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【探讨】全球地理信息产业趋势分析和展望

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薛超
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地理信息产业是以现代测绘和地理信息系统、遥感、卫星导航定位等技术为基础,以地理信息开发利用为核心,从事地理信息获取、处理、应用的战略性产业,是数字经济发展的重要基石,也是现代化经济体系的重要支撑。地理信息产业作为新兴的朝阳产业,具有战略性新兴产业的特征,其产品和服务广泛应用到众多领域,在国土、数字城市、水利、环保、气象、测绘、应急减灾、海洋、电力等领域发挥着重要作用。研究数据显示,全球地理信息产业市场规模近几年加速增长,地理信息行业估值预计到2020年达到4392亿美元,复合年增长率为13.6%。增长加速可以被认为是行业持续技术进步,和地理信息的信息民主化与先进数字技术的整合以及由此带来了创新的业务模式。
全球地理信息产业和市场规模将实现更大增长
全球导航卫星系统定位技术是实现各种地理信息产业的最基本工具,预计到2020年继续保持其在全球地理信息行业一半以上的市场份额。基于位置信息的需求不断增长,移动设备(即移动电话、平板电脑等)的激增以及全球卫星导航系统设备在农业、航空和智能交通系统等行业领域的迅速发展需求,成为全球卫星导航系统和定位市场需求激增的主要驱动因素。
预计到2020年,地理信息技术部门的市场规模、地理信息系统及空间分析,将以12.4%的复合年增长率增长,因为越来越多地应用在城市规划、公用事业管理、电子政务、应用程序、零售和物流部门、灾害管理和各种其他应用中。越来越多的业务数据与企业级功能的位置信息集成,工程建设基础设施部门逐渐应用空间分析,深化大数据与GIS的集成,空间分析行业因增加位置数据的需求而有望实现更大增长。
估值500亿美元的地球观测业务,预计在2020年将达到759亿美元,复合年增长率为14.9%。随着小型卫星和纳米卫星革命全面展开,转向高分辨率和近实时数据提供以及增值服务的扩展,这一需求将在未来3年内显著增加。
建筑和工程、汽车和航空航天设计中对三维激光扫描的高度接受,室内和室外空间数据环境的整合正在推动三维激光扫描领域的市场增长。预计到2020年全球三维激光扫描市场将达到142亿美元,在2017年~2020年预测期间的复合年增长率约为21.3%,从而使其成为地理信息行业增长最快的部分。
亚太地区将成为地理信息行业增长最快地区
近几年,虽然全球地理信息行业继续获得关注度和成熟度,并且整个市场预计将实现更快地增长,但行业的增长并非在不同地区平均分配,而未来几年各地区的市场份额将发生变化是最引人注目的,预计新兴市场区域的增长速度将明显快于市场相对成熟的区域。
亚太地区将成为地理信息行业增长最快的地区(按绝对市场价值计算),而非洲预计将以最快的速度增长。这些地区对地理信息数据与服务的需求将受到用户群急剧扩张的推动,主要得益于这些地区政府为填补发达国家普遍存在的数字鸿沟而采取的众多举措。
预计到2020年,亚太市场将以18.2%稳健的复合年增长率增长,其市场份额将从2017年29.0%增加到2020年32.6%,超过北美地区。中国和印度被认为机遇之地,因为它们人口众多,经济增长迅速,目前地理信息技术的采用水平相对较低。新加坡、澳大利亚、新西兰和日本是该地区的先进国家,用户群体采用地理信息和技术处于先进的阶段。
