中科星图的未来

记录2024-11-27 16:31:10

36氪获悉,中科星图合肥数字地球有限公司于2022数字地球生态峰会,发布了星图地球(GEOVIS Earth)、星图地球工作室(GEOVIS Earth Studio)、星图地球数据云(GEOVIS Earth Datacloud)、星图地球开发者平台(GEOVIS Earth Dev)四大产品,对标Google Earth(谷歌地球)。通过该系列产品的集中发布,中科星图希望将数字地球服务推向大众市场,加速数字地球应用的国产化。

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创立于2006年的「中科星图股份有限公司」,是中国科学院空天信息创新研究院投资的企业。公司于2020年7月在科创板上市,目前设立北京,西安,青岛,合肥四个管理总部。2021年11月23日,中国科学院空天信息创新研究院与合肥市人民**签署全面合作协议,中科星图正式将”GEOVIS数字地球全球总部”项目落地合肥,计划开发对标谷歌地球的国产在线数字地球产品,未来预计在10年内投入百亿元人民币,以星图地球公司为载体,全面推进GEOVIS Earth星图地球建设,目标是提供全球化服务和运营能力,并在2028年底前实现不低于2亿名的注册用户,成为全球领先的数字地球系统与服务提供商。

发力数字地球新应用

2021年11月,中科星图发布公告称,公司拟向特定对象发行A股股票,募集资金不超过15.5亿元,资金主要投向GEOVIS Online研发中心建设、智能数据工厂建设和星图地球产品的研发、补充流动资金等,募投资金将有一半以上与研发相关。项目规划建设期为4年,建设地点位于安徽省合肥市国家级高新技术产业开发区。项目建成后将实现数字地球产品的国产化替代,建设具有国际竞争力的在线数字地球产品。

经过大半年的研发,中科星图于2022年8月正式上线了四款产品——星图地球、星图地球工作室、星图地球数据云、星图地球开发者平台。这四款产品覆盖发了时空大数据服务(DaaS)、时空分析云平台服务(PaaS)、在线数字地球服务(SaaS)在内的数字地球服务体系,帮助中科星图形成完整的GEOVIS Earth数字地球服务运营能力,致力于实现数字地球产品的国产化替代,通过全面线上运营,向大众用户提供更及时、更高效的在线数字地球产品和服务。

星图地球系列产品,图片来源:星图地球

星图地球(GEOVIS Earth)

星图地球是面向大众用户的在线数字地球探索门户,以丰富的时空数据浏览、分析与互动的数字化内容能力,为用户提供丰富的数字化内容和即时的交互体验。基于海量时空数据、神经渲染、三维场景构建等技术,在星图地球APP上,让更多用户可以足不出户环游世界,探索任何感兴趣的地方。也可以通过星图地球观察地形地貌的三维立体呈现,更加直观、深入地掌握地球知识。星图地球在满足大众用户浏览探索数字地球的需求之上,构建起面向互联网大众的一系列产品应用**。根据不同的应用场景,提供社区、教育、旅游等方向的探索应用,承载星图地球在社区、教育、旅游等场景的应用落地。

作为直接对标Google Earth的产品,星图地球的渲染效果是业界关注的焦点。许多传统的许多数字地球交互产品,会因为数据量太大造成卡顿等问题,严重影像用户的交互体验。星图地球的产品拥有媲美谷歌的神经渲染效果,是星图地球与中科大孵化的合肥恒纪元智能科技有限公司合作的成果,目前已完成实验验证。围绕中安创谷拍摄的800多张照片,在单张3090卡上仅需约1个小时的训练,即可收敛出一个由神经隐式函数表达的三维场景模型,进而可以实现沉浸式任意视角的虚拟漫游。此外,该系列产品也提供新的三维重建技术解决方案,不仅提高了视觉效果,存储空间也得到了指数级压缩。

图片来源:星图地球

星图地球数据云(GEOVIS Earth Datacloud)

受到数据体量大、获取流程长、更新速度慢、加工工序多等重因素影响,时空数据获取变得非常不易。同时,在各行业领域数字化进程中,时空数据的应用效率大幅降低,使用成本也非常高昂。因此,面向行业企业推出高品质、高可靠的在线时空数据云服务,降低用户的时空数据获取门槛和使用成本,大幅改善用户的使用体验,是当下不可回避的现实问题。

