天空中的眼睛 ： 来自地球观测的机遇

VIEWPOINT 2023 在SKY: OPP债权从 EARTHOB服务 为卫星机会腾出空间 在私营和公共部门AUTHORS 马里奥尼科 地球观测（EO）-结合GiancarloAgresti 云基础设施、大数据、 和人工智能(AI)-实现数据驱动应对社会挑战的决策，如 城市发展规划、土地管理和气候问题。由 技术增强，增加免费访问 低/中分辨率图像，易于访问计算能力，加速数据驱动 组织变革使稳定 EO市场的增长。这个观点分析了潜在的应用和障碍，发光 关于私人和公共组织如何把握价值。 迈克尔·科尔克DarioGaranteStefanoSanna莱昂纳多·托福利 VIEWPOINTARTHURD.LITTLE 数据驱动决策- 制作是关键解决社会问题挑战 基于云的融合发展 基础设施、大数据和人工智能，以及空间成本大幅降低 系统，创造了前所未有的促进数据驱动的采用的机会响应各种社会的应用 挑战。这些包括监测稀缺性资源，减缓气候变化和 环境退化，跟踪迁移流量，并监控 城市化和农村发展。 EO是数据驱动决策的关键推动者在这种情况下，允许在 大气成分和气候指标 通过交叉参考卫星数据与可用的环境和人口统计信息。 从多个来源收集的大数据， 包括卫星，可以支持，例如，非法迁移流监控和检测 活动。此外，EO提供及时和 对城市有用的空间分类信息发展规划和土地管理。 目前EO的采用率较低主要是由于数据采集和处理的高成本， 可利用数据的可用性有限，短缺 技能，以及拥抱变化的惯性。然而，最近的技术发展正在开放 有机会开发和引进新的 服务(例如，请参见侧栏“IRIDE：一个新的 ItalianEOconstellation").Indeed,followingthe 欧盟的哥白尼EO计划，几个欧洲成员国已经认识到EO的价值 数据潜力，并正在投资于促进在公众和 私营部门。 IRIDE-一个新的意大利EO星座作为国家恢复计划的一部分 和弹性（NPRR），意大利政府投资约 14亿美元用于在全国范围内开发 EO星座，完成 预计2026年。额外投资 将投入超过7500万美元的资金市场的发展 向公众提供EO服务 行政管理。地理信息服务将包括对领土的监测，滑坡区和基础设施。 提高了高质量EO数据的可用性近年来，EO市场见证了 由四个主要驱动因素支持的稳定增长: 1.由于商业数据的更高分辨率遥感技术的改进 和星座 2.更易于访问的商业图像耦合 使用免费的低/中分辨率数据后- 哥白尼 3.易于访问和可扩展的计算数据处理和分析能力通过云技术 4.加速数据驱动型转换的组织 遥感应用具有特定的 传感器类型方面的要求(最采用光学/多光谱和合成 孔径雷达，而其他技术包括 红外和射频)、分辨率和重新访问时间(即，观察之间经过的时间 地球上的同一点)。从历史上看，成本 数据的采用一直是一个关键的障碍。然而，降低进入空间的成本(包括 卫星制造和发射成本)耦合 性能更好的传感器已经增加商业卫星图像的供应 大幅降低数据价格。 VIEWPOINTARTHURD.LITTLE 机构星座，如哥白尼 未来的IRIDE提供免费的EO数据，是采用EO的重要一步 应用，特别是那些表征 通过不太严格的要求。此外，数字化的增加正在推动转变走向数据驱动的流程和决策-制造和实现更广泛的使用 EO数据。基于云的发展 存储和计算，再加上更大的创新的可用性和可访问性AI/机器学习(ML)算法是 使公共机构和私人公司 处理和分析大量数据 更有效率。随着AI越来越多地转向变成一种商品，它代表了一个巨大的社会、政府和 企业收集和分析数据 来源包括无人机、卫星和互联网 ofThings.Inthiscontext,organizationsare 显示出越来越多的人愿意创造一个所有业务结构的环境 能够使复杂的数据驱动 决策以及数据和分析工具在哪里在整个组织中广泛使用。 