直接增加經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，是隱性資源浪費。采用“分級管理+合理開放”策略，既能保護(hù)國家安全，又能讓國內(nèi)投資產(chǎn)生最大效益，是未來必走之路。

04

保持科研創(chuàng)新的路徑

面對全球高精度地形數(shù)據(jù)商業(yè)化已成常態(tài)，中國科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)仍有多條可行路徑保持創(chuàng)新優(yōu)勢：

融合國內(nèi)高精度數(shù)據(jù)與國際資源

利用國內(nèi)衛(wèi)星和無人機(jī)航測生成局部亞米甚至厘米級數(shù)據(jù)，與Maxar等全球數(shù)據(jù)結(jié)合，形成混合精度、差異化研究。

專注特色應(yīng)用與智能化分析

不僅僅是提供地形數(shù)據(jù)，更要在AI分析、數(shù)字孿生、環(huán)境模擬、災(zāi)害預(yù)測等場景做深度挖掘。

建立國內(nèi)分級管理和科研開放機(jī)制

借鑒西方經(jīng)驗，將軍事敏感數(shù)據(jù)與科研民用數(shù)據(jù)分層管理，對科研和高校適度開放高精度地形數(shù)據(jù)，同時保障國家安全。

形成國內(nèi)共享科研生態(tài)，提升自主創(chuàng)新能力，彌補(bǔ)國際差距。

跨國科研合作

在“一帶一路”、聯(lián)合國糧農(nóng)組織等項目中，利用國內(nèi)衛(wèi)星與國際數(shù)據(jù)結(jié)合，形成聯(lián)合研究成果，既保障技術(shù)自主，又拓展國際影響力。

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贏得全球競爭的關(guān)鍵

精度不再是唯一優(yōu)勢：Maxar的全球亞米級數(shù)據(jù)已覆蓋大部分領(lǐng)域，中國的突破需要在智能分析、應(yīng)用創(chuàng)新和數(shù)據(jù)融合上下功夫。

科研創(chuàng)新為核心驅(qū)動：通過開放科研平臺、差異化數(shù)據(jù)服務(wù)、跨學(xué)科應(yīng)用，中國可以在特定領(lǐng)域形成領(lǐng)先優(yōu)勢。

政策與產(chǎn)業(yè)協(xié)同：通過分級管理合理開放科研和民用數(shù)據(jù)，同時保留國家安全敏感數(shù)據(jù)，是贏得全球競爭的重要策略。

結(jié)語

Maxar全球亞米級三維地形的商業(yè)化服務(wù)，給全球科研與產(chǎn)業(yè)帶來了革命性的便利，也提醒中國：擁有衛(wèi)星和測繪能力并不等于擁有科研話語權(quán)。

如果國內(nèi)過度強(qiáng)調(diào)安全與保密，而不采取分級管理，結(jié)果是“對外影響有限，對內(nèi)限制嚴(yán)格”，扼殺科研創(chuàng)新能力，拖慢科技進(jìn)步的步伐，同時還造成巨額公帑浪費。

未來，中國需要在技術(shù)自主+數(shù)據(jù)應(yīng)用+智能分析+合作開放+分級管理等多維度發(fā)力，才能在全球三維地形領(lǐng)域保持競爭力，并讓國內(nèi)投資產(chǎn)生最大效益。

作者 | 吳必虎 ChatGPT

編輯 | 周晴

圖源 | 網(wǎng)絡(luò)