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数字经济视角下的低空经济

2024-11-01






数字经济视角下的低空经济
文/郝墨 赵弋洋

清华大学互联网产业研究院


一、基本概念


   

低空经济是依托低空空域资源,以民用有人驾驶和无人驾驶航空器飞行活动为牵引,以各类技术融合创新为驱动,辐射带动相关领域和产业链融合发展的综合性经济形态。低空空域通常是指距离地面垂直高度 1000 米以内的空域,根据不同地区特点和实际需要可延伸至 3000 米[1]

以科技创新为引领的低空经济具备高科技、高效能、高质量的新质生产力的特征。高科技体现在创新技术贯穿低空经济全产业链;高效能体现在低空经济与地面经济深度融合,促进各个产业转型升级、提质增效;高质量体现在低空经济将创新发展、绿色发展、安全发展的理念贯穿始终。低空经济是事关我国未来核心竞争力的新型产业体系,对于拉动国内消费、推动产业升级、促进经济社会发展、服务国防现代化建设、提升应急能力等具有重要作用。

具体来说,低空经济的发展主要围绕以下三个维度展开:一是通过低空将人或物进行空间转移,即提供运输服务;二是贴近地表围绕人类生产生活的各种需求进行服务,如农林植保、应急救援、城市治理、巡逻巡检、休闲娱乐等;三是各种低空飞行器及机库机场等相关基础设施的生产制造。据中国民用航空局预估,到 2025 年,我国低空经济市场规模将达到 1.5 万亿元,到 2035 年有望达到 3.5 万亿元。


二、政策背景

2021 年,国务院印发《国家综合立体交通网规划纲要》,首次将“低空经济”概念写入国家级规划。2023 年中央经济工作会议将低空经济列为战略性新兴产业,进一步强调了其在新时代国家经济发展中的重要地位。2024 年的全国两会,“低空经济”首次被写入政府工作报告,并纳入新质生产力范畴,显示出国家对其发展的高度重视和积极推动。

党的二十届三中全会审议通过了《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》(以下简称《决定》)。在健全推动经济高质量发展体制机制部分,《决定》提出健全现代化基础设施建设体制机制,发展通用航空和低空经济。中央再一次发出明确的政策信号,彰显了国家发展低空经济与通用航空的决心。

2024 年 3 月,工信部联合三部门印发《通用航空装备创新应用实施方案(2024-2030 年)》,提出力争到 2030 年,以高端化、智能化、绿色化为特征的通用航空产业发展新模式基本建立,支撑和保障“短途运输+电动垂直起降”客运网络、“干-支-末”无人机配送网络、满足工农作业需求的低空生产作业网络安全高效运行,通用航空装备全面融入人民生产生活各领域,成为低空经济增长的强大推动力,形成万亿级市场规模。

三、数字属性

   

低空经济是数字经济生态发展的重要组成部分,是数据要素赋能实体经济的重要实践,这一点在国家数据局最新发布的《数字中国发展报告(2023 年)》中得到非常清晰的体现。从我国数字生态文明发展基础不断夯实,生态数据资源体系不断完善的具体需求出发,报告提出要综合运用高精度卫星遥感、迅捷无人机、地面监测站点、移动测量等先进技术手段,加快推进遥感智能引擎、大数据分布式架构、三维地图可视化应用等多项关键技术应用。在对数字中国发展形势与展望中,报告指出低空产业的快速发展和北斗技术的规模应用将进一步推动农业数字化转型,农业信息化率将进一步提升。

具体而言,低空经济的数字经济属性主要体现在其对数字技术的利用、对数字空间的拓展以及对数据资产的开发这三方面。

  低空经济以数字技术为底座


数字技术底座是低空经济顺利实施的核心因素,贯穿其整个产业链条。低空经济产业链以低空飞行器和通用航空产业为基础,涉及研发设计、原材料供应、装备制造、系统搭建、基础设施建设、运营保障与行业应用等多个环节,具有多领域、跨行业和全链条的特点[2]。数字技术的应用主要体现在低空组网与通信、航空器控制与管理、空域管理与监测、低空数据采集与应用等几个方面。