了解最终用户需求并进行测量 EO应用的价值 EO为公众提供各种服务 和私营部门，包括土地监测和沿海/海洋地区、气象和气候预测、决策支持 紧急情况(例如，快速损伤映射)，和监视服务（例如，船只跟踪）。 采用基于卫星的EO的第一步服务是评估这些服务的价值 可以带来。一方面，公共和私人组织应衡量适宜性 通过应用多标准的EO应用 考虑经济利益的系统(例如，通过降低成本提高效率)，社会和环境影响，以及监管 implications.Ontheotherhand,organizations 还应该考虑采用的成本，包括算法的成熟度和成本 的图像。最终用户的净值取决于特定的用例和独特的上下文 应用程序。 在公共行政部门(PA)，当局应该进行定期的高级别筛选 利用新兴的EO应用程序并执行对最有前途的深潜评估 ones。图1说明了影响和潜力 EO服务和卫星的适用性在公共部门的应用。 图1.公共管理中潜在的EO适用性 公共行政部门 气候& 农业环境- 文化 Education&研究 Health 卫星应用 基础设施- Ture& 运输- ation Lawenforce-& civil 保护 Social& 经济发展- m 旅游 m Urban 发展-m 沿海和海洋监测 空气质量和污染地面和结构运动 土地利用/土地覆盖 气候与水文气象预报水管理 紧急情况安全 图例: 对核心流程的直接影响 EO数据的间接使用 零星使用EO数据 有限的应用 对非核心流程的直接影响 来源：ArthurD.Little VIEWPOINTARTHURD.LITTLE 案例研究-土地使用监测系统，以提高检查付款的效率 ArthurD.Little支持当地的意大利人公共机构在定义其土地时- 监测战略和采用土地包裹识别系统。目的是加强支付控制机制 农业和农村发展- 根据欧盟法规2021/2116 融资、管理和监测 共同农业政策-通过卫星成像: -吸引力。该系统既带来了效率和功效的好处。它使 对所有地块的持续监测请求，而不是目前的5%随机样本分析，而请求选择需要深入控件的 基于EO数据。因此，欧盟的援助是准时管理，只支付 当声明与作物一致时检测到。 -可访问性。系统自由利用 来自Sentinel卫星的可用EO数据 哥白尼星座 作物的生长随着时间的推移，根据归一化植被指数。 然而，考虑到 当地领土及其对质量的影响在算法输出中，多个供应商根据不同的因素进行了评估， 包括成本、采用的难易程度，以及成熟度水平。分析还探讨了 组织和运营影响，具有相关成本的估计。系统需要后台团队的设置 检查系统输出时，结果 从卫星图像不是100%确定的。 -采用战略。不同的电位 对采用策略进行了分析，包括 集中和独立的选择。考虑的一些因素的例子在做出最终决定时包括 算法的可靠性，总成本采用率、监管约束、质量服务，以及易于定制和集成。此外，最-- 在现实生活中的包裹上有希望的解决方案 当地领土进行。 持续的采用障碍为了受益，可能会面临高昂的成本 来自基于EO的数据。地方政府， 尽管EO服务有所增长，但仍有需要克服的采用障碍，包括： -缺乏意识。PA和私人企业并不总是意识到 EO可以带来的许多好处节省和增加交付价值 更优质的社区服务。 -资金存取。发展和当前技术的发展需要 对IT系统和数据的投资- 治理流程，以便利用 基于ML/的高级分析技术 AI算法。公共和私人公司 例如，高度分散， 大型预算通常由中央管理当局，使得小地方很难政府获得这些资金。 -新技能开发。新技能和能力是组织所必需的 从EO数据中收集见解，范围从卫星遥感的知识 技术到高级分析 技术。AI和ML支持原始数据由卫星收集的，将变成 PA和公司可用的信息。 VIEWPOINTARTHURD.LITTLE 跟随哥白尼星座量身定制的采用模型 部署，欧洲和国家机构 已经投资于提高人们对 EO的潜力和促进其在 PAs。然而，尽管自动化程度很高在EO价值链的第一步(参见 图2)，人工干预和深层领域知识仍然需要发展和调整 数据分析算法。