北美地区是目前最大的地理信息市场,预计到2020年市场将以10.2%的复合年增长率增长,技术的进步和整合是市场增长的主要因素。随着“定位”组件嵌入经济的每一个领域,北美市场将成为其强大的制度能力、基础设施、成熟的政策框架和先进的用户采用水平驱动的最大受益者之一。由于美国和加拿大在创新领域处于世界领先地位,也可能继续见证即将到来的技术领域新企业的出现,从而提高地理信息的利用率。
欧洲地区估计市场份额接近26%,到2020年整体市场份额预计将略微缩减至24.6%。市场的关键驱动因素之一是综合利用地理信息进行工作流管理,处理城市和基础设施规划管理的各个方面,从而实现更高水平的生产力和效率。
预计到2020年,非洲和中东的年均复合增长率分别为16.8%和17.3%,这些地区的地理信息和技术使用量将大幅增加。然而,尽管增长率很高,但由于基准价值较低,这些地区的市场份额不太可能出现重大变化。预计到2020年底,非洲和中东的市场份额将分别接近2.7%和3.1%。
大数据分析和云计算将对地理信息行业产生深远影响
随着新的创新产品、服务和商业模式的发展,技术领域也不断发展。这些都得益于地理信息技术以及数字技术生态系统和传感器技术的发展。地理信息技术现在越来越多地与信息、通信和技术以及其他支持技术元素相结合,改变企业/组织工作流程,为地理信息行业的所有领域创造大量机会。
在第四次工业革命开始时,将对地理信息产业不断发展产生深远影响的6项技术是大数据、云计算、人工智能、物联网、增强现实和虚拟技术、现实和自动化。就像这些技术正在影响地理信息行业一样,地理信息行业解决方案也推动了这些技术的发展。大数据和云计算仍然是推动地理信息行业的两大主导技术。地理信息是最早的“大数据”,来源于多个时空框架的数据,即地球观测、设备和传感器网络、扫描仪等。由于从各种来源收集大量结构化和非结构化数据,有效地存储、处理和传播对于实现地理信息技术的真正潜力至关重要。因此,预计大数据分析和云计算将对地理信息行业产生深远影响。
就其对地理信息行业的影响程度而言,大数据和云计算密切关注物联网和人工智能。人工智能被认为是自动化利用空间大数据的一个很好的工具。人工智能驱动的地理信息应用可以帮助精准农业、灾害管理、零售和物流、导航以及将要和将使用预测建模的其他几个领域的端到端解决方案。目前,人工智能是全球导航卫星系统和定位、地理信息系统、空间分析和地球观测部门的重要推动者。物联网是一项关键技术,可在不同网络上集成各种数字设备,实现大量数据的收集和交换,处理和通信。物联网应用正在发展成为全球导航卫星系统和定位技术的重要需求驱动因素。
地理信息行业正在见证越来越多的行业在日常工作流程管理中对地理信息解决方案增长的需求。全球导航卫星系统、位置分析、卫星图像和支持地理信息的移动应用程序迅速普及,使得地理信息数据成为获得所需位置精度的核心工具。地震学、计量学、制造业、工程学、建筑学、室内定位、建筑信息、考古学和土地管理,是需要使用地理信息和技术的突出用户群。这些应用领域要求位置和精度小于1米(在某些情况下精确到毫米),突出了地理信息技术需要捕获此类数据以用于应用目的。如今,地理信息技术的使用不仅限于国防和内部安全、城市发展、基础设施、灾害管理等典型部门,位置分析正在各个领域中使用,这些领域可能直接推动地理信息市场发展。
