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美国商业对地观测数据政策发展综述

2016-07-05龚燃北京空间科技信息研究所

国际太空 2016年5期
关键词:数字地球商业化分辨率

龚燃 (北京空间科技信息研究所)



美国商业对地观测数据政策发展综述

龚燃 (北京空间科技信息研究所)

商业化是美国国家航天政策中非常重要的一部分,对地观测商业化更是整个商业航天领域非常重要的部分,有着广阔的前景和广泛的应用。经过数次重大修改和不断的补充完善,美国商业对地观测数据政策已形成较为成熟的体系,为美国对地观测卫星应用和产业化发展提供了强有力的支持。

1 发展背景与历程

美国首先经历了将民用卫星向商业化和私有化转型的发展挫折,之后,伴随着政策、法规等指导原则的不断完善,对地观测卫星商业化进入到一个迅速发展的时期,目前已经具备了较高的商业化发展水平。为了达到国家利益和商业利益的最佳结合点,美国非常重视相关政策和法规的制定,以实现市场的高效、规范化发展。其整个对地观测卫星商业化的历程反映了美国商业对地观测数据政策的演变和发展,大致分为初期、中期和现期三个发展阶段。

初期发展阶段—商业化进程正式启动

1984年7月,里根政府颁布了美国首部对地观测法案—《陆地遥感商业化法案》,首要目的是“引入私营资本,分阶段实现陆地对地观测商业化”,以便“最大限度地降低政府投入”。该法案颁布后,美国第一家私营对地观测卫星运营商地球观测卫星公司(EOSAT)成立,于1984年8月获得了“陆地卫星”(Landsat)数据销售权及陆地卫星-4和5的运营权,并将负责研制、发射和运营陆地卫星-6和7,美国卫星对地观测商业化进程正式启动。《陆地遥感商业化法案》明确表示,美国政府不承诺向商业对地观测运营商购买数据,同时“非歧视性”原则也限制了运营商开展商业活动的自由度。1989年,地球观测卫星公司被要求关闭“陆地卫星”项目,商业化尝试已濒临失败边缘。事实证明,《陆地遥感商业化法案》提出的将民用对地观测系统运营完全交给私营企业的方针,不仅没能起到促进商业对地观测产业发展的效果,反而对民用对地观测能力的发展造成了负面影响。

中期发展阶段—走上商业化发展的崭新道路

1992年,布什政府颁布《陆地遥感政策法案》,取代了1984年《陆地遥感商业化法案》。该法案首次明确了对民用和商用对地观测数据采取“区别对待”的方针,成为美国陆地遥感基本法。

美国陆地卫星-7在轨飞行示意图

1994年,克林顿政府颁布了总统决策指示PDD-23号令《关于美国对外国获取空间遥感能力的政策》。在进一步开放商业对地观测市场的同时,提出了“快门控制”等管控政策,对其他国家获取空间对地观测能力进行了更为明确的限制。

受《陆地遥感政策法案》和《关于美国对外国获取空间遥感能力的政策》的影响,美国商业对地观测开始走上了商业化发展的崭新道路。《陆地遥感政策法案》出台后,世界观测成像公司(WorldView Imaging)获得了美国商务部在地球观测卫星公司之后颁发的首份私营对地观测系统运营许可。随后,多家私营企业相继获得私营对地观测系统运营许可,加入到商业对地观测运营商的行列。但当时的市场环境仍然难以提供足以让众多商业对地观测运营商并存的市场空间。经过一系列并购重组之后,空间成像公司(Space Imaging)、数字地球公司(DigitalGlobe,即原世界观测成像公司)和轨道成像公司(Orbimage)3家运营商成功发射了商业对地观测卫星,美国商业对地观测产业布局已基本形成。

现期发展阶段—形成完备的商业数据政策体系

2003年,美国政府颁布了NSPD-27号令《美国商业遥感政策》,成为了取代1994年PDD-23号令的美国商业对地观测产业的指导性政策。该政策进一步明确了民、商用对地观测系统的分工,突出强调加大美国政府对商业对地观测产业的扶持力度。2006年4 月25日,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)颁布了《私营陆地遥感空间系统授权许可》的最终规定,与1992年《陆地遥感政策法案》和2003年《美国商业遥感政策》共同构成了完备的商业对地观测数据政策体系。

在商业对地观测数据政策体系的支持下,美国政府对商业对地观测商业化的支持终于落到了实处。2003年,美国国家成像和测绘局(NIMA)实施“清晰视景”(ClearView)计划;2004年,美国政府继续实施了“下一代视景”(NextView)计划;2 0 1 0年,奥巴马政府公布了“增强视景”(EnhancedView)10年计划,地球眼公司(GeoEye)和数字地球公司分别获得了总额为38亿美元和35.5亿美元的合同。在蓬勃发展的地理信息产业的支持下,对地观测数据的商业市场已经有了长足的发展,应用领域持续扩展,用户需求稳步增长。2012年,由于预算缩减,地球眼公司被数字地球公司并购,并购后的新数字地球公司不仅是美国目前唯一拥有在轨卫星的商业对地观测运营商,同时也是国际对地观测数据市场最有力的竞争者之一,其国际市场份额预计将达到50%左右。