在未来， AI和ML的商品化可以减少 需要技术专长，特别是对于较少复杂的用例，尽管特定于域 知识可能仍然需要。 欧洲和国家机构投资于 INCREASING 意识到 EO的潜力 已经确定了三个模型来支持 利用环氧乙烷并减少采用障碍 (见图3): 1.独立/特设。独立 模型侧重于一个特定的用例(例如，在以下情况下的地块识别 欧盟的共同农业政策）。它是主要用于创新解决方案 需要，在市场上找不到或 在特定的当地条件需要很大的地方定制算法。在这种情况下， 沿EO值的积分水平 链条往往较低，因为它主要取决于选择的提供者，这通常会关注 关于分析服务提供本身。这模式的特点是有限的经济的规模，因为用例通常由单一管理或私人公司 需要特定的定制和质量的服务。 图2.EO价值链 处理原始图像， 将它们转换为数据就绪用于分析，谢谢 到AI/ML技术应用 alities,n，本地 当局、警察等。 卫星图像采集,传输到数据中心用于存储 AI/ML的应用数据分析服务 把数据变成有价值的最终用户的信息 来源：ArthurD.Little VIEWPOINTARTHURD.LITTLE 图3.EO采用模型 独立 集中 MARKETPLACE 高 用例 介质 已处理 1用例 1用例1点中的多个用例 Low 潜在用户 1个用户 少数用户 大量用户 价值链一体化 应用程序/服务 应用程序/服务 数据到服务 CostofEO数据 没有规模经济 有限的规模经济 高规模经济 上的自定义用户特性 高度定制 有限的定制 有限的定制 服务质量 完全控制供应商 对供应商的部分控制对供应商的部分控制 EO技能PA要求 高 Limited 非常有限 来源：ArthurD.Little 2.集中化。集中式模型是 为特定应用而开发，但它们由中央实体管理，提供 端到端服务。集中式模型专注于采用的成熟用例几个最终用户和当地条件 对算法的影响有限。这个模型部分解锁规模经济 购买EO图像，服务是 通常由中央当局资助。在 这种情况下，服务质量取决于中央实体，个人结束 用户可能有有限的控制。 3.市场。这个模型提供了一个数字生态系统，包括相关硬件和软件基础设施，使空间 行业提供EO数据(归档和 按需)、应用程序和服务。PA 私营公司从成本中受益- 有效的解决方案得益于锚客户(即主要机构用户)和直接由 系统。该平台提供多种用途 案例集中在一个地方，专注于轻松有限定制的可复制服务 必需。此模型旨在集成 整个EO价值链，从数据访问到最终服务。服务质量取决于 在供应商上，个人用户在供应商上可能有有限的控制，以及 EO的能力。因此，技能水平 PA和私人公司可能需要是非常有限的。 没有“一刀切”的采用模式。但是，可以选择最合适的视需要而定。或者， 组织可以设计一个“适合目的”的模型。 VIEWPOINTARTHURD.LITTLE Conclusion 重新达到SKY EO应用程序是有价值的ASSET 用于监控和管理KEY趋势 EO部门最近的发展为以下方面开辟了新的机会公共管理和私人公司。EO应用程序是有价值的 用于监测和管理关键趋势的资产，包括城市化、边界安全、气候变化、空气质量和水管理。拥抱EO 并加快其采用，行政部门和公司应该采取一些措施 关键步骤，包括： 1定义实施EO的战略理由通过评估可能的应用和评估EO服务实施的预期收益，再加上先进技术的发展。 2评估当前的战略、技术和流程找出差距 并映射理想边界，以及定义理想实现模型。 3确定优先事项可以在构建时增加当前操作的价值机构内部达成共识，并制定明确的实施路线图。 4确定所需的数字技术和IT基础架构为了方便 整合数据分析，以充分利用EO潜力，同时确保安全。 5重新设计流程、角色和能力需要在 公共或私人背景，定义治理原则并对其进行调整到新的进程。 6定义构建/培养所需技能和能力的计划与数字化转型和先进技术，以及开发 改变管理活动