星图地球数据云是一款线上时空数据云服务产品,依托强大的超级计算,基于专业的GIS数据处理、分析、挖掘、集成能力,以DaaS形式向用户提供优质、高效、便捷的线上数据云服务,有效应对时空数据资源开发利用中面临的技术难度大、建设成本高、动态更新慢等挑战。星图地球数据云将时空类数据的应用方式进行云化,让原始数据首先通过底层的数据智能工厂进行处理转换及深加工,再通过平台将增值后的数据以云服务形式发布至互联网,为各领域提供时空数据在线服务。

星图地球数据云当前保持1次/年更新频率的全球矢量数据、全球10米影像数据、全国矢量数据;2次/年更新频率的全国0.8米影像数据、全国重点城市0.5米数据;>4次/年更新频率的全国地名、地址及POI兴趣点数据。

星图地球数据云支持接入影像数据(10米全球数据、0.8米中国大陆数据、0.5米中国重点城市数据、时序影像、即时影像)、矢量数据、模型数据、高程数据、地形数据、专题数据等多源异构时空数据,满足用户多样化的数据调用需求,降低用户获取数据的成本。不仅可以为包括国土、规划、公安、应急、电信、电力、环保、交通、林业、农业、气象、水利等传统地理信息领域,以及IoT、LBS等新型泛时空应用领域在内的政企单位和公众用户。还可以根据用户的个性化需求,灵活定制软件 硬件 数据一体化的前置服务。满足各行业多样化的时空大数据应用需求。依托高性能的云计算数字化底座,可以为用户提供地图API调用服务、高级Web API调用服务、地图SDK等开发资源和数据增值服务,方便用户快速调用和制作数据,为构建数字化世界提供数据基座。

面向企业和个人,星图地球数据云还可以提供全面精确的地名搜索服务,助力政企提高地名管理工作水平和服务质量。同时,基于地图开发工具应用,企业和个人可通过调用星图地球数据云线上化的数据及功能服务快速完成业务系统的开发,降低开发成本。

全球高程数据,图片来源:星图地球

星图地球工作室(GEOVIS Earth Studio)

星图地球工作室是本次新品发布的亮点产品之一。以Google Earth为代表的传统数据地球产品,虽然在线交互能力在不断提升,但对于二次创作的支持非常有限。用户基于数据地球平台进行二次创作的门槛很高。作为面向广大创作者提供的交互式内容制作工具,星图地球工作室基于数字地球提供丰富的信息、智能化功能,并通过不断丰富的素材资源库,大大降低使用门槛,让普通人也能做出精美的交互演播场景,用于表述一个完整的内容。

该工具基于web技术实现在线轻量化编辑,用户无需安装部署,即点即用。基于数字地球和三维场景进行内容展示,用户可以自由创建场景、设计动画。还能接入和显示星图地球数据云平台或其他在线数据服务,显示用户标绘和添加的内容,支持地球浏览、视角变化、特效加载。还可根据用户兴趣提供模板支持,方便用户快速创作,无需从零开始。通过提供的各类丰富标绘要素,在三维空间内非常直观、准确地描述场景。像PPT一样易于操作,在线“零安装”,易获取。快速生成图片、视频、交互场景等内容,视频一键录制。应用场景包括学科教育、媒体创作、企业**等。

星图地球工作室操作界面,图片来源:星图地球

星图地球开发者平台(GEOVIS Earth Dev)

数字地球是一个综合的跨学科技术与应用,其涉及到的细分专业领域多,且呈碎片化状态,应用系统开发复杂,传统开发模式对开发者的专业要求和编程技术都提出了较大的挑战。以Google Earth Engine为代表的数字地球云开发平台,对JavaScript和python等编程语言的要求较高,也要求开发者对遥感技术和知识有深入的了解。

针对云上应用开发面临的专业数据获取难、应用无法闭环等痛点,通过星图地球数据云直接连接,星图地球推出基于数字地球的低代码、一站式应用开发平台——星图地球开发者平台。通过丰富多样且开箱即用的可视化组件,进行自由布局、图形化拖拽、可视化调参,高效赋能数字地球应用一站式开发,大大降低数字地球应用开发门槛。

低代码开发是指通过可视化方式、无需或少量编写代码,即可快速搭建各种应用系统。区别于其他低代码平台,星图地球开发者平台专注数字地球领域,为开发者提供了功能丰富、种类齐全、开箱即用的数字地球组件、图表组件、应用插件,并支持在线及离线影像、矢量、地形、高程、倾斜摄影三维模型等多源异构时空大数据接入,充分满足各类专业分析与展示需求。这样能够极大地降低开发门槛,即便不懂数字地球专业知识,也能轻松进行数字地球应用开发。

通过开箱即用的可视化组件,可以进行自由布局、图形化拖拽、可视化调参,星图地球开发者平台可为行业开发者提供一站式的数字地球在线开发与应用服务,支撑用户快速完成各行业数字化应用构建,共同在数字地球时代浪潮中建立蓬勃发展的产业生态。