值得注意的是,政府和私营部门用户群的投资增加,数字服务的扩展以及地理信息技术的创新,为近年来的地理信息应用创造了新途径。卫星图像、地理信息系统、空间分析、无人机、全球导航卫星系统和定位以及3D扫描正在被各行业广泛使用,用于地理定位、绘图、可视化和分析,以实现更好地决策制定和工作流程自动化。同时,国防和内部安全部门被视为地理信息市场的最大行业驱动力,它们使用全球导航卫星系统和定位系统,以及卫星图像用于战略目的,将继续推动地理信息市场增长直至2020年。此外,基础设施和城市发展部门是新兴经济体,将成为地理信息市场增长的主要推动力。特别是亚太地区主要投资的驱动因素,将使亚太地理信息市场成为最大的市场。而对灾害风险管理、灾后评估和应急计划制定的地理信息和技术需求,已成为每时每刻自然灾害数量及其影响每年都在增加的需求,成为对全人类居住的威胁。测量工具、卫星、航空图像、全球导航卫星系统定位、扫描和空间分析技术为预防性和灾后管理提供可视化模型,如部署救援队,促进疏散及避难,进行损害评估以及进行灾后重建和恢复。世界各国政府和私营企业越来越关注提高灾害防备能力,这将使其成为2020年地理信息市场的主要推动力。
地理信息产业对全球经济产生巨大价值影响
随着地理信息行业的不断发展和嵌入到各种业务流程,如:商业信息管理、指挥信息系统、供应链管理网络、环境影响评估、设施管理等,其在主要经济领域的应用继续增长。利用空间信息、传统和新兴的地理信息,将提高上述领域的效率和生产力,这些应用在运输、建筑、采矿、农业、公用事业、政府等众多领域得到广泛应用,从而对全球经济产生巨大的价值影响。
随着地理信息分析在全球范围内普遍应用,尤其是卫星图像被广泛用于减灾和气候风险管理,地理信息市场将继续增长。研究表明,地理信息和技术对全球经济的影响正在扩大。从2013年到2017年,地理信息行业的复合年增长率为11.5%,从202.8亿美元增长到292.2亿美元;另一方面,地球空间行业的经济影响从2013年的1118.7亿美元增长到2017年的2210.7亿美元,复合年增长率为20.9%。地理信息技术的经济影响几乎是地理信息市场本身增长速度的两倍。这基本上表明地理信息和技术作为经济推动者所发挥的作用。一个相对鲜为人知的行业,其复合年均复合增长率达到11.5%,可见影响力增长速度之快。
值得注意的是,影响价值是仅对经济贡献的评估,若考虑社会影响预计会有更大的价值。
行业内合作关系加强,并购保持稳定
与技术行业的整体趋势相似,地理信息行业也存在内外合作伙伴关系和多方持份者合作、并购、风险投资以及不时将某些业务拆分维持与建立竞争力的趋势。
行业内合作、合并和收购的驱动因素包括开发复杂的能力,利用合作伙伴优势提供有利的经验,提供“端到端”解决方案,实现规模经济,共同开发未来产品/原型以及整合市场和技术组合,以了解和分析更广泛的增长趋势,促进地理信息行业采取战略举措。
综合分析地理信息技术的商业趋势,一方面,并购在过去5年中保持稳固,行业内的合作伙伴关系和合作已大大加强;另一方面,合并和收购加快了开发和创新周期,行业内外的创新不断促进增长。
在合作趋势方面,5年中几大领域的的合作伙伴和协作的分布情况保持一致,最大的合作关系出现在内容市场,其次是软件和硬件行业市场。总体来看,行业间的合作正在增强,表明地理信息行业正朝着提供“端到端”解决方案以满足用户需求的方向发展。作为创新的催化剂,行业间的合作似乎是数字生态系统中地理信息行业的前进方向。与此同时,行业内合作伙伴关系也在不断增加,并表明行业参与者越来越有信心利用彼此的优势,不仅创造新的产品组合,并且整合系统和各自的领域专业知识,为消费者创造有益的产品,并开发新的市场。
地理信息行业合并和收购在2013年~2017年间基本保持稳定,在进一步分析区域分布时出现了北美和欧洲地区高度集中的现象。其中,并购的关键原因仍然是投资组合扩张(技术、产品),然后是市场整合。对单一公告的深入分析表明,重点是通过行业整合提高产品、服务和技术能力。在个别典型例子中,合并为客户创建了卫星系统、地球图像、地理信息解决方案等,合并带来了更广泛的基于空间的解决方案,更大规模和多元化的收入基础。通过对2013年~2017年间并购企业的区域性分析表明,北美和欧洲在并购方市场份额中占据的份额大于其在并购公司领域的比例份额,这表明他们在未来有积极扩张的计划。