美国世界观测-3商业卫星在轨飞行示意图

2 发展现状分析

在美国商业对地观测数据政策体系下,美国商业高分辨率对地观测数据市场蓬勃发展,同时卫星技术性能不断提高,分辨率不断突破现有水平。2014年,随着美国放宽对地观测数据分辨率限制,数字地球公司于2014年8月13日成功发射了全球分辨率最高的商业卫星—世界观测-3(WorldView-3),全色分辨率达0.31m,多光谱分辨率达1.24m。世界观测-3卫星成功发射,使得数字地球公司在美国新数据政策支持下更具全球竞争力。同时,美国商业资本参与航天力度骤涨,涌现出大批新兴商业航天公司,市场规模极速扩大,创新潜力全面释放,催生出全新的卫星应用和颠覆式的商业运营模式,极大地提高了美国航天发展活力。

美国在积极推动商业高分辨率对地观测卫星发展、抢占对地观测市场的同时,又不得不考虑国家安全、外交利益等多方面的需求。因此,正是这一矛盾对立性,使得美国在该领域数据政策的制订方面投入了很大精力,并根据发展需要不断地适时调整和修改。

通过政策法规控制敏感对地观测数据

近年来,美国商业卫星运营商的数量正在迅速扩大,特别是数字地球公司新一代卫星的研制,更加快了这一趋势。在全球范围内,政府和商业对地观测卫星数量不断增加,在国家和国际层面上,对形成成熟的数据政策法律框架提出了日益强烈的要求。与此同时,高分辨率商业对地观测卫星数量的增加,也提出了涉及国家安全、国防政策和外交政策等问题。

出于国家安全和外交政策的考虑,美国政府对商业对地观测系统采取控制运行的做法,以限制某些数据的收集和产品的分发,例如,最高分辨率的确定、供货的时间,以及只允许向美国政府或其批准的用户分发数据等。由美国国家地理空间情报局(NGA)负责所有的商业对地观测与国家安全有关的事务,并规定对于敏感的或先进的信息、系统、技术以及部件的出口,要一事一议。美国在2003年《商业对地观测政策》中建立了限制出售敏感卫星图片的双重许可制度,提出“在威胁到美国国家安全、外交政策、国际义务,或被其他法律禁止的情况下,运营商不得向‘敏感国家’销售任何‘非增强数据’”,同时在授予美国国家海洋和大气管理局的许可证管理条例中增加了严格的限制条款和条件,包括“快门控制权”政策、对列入“黑名单国家”的数据政策、保留数据销售记录、加密需要得到政府批准等政策。

过去,美国在战争期间实行了严格的数据限制,以应对特定的国家安全问题。如2001年阿富汗战争期间,美国实行了“买断”政策,该政策在“持久自由”军事行动中限制了阿富汗地区商业高分辨率卫星图像的销售。2003年伊拉克战争期间,美国政府采取了“延迟发布”政策,并要求空间成像公司和数字地球公司延迟2天发布伊拉克地区的对地观测数据。另外,美国国家海洋和大气管理局的商业许可证曾规定,分辨率优于0.5m的全色图像、2m的多光谱图像和3m的合成孔径雷达(SAR)卫星图像只能提供给美国政府利用。

逐渐放宽对高分辨率对地观测卫星数据的限制

近年来,美国不断通过立法手段来加大对数据开放的保障力度,例如,1992年《美国联邦地理空间数据共享政策》规定,数据分发应做到“数据使用效率最大化”与“带给政府和公众损失最小化”之间的平衡;2003年《美国商业对地观测政策》强调,各机构尽可能依靠“商业对地观测系统的有效载荷”,以满足情报和军事需求,保持国内高分辨率卫星成像公司在世界对地观测领域的领先地位。

高分辨率商业对地观测卫星数据的分辨率限制,虽然在一定程度上确保了国家安全,但却对推进商业对地观测卫星的发展和数据应用造成了影响。国防用户不得不寻找其他的图像获取途径,有时只能转向航空途径。为此,美国开始进行以放宽限制为核心的政策调整。2009年9月,美国政府放宽了关于商业雷达卫星许可证要求,将雷达成像数据地面分辨率的限制由3m放宽到1m,旨在推动美国参与到全球日益增长的高分辨率雷达卫星成像市场的竞争中。2014 年6月,美国商务部正式批准商业对地观测卫星运营商数字地球公司的申请,允许其向所有用户销售全色分辨率高达0.25m、多光谱分辨率1m的卫星图像数据,并且该批准立即生效。随着世界观测-3卫星的发射,大幅提升了数字地球公司卫星的竞争力,稳固了其“市场大佬”的地位。

同时,美国商业资本参与航天力度骤涨,涌现出大批新兴商业航天公司,催生出全新的卫星应用和颠覆式的商业运营模式,极大地提高了美国对地观测数据市场的发展活力。作为数字地球公司的主要政府客户的美国国家地理空间情报局,也开始考虑充分利用这些新兴服务提供商的数据。在此背景下,美国商业数据政策还将进一步发展和完善。

3 结论

总体上,美国已形成多类不同层次的商业对地观测数据政策,并仍在基于卫星技术和产业的发展继续完善和调整,旨在对商业系统运营模式、盈利模式等方面进行引导和规范。我国应充分借鉴美国的发展经验和教训,根据不同的资源对象和市场化发展需要,针对民用系统的商业化发展和商业系统的规范应用,分别制定各有侧重的商业对地观测数据政策,从而引导对地观测数据的高效应用,促进商业对地观测数据市场健康、良性地发展。

Overview of the Development of U.S. Commercial Earth Observation Satellite Data Policy

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