星图地球开发者平台操作界面,图片来源:星图地球

GEOVIS平台产品体系

星图地球是中科星图推出的新系列产品。在此之前,中科星图的主要产品包括 GEOVIS 数字地球基础平台产品和 GEOVIS 数字地球应用平台产品。

GEOVIS数字地球基础平台产品

GEOVIS数字地球基础平台产品包括GEOVIS iData、GEOVIS iFactory、GEOVIS iCenter、GEOVIS iExplorer四条产品线。

  1. GEOVIS iData空天大数据产品线,是综合利用卫星遥感、航空摄影等多源数据,提供全球基础空间数据产品、人工智能样本产品以及各类数据增值服务。
  2. GEOVIS iFactory空天大数据智能处理平台突破了海量高分遥感数据吞吐速度、处理能力、算法效率与精度稳定性等方面的瓶颈,实现了对可见光、微波、高光谱及激光等各类载荷数据的高精度、高效率、自动化、智能化处理,提供高效、精准的空天大数据产品生产能力。
  3. GEOVIS iCenter空天大数据共享服务云平台,是综合利用大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术,提供空天大数据的引接、存储、组织、分发、共享、分析等能力,可为GEOVIS数字地球各行业应用提供稳定、高效的数据服务和应用支撑服务。
  4. GEOVIS iExplorer支持多源异构数据在统一时空框架下的叠加融合显示、处理、分析可视化,可将地球系统中多种要素信息融合表达,快速构建多维立体可视化场景,支持用户有效决策。

GEOVIS数字地球应用平台产品

GEOVIS数字地球应用平台专注数字地球与行业应用的紧密结合和深度拓展,以需求为牵引,不断催生各种应用组件,快速响应用户需求。基础与应用两类平台相互促进,有效实现“技术和市场相结合、平台与应用相结合”的“GEOVIS / GEOVIS ”双轮驱动的数字地球产品战略。

目前公司已经推出GEOVIS数字地球应用平台产品包括:GEOVIS军用数字地球应用平台、GEOVIS自然资源数字地球应用平台、GEOVIS交通数字地球应用平台、GEOVIS气象数字地球应用平台等。

图片来源:星图地球

研发GEOVIS 6,开辟大众市场新蓝海

经过十余年发展,中科星图已经形成了具有自主知识产权的数字地球相关产品和核心技术。2021年,公司研发投入达到1.59亿元,同比增长66.79%,研发强度提升1.72个百分点至15.26%。从创立至今,GEOVIS已经历六次迭代,主要为特种领域用户定制开发的软件产品,其完整覆盖了从数据获取存储,到分析与可视化的共性需求,开始应用于**、企业等重点客户。目前,GEOVIS 数字地球已应用于50 余个行业领域,为中国地质调查局、国家卫星海洋应用中心、国家卫星气象中心、住房与城乡建设部遥感应用中心、民政部减灾中心等部门提供了技术支撑。

目前,中科星图最新一代数字地球GEOVIS 6,主要是以北斗网格剖分理论为基础,以北斗网格码为核心研发的新一代数字地球GEOVIS iBASE北斗网格时空引擎。通过该数字地球基础平台,中科星图在原有特种领域、气象、交通、商业航天等行业的基础上,进一步增强了农业、林业、应急等民用市场以及大众等方向的布局。

中科星图副董事长兼总裁、星图地球董事长邵宗有表示,“不同于图片,影像逼真对于技术的考验很大,一要高清晰,二要流畅。”

邵宗有解释道。首先,数字地球要构建一个操作器,类似于镜头的推拉摇移,实现影像从宏观到微观的逐级呈现。其次,要解决轻量化的在线三维场景高效渲染、复杂逻辑的前端交互框架以及大范围时空场景数据的实时加载等问题,以实现高清晰、流畅的表达,就像8k、4k电视。

中科星图(688568.SH)是国内最早从事数字地球产品研发与产业化的企业。2019 年,实现销售收入4.89 亿元,净利润1.03 亿。2020年,公司实现营业收入7.03亿元,同比增长43.55%;归母净利润1.47亿元,同比增长43.31%。