“就绪指数”评估50国地理信息数据基础设施现状
分析展望全球地理信息产业发展趋势,还需要关注一项重要内容——国家地理信息就绪指数。该指数由地理信息媒体与通讯集团于2017年首次推出。长期以来,全球的利益攸关方都表示需要一个对比性框架,能为他们提供参考,同时能促进关键度量的提升,从而促进行业的总体发展。国家地理信息就绪指数对50个国家进行了评估和排名,旨在为各国决策者提供一个框架,使其理解建设包容性地理信息生态战略的急迫性。各国的利益攸关方均可利用地理信息就绪指数确定地理信息能力建设的关键领域,从而高效地开展工作,促进国家的增长与进步。
国家地理信息就绪指数包括地理信息数据基础设施等几大支柱要素。高效的地理信息数据基础设施能够促进国家地理信息数据及信息的存取、分配及使用。主管部门一般为负责测绘与空间事务的国家机构,即负责加强及整合地理信息数据组的机构。这类机构同样负责管理国家其他核心地理信息基础设施,包括大地测量框架、平台与门户、数据传送机制等等。在被评估的50个国家中,地理信息数据基础设施现状可分为几类:
第一类:国家拥有发达的地理信息数据基础设施,运作高效的国家空间数据基础设施,国家测绘机构及国家空间机构。这类国家的空间数据基础设施处于第三阶段(按照联合国全球地理信息管理专家委员会的标准)。所有国家拥有明晰的内含地球科学数据处理学(即地理分析学)的信息管理政策框架,移动应用及定制化网络应用,因此各个渠道的机构均能获取并使用国内的地理信息。这些国家的地籍、地形、公用事业网络、交通网络、土壤及土地覆盖等专题图层比例尺较大,从1∶200到1∶5000不等,更新频率从每月至半年不等;最高层指定机构所提供的地球观测图像分辨率达到最高,可达1米~2米或2米~5米或1米~2米不等。意大利、瑞典、芬兰、挪威等欧洲国家的地球观测图像由欧洲航天局提供,分辨率5米;>2米~5米)。专题图层比例尺较小,从1∶40000到1∶250000不等或更小。更新频率较低,大部分图层3年~5年更新一次。大部分国家仍在开发内含平台与门户的地理信息数据架构。部分国家拥有仅供浏览信息的网络门户,综合性数据中心即将上线。空间数据共享较为落后、受限多,数据间及数据内连接弱。数据传输基本限于传统方式,数据标准还未受到重视。
总体而言,通过评估50个国家的地理信息数据基础设施,发现呈现几大亮点:
美国在地理信息数据基础设施支柱要素的得分位列第一。美国拥有完备的国家空间数据基础设施及地形、地籍、交通、公用事业、农业、灾害管理、水温、建筑与基础设施等专题图层,且比例尺较大,从1∶200、1∶250至1∶5000不等。美国也是第一个建立全球定位系统的国家,该系统在全球范围内被广泛使用。美国还建立了星基增强系统、广域增强系统及高效的大地测量基础设施,在数据基础设施与治理机制上为其他国家树立了榜样。
在欧洲空间信息动议的指导下,欧洲国家均建立了国家空间数据基础设施。该动议为欧盟成员国提供了参考框架,使成员国共享三十四种不同主题的空间信息,同时为各国的国家空间数据基础设施的建立提供了“指导方针”与“执行规则”。在该动议的框架下,各国建立国家空间数据基础设施,公民与政府能够便捷地获取数据组。此外,作为欧洲航天局的成员,各国能够直接获取高分辨率的卫星图像(申请时请备注“单位+姓名”,核实后入群
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本期编辑:赵志坤
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