图为 低空经济产业图谱

低空经济所需的高带宽、低延迟、可感知的低空通信网络,需要统筹融合 5G、6G、低空通信感知、高精度导航等多种数字技术,充分发挥我国移动通信基础产业优势和网络基础设施的建设优势,前瞻性发展天空地海一体、实用、可靠、可扩展的低空信息传输网络化运行环境。对信息感知、时空基准、信息传输等各类异构网络系统进行智能接入集成,形成万物智联的逻辑网络,实现网络内部、网络之间和用户之间在资源和要素配置层面的互联互通互操作,为低空网络柔性重组提供支撑[3]
为确保航空器在低空空域的飞行安全和飞行效率,还需要通过数字化技术来实现对航空器的实时监测、实时管理及实时控制。数字低空技术包括航空器数字化、起降设施数字化和空管数字化。航空器数字化包含航空器搭载的数字化传感器、处理器、传输系统等技术;起降设施数字化包括安检数字化、监视数字化、机场机器人等;空管系统数字化包括空中交通、空域管理、气象服务、指挥控制等系统的数字化[4]
低空空域管理需要基于数字化空域的构建工具,空域构建技术可以高效快速地搭建各类新型数字化的低空空域,使空域的动态设计和数字化管理成为可能,为低空空域的融合飞行提供基础数字化保障,更好地提高低空空域资源的利用效率。低空空域管理还需要搭建低空数据共享平台,聚集各方提供的飞行器信息、空域使用情况、飞行动态、异常事件告警和飞行计划辅助信息等数据,让各关联方根据授权共享相关的低空信息数据,从而规划和调整其各自的业务流程和飞行任务。
低空经济中产生的海量数据(如飞行数据、传感器数据、物流数据等)需要通过大数据技术及 AI 技术进行处理和分析。2023 年底,我国无人机设计制造单位约 2000 家,运营企业接近 2 万家,国内注册无人机 126.7 万架,飞行 2311 万小时,飞行量已比传统通航多了一个数量级[5]。大数据技术能够帮助管理和优化低空空域中的交通流量,分析无人机的飞行路径,优化飞行任务调度和资源分配。通过 AI 和机器学习算法,可以实现无人机的自主飞行、智能避障、路径优化以及任务执行。AI 还可以用于图像和视频分析,通过无人机拍摄的画面,识别地面物体、分析农作物状况、检查基础设施状况等。此外,AI 可以根据环境、风速、地形等因素,动态调整飞行器的飞行模式,提高任务完成的精确度和效率。

  低空经济拓展新数字空间

以数字空间为新的发展领域是数字经济的关键特征,而实体空间的数字化是数字空间的重要组成部分。实体空间数字化是指将现实世界中的实体空间转化为数字形式,并进行数字化转型的过程,涉及将实体空间中的各种要素(自然地貌、建筑物、道路、设施等)以及相关属性信息转化为数字数据进行管理和分析。国家发展改革委联合国家数据局等三部门于 2024 年 5 月发布了《关于深化智慧城市发展 推进城市全域数字化转型的指导意见》,明确提出探索发展数字低空基础设施,鼓励推进城市信息模型、时空大数据、国土空间基础信息、实景三维中国等基础平台功能整合、协同发展、应用赋能,为城市数字化转型提供统一的时空框架,因地制宜有序探索推进数字孪生城市建设,推动虚实共生、仿真推演、迭代优化的数字孪生场景落地。

低空空域是一直以来被忽视并未被充分利用的自然资源,蕴藏着可以和地面土地相比拟的经济价值。发展低空经济,就是将低空空域这一自然资源利用数字化的手段转化成有价值的经济资源服务人类社会。低空空域对于飞行器没有任何物理附着物,这决定了低空空域的开发必须依赖于数字化工具,将空域实体空间进行数字化构建,形成一个可定标、可量化、可计算的数字空间,进而转化成为可管理、可利用、可估值和可分享的经济资源,推动低空空域从“可通达”到“可计算”到“可运营”性质的转变。类似于“土地使用权”,对低空空域利用数字技术进行深度确权、开发、流转和利用,将产生巨大的经济价值和社会价值。

低空数字空间的构建,目标是为低空航空器的飞行提供数字化航线,为解决飞行冲突和防撞问题提供数字化解决方案。其核心是在以计算机为主体的虚拟信息空间内完成对飞行实体空间的数字化重构,实现飞行实体空间到计算虚拟空间的映射。这就需要对低空立体空间进行剖分,为每一个区域进行数字化编码,建立一套数字网格空域的编码体系,按照统一标准实现地理、地物、空间标识一体化;运用网格编码数字化、网格属性可算化等技术,将物理空域与数字网格关联起来,建立一个静态与动态目标相统一的运行空间数字化模型;再将空间网格化信息与定位导航信息、遥感信息融合,打造低空空域信息基础设施,构建低空数字交通栅格,使物理空间具有可标识、可存储、可计算的新属性,实现对低空物理空间的网格数字化管理与服务[6]

   低空经济开发新数据资产

数据资产是数字经济中各参与主体将发展领域扩展到数字空间,在着力开发数据要素这一新生产资料的过程中产生的。数据作为资产的普及是以数据在实体空间和数字空间大量产生和被广泛收集为条件的。这些数据数量庞大,来源多样,类型丰富,呈现泛在多元的特性。物联网的发展,让产生数据的终端由 PC、智能手机、平板电脑等,扩展到各行业、各领域的感知设备,并将它们快速入网汇总在一起。人和物都置身于无所不在的数据网络之中,实现人和物在任何时间、地点,使用任何网络与其它任何人与物的数据交换。低空经济的发展极大地扩展了物联网的范围、接入设备的数量和采集数据的类型,为企业、政府和社会带来巨大的商业和运营效益,形成极具价值的数据资产。