2021年,公司实现营业收入10.40亿元,同比增长48.03%;归母净利润为2.20亿元,同比增长49.41%。中科星图的营业收入结构进一步优化,民用市场表现极为突出。2021年,公司来自特种领域、航天测运控、智慧**、气象生态、企业能源五大业务板块的营业收入分别为5.51亿元、0.97亿元、2.37亿元、0.91亿元及0.19亿元,对应分别同比增长16.61%、289.30%、105.68 %、107.26%及34.36%。由于航天测运控业务发展迅猛,2021年,公司将其从特种领域做了拆分。中科星图布局航天测运控领域,将产业链从中下游向上游延展,更进一步实现星图布局全产业,形成产业链上下游贯通的商业模式目标。

从产品划分看,中科星图主要产品为GEOVIS技术开发与服务、GEOVIS软件销售与数据服务、GEOVIS一体机产品销售、系统集成。2021年,GEOVIS技术开发与服务营业收入同比增长47.31%至7.83亿元;系统集成营业收入同比增长143.43%至1.15亿元;GEOVIS软件销售与数据服务营业收入同比增长119.32%至0.89亿元。这主要系公司业务规模扩大,产品订单持续增长所致。

中科星图的目标是开辟数字地球大众市场新蓝海,将数字地球业务不断向大众应用渗透,探索数字地球在线应用场景,将实现中科星图数字地球产品的线上运营,提供全球服务和运营能力。

图片来源:星图地球

市场竞品与生态发展

目前,星图地球潜在的行业竞品,主要是市面上已存在的遥感云计算平台,例如2015年发布的谷歌地球引擎(Google Earth Engine,简称GEE)。该平台是当前全球开发者生态最完善,数据集最庞大的遥感云平台。但受限于谷歌与中国的关系,GEE在中国很难向大众市场推广,且不被政企客户所接收。除GEE外,微软于2021年底上线了星球计算平台(Microsoft Planetary Computer,简称MPC)。MPC将功能定位于全球环境变化,避开与GEE直接竞争。同时,MPC托管在Azure上,提供给用户**,支持JavaScript、Python、R三种开发语言,但由于上线时间较短,当前数据集较少。

在国产的潜在竞品中,无法绕开的是国产第一家遥感云计算平台——PIE ENGINE。这款航天宏图2020年上线的产品,是最终对标谷歌地球,想填补国产市场空白的产品。除此之外,阿里云在2022年3月发布了AI EARTH地球科学云平台,主打AI模型计算,目前也在内部测试阶段中。

相比于以上这些云计算平台,星图地球本次上线的产品,最大的优势就在于低代码、易操作和细分产品。遥感行业需要平衡的核心内容之一,是面向专业用户开放更多的开发权限,以此来扩充专业的开发者生态,还是面向大众用户降低开发门槛,吸纳更多的大众群体。

过往的云平台,主要面向专业开发者和科研用户,习惯于将所有功能整合到一起,从数据获取到制图输出,全部放在一个界面,通过不同函数功能来实现。这种方式对专业用户比较友好,但对于初学者而言非常头疼,往往具有较高的学习门槛。星图地球的低代码平台,能有效降低开发门槛,吸纳更多潜在的开发者群体。相对应的是,低代码平台也对星图地球团队的产品和研发能力提出更高的要求。团队必须尽可能封装整合更多的模块到平台中,帮助用户实现更多的功能。

星图地球将DaaS、SaaS、PaaS等平台切割开来,对于非专业出身的大众用户是更友好的选择。例如,遥感影像有大量预处理环节,无论是大气校正还是去云处理,对普通用户都是很难实现的功能。因此,这些功能可以由公司在后台开发好,针对不同用户开放不同的开发能力。

目前,星图地球有三个可发展的目标:

一、扩充数据集。数据的获取能力是中国企业的核心竞争力之一,如何获取到独家的遥感数据集,与更多的遥感影像公司达成合作,提供时效性更高的遥感影像,对于后续的用户体验有较大的影响。

二、完善开发者生态。无论是GEE还是国产的PIE ENGINE,目前都已形成自己的开发者社区。星图地球需要通过合适的开发生态和商业模式,吸引更多的开发者,以此完善平台的功能。

三、实现产学研结合,培养开发人才。与高校合作培养开发人才这块,一直是国产软件的劣势。在全球范围内,Esri的Arcgis产品和开源的QGIS产品由于完善的生态和功能,占领了绝大多数高校的GIS课堂。高校通过数年的时间,为ArcGIS和QGIS培养了大量的用户。学生在毕业后将平台的使用习惯带到政企单位,用户粘性非常高。当前的国产软件,主要是通过比赛的形式与高校合作,例如“中科星图杯”国际高分遥感图像解译大赛。但此类别的比赛只能在短时间内吸引部分学生群体,无法形成长期的用户粘性。国产软件应该持续发力,将平台带入高校的课题,与教学科研相结合,培养未来潜在的用户群体。