深圳数据交易所于 2024 年 5 月上架了全国首个低空经济数据产品。提供该产品的武汉飞流智能公司是一家超低空四维数据服务商,围绕其海量低空数据所开发的数据产品将提供低空视角下智慧光伏目标检测数据集和智慧城市目标检测数据集等创新服务。低空经济数据产品的上架交易,迈出了数据要素与低空经济深度融合的第一步,意味着以低空经济产业为基础的低空数据类交易之门正式开启[7]

低空经济将产生大量的空域管理和航路数据。这包括低空空域的使用情况、航线规划、空中交通流量等信息。飞行器在低空空域中的动态数据以及优化后的航路规划数据,将有助于提高飞行效率,避免空域拥堵,保障飞行安全。与此同时,运营无人机和其他低空飞行器将生成大量的飞行数据和设备状态数据。这些数据包括飞行高度、速度、位置信息(如 GPS 坐标)、飞行日志,以及无人机本身的电池状态和机械健康情况。通过分析这些数据,可以优化飞行器的使用效率,并为预防性维护提供依据。

无人机等飞行器上搭载的摄像头和其他传感器能够采集大量的图像、视频和环境数据,如气温、气压、湿度、风速等。这些数据在农业监测、基础设施检查、环境保护和城市规划中具有广泛的应用价值。例如,通过分析无人机拍摄的图像,可以对农田作物生长情况进行监测,从而提高农业生产效率;植保无人机的作业频次和作业范围等数据能够为农产品的全生命周期精准管理提供依据,并大幅提升其附加价值。随着无人机在物流和配送领域的应用普及,货物的跟踪数据、配送效率数据等都可以用于优化配送路径、提高物流效率,并为企业提供实时的货物状态跟踪服务。

低空经济所产生的安全数据涉及飞行器的事故和故障记录、飞行安全预警等信息,这对于提升低空空域的整体安全性至关重要。运营数据则涵盖无人机和其他低空飞行器的运营成本、维护成本、人员培训成本等,通过对这些数据的分析,企业可以制定更为合理的运营策略,最大限度地提高经济效益。这些数据也将催生出一批新业态、新模式,如基于飞行数据的无人机保险服务、基于物流数据的供应链金融服务,都将为经济发展注入新动力。

四、总结


随着中央将低空经济列为战略性新兴产业,当前全国正掀起一波低空经济发展热潮,各地方政府都在纷纷“抢域升空”布局“天空之城”,政策法规不断出台、商业场景逐渐丰富、产品生产创新层出不穷。在发展低空经济的过程中,需要充分重视并利用低空经济的数字经济属性,坚持以数字技术为底座,努力拓展新数字空间、开发新数据资产,发挥数据要素在低空经济中的关键作用,促进低空空域实体空间与数字空间的融合发展,推动低空经济产业链与低空数据链的双链协同建设。将数字空间范围延展至低空空域对我国建设广泛互联、资源集聚、生态繁荣、价值共创、治理有序的可信数据空间具有重大意义,我国低空经济产业资源配置也将更加优化、整体竞争力日益增强,实现更高水平的发展。


参考文献:

[1] 徐宁.低空经济的基本概念、主要方向及关键问题[EB/OL].光明网.(2024-10-17).https://economy.gmw.cn/2024-10/17/content_37619771.htm.

[2] 前瞻产业研究院. 2024年中国低空经济报告[EB/OL].(2023-12-26). https://f.qianzhan.com/aboutus/detail/231226-68eadbf7.html.

[3] 数字低空大会在深举办,院士大咖共论低空经济发展[EB/OL].(2024-8-2). https://new.qq.com/rain/a/20240802A0ABHM00.

[4] 粤港澳大湾区数字经济研究院.低空经济发展白皮书(2.0)全数字化方案[EB/OL].(2023-11-22). https://www.doc88.com/p-95829890762937.html.

[5]中国民用航空局. 高质量建设低空飞行服务保障体系[EB/OL].(2024-4-9).     https://www.caac.gov.cn/XWZX/MHYW/202404/t20240409_223438.html.

[6]樊邦奎,李云,张瑞雨.浅析低空智联网与无人机产业应用[J].地理科学进展,2021,(9):1441-1450.

[7]全国首个低空经济高质量数据集产品在深数所上架[EB/OL]. (2024-5-31). https://www.sohu.com/a/782894912_115433.


编辑|裴雅璐(实习)

审核、责编|杨帆