文/ 栾晓曦 于晓燕 徐鹏
过去十余年，光纤、5G、物联网、算力网络和政务云已经成为人口和业务密集区域城市最主要的数智基础设施，这些设施在建成区和固定场所效率很高，却难以经济地覆盖远郊、山区、江河湖海、地下与空中移动空间；特别是一旦遭遇洪涝、地震、台风或大面积停电，地面链路可能失效。与此同时，智能经济时代对城市治理与综合服务能力的需求，已经从简单的“看得见、能联网”，向着全域感知、智能服务、民生幸福、文化传承的更广范围与更高层级能力体系演进。
随着卫星通信、北斗导航、遥感观测、人工智能和算力网络进一步融合，卫星互联网将持续支撑城市治理、产业协同和新兴消费场景，成为智能经济向更广阔空间延伸的重要连接器。因此，“星空城市”作为城市治理和综合服务能力体系进阶的标志，是一套面向城市任务的组合能力：以地面网络和城市数智基础设施为主体，以卫星通信补充广域连接与应急备份，以北斗等卫星导航系统提供统一位置和时间基准，以光学、雷达等卫星遥感开展大范围周期性观测，再由城市云、边缘节点和人工智能平台完成数据融合、模型计算与业务闭环，形成空天地一体、通导感算融合的城市韧性基础设施。
第一类是城市韧性与灾害响应类场景。洪涝、台风、地震、山火和大面积停电可能同时破坏道路、电力和通信设施。卫星遥感能够跨区域识别积水、火场、滑坡、建筑损毁和夜间灯光变化，卫星通信能够为应急指挥部、医院、救援队和临时安置点提供备份链路，卫星导航能够统一救援人员、车辆和物资的位置与时间。城市侧的完整方案由灾前基线数据库、灾中快速成像与通信保障、灾后损失评估和恢复核验构成。2025 年 1 月南加州山火期间，灾害响应协调系统团队成员通过卫星提供火场范围、烧毁区域、空气质量、潜在建筑损毁和危险灰烬等数据产品，帮助救援组织提供精准信息。
第二类是国土空间、沉降与基础设施安全类场景。城市地面传感器精确却呈点状分布，人工巡检灵活却难以高频覆盖大范围区域。合成孔径雷达干涉测量可以对沉降、滑坡和结构位移进行周期性筛查，光学遥感可以识别土地利用、岸线、绿地和施工变化。城市将卫星筛查结果与现场检测结合可以形成“面上发现—重点复核—工程处置—持续复测”的城市资产管理流程，对于轨道交通、堤防、供水管网和大型建筑运营者，这类数据可以转化为巡检优先级、维修计划和风险定价依据。
第三类是港口、航运和临水产业服务类场景。港口同时连接城市、海洋和全球供应链，业务对象包含船舶、码头、堆场、航道和大量移动人员。卫星通信承担远海回传，卫星导航与 AIS 支撑位置和航迹，遥感用于岸线、油污、堆场及基础设施变化识别，计算平台把水文、气象、到港计划、设备状态和供应链数据转化为靠泊、装卸、维护和应急决策。鹿特丹港务局通过卫星对整个港区开展管理和服务，对于卫星识别不清的对象由地面测量补充，对于风险高的岸段再安装传感器，将传感器、水文气象和基础设施数据接入云平台，用于港口数字孪生和维护决策。在大幅减少全面人工测量压力的情况下，还能保证关键资产处置精度。
第四类是跨域交通与物流类场景。在航空器、无人机、船舶、长途车辆及工程装备等物流和交通作业装备持续穿越不同网络覆盖区域的场景下，导航卫星可以提供基础定位与授时服务，卫星通信可以在跨海、山区、荒漠及灾害等场景中实现链路接续。深圳宝安“空地协同”智慧物流运营中心中，无人机飞行 15 公里约 7 分钟，配送效率较单纯路面运输提升 4 倍，日均处理快递超过 2000 单。
第五类是环境与民生服务类场景。城市热岛、空气污染、水体变化、绿地公平和公共卫生具有明显的空间差异。卫星提供同一尺度下的面状证据，城市人口、医疗、能源和公共设施数据用于解释暴露程度和服务缺口。相应产品可以服务规划部门，也可以服务能源企业、保险机构、房地产运营商和社区组织。杭州余杭三院开通 1 条血液运输线和 7 条检验标本航线，在 11 个点位主航线区域部署 67 个 5G 基站，医疗物资配送效率提升 60% 以上。
美国城市外围连接着大面积低密度郊区、山区和农业地区，地方政府、运营商和基础设施所有者较为分散，铺设光纤和连续蜂窝覆盖的单位成本较高。卫星宽带因而可以直接进入家庭、企业、航空和应急通信市场，用户愿意为快速部署和广域覆盖付费。而我国城市拥有高密度、广覆盖的地面通信基础，截至 2025 年底全国 5G 基站达到 483.8 万个，固定互联网宽带接入用户达到 6.91 亿户，100Mbps 及以上用户占 95.3%；所有乡镇和 95% 以上行政村已经通 5G。在大中城市建成区，光纤和 5G 承载大流量业务的成本与体验具有优势。产业基础不同，商业模式和产业发展路径就会有较大差异。美国市场的卫星服务更容易从家庭、企业和航空消费端形成规模订阅，中国市场的地面网络基础更强，卫星服务更适合进入海洋、低空、远郊、应急和遥感数据产品等行业环节。
2020 年，卫星互联网被国家发展改革委纳入“新基建”范畴，正式上升为国家战略层面的信息基础设施。2025 年 8 月，工业和信息化部印发《关于优化业务准入促进卫星通信产业发展的指导意见》，提出加快低轨卫星互联网建设、开展商用试验，建立国际海陆缆与卫星互联网协同机制；11 月发布的《国家航天局推进商业航天高质量安全发展行动计划》明确支持低轨通信、导航增强、高分遥感以及应用服务开发。2026 年 3 月通过的“十五五”规划纲要进一步部署民用空间基础设施，统筹卫星通信、导航、遥感系统并加快低轨卫星互联网建设。在产业方面，星座建设已经进入连续组网阶段。2026 年 6 月，卫星互联网低轨 22 组卫星完成发射；航天科技集团披露，相关研制模式正由传统的“一星一策”转向面向规模化生产的“星星工厂”。与此同时，千帆星座已在邮轮上开展低轨宽带应用测试，产业链开始由卫星制造和发射向终端、网络运营及场景服务延伸。逐渐成熟的政策和产业环境使得卫星应用于城市治理和综合服务能力体系建设的概念走向运营实施的新阶段。
从技术迭代的视角来看，城市地面传感器精确但呈点状分布，视频监控细致但受视场限制，人工巡查灵活却难以高频覆盖。卫星遥感提供同一时间、同一尺度、同一标准下的面状观测，能将分散事件放到流域、城市群和长期变化中理解。例如：一个积水点可能是局部排水故障，也可能与上游洪峰、地表不透水率和地势汇流共同相关；一个建筑裂缝可能是单体质量问题，也可能处在区域沉降梯度带上。基于卫星的城市治理能够从成因层面系统性发现问题。城市治理及综合服务能力体系应至少由空间能力、城市网络、时空数据、计算平台和业务运营五层组成。第一层是空间能力层，包括低轨和高轨通信卫星、北斗等导航卫星、光学与雷达遥感卫星。第二层是城市网络层，包括光纤、5G/5G-A、行业专网、物联网、卫星终端、便携站、车载站、船载站、无人机和边缘网关。城市核心区保持地面网络主承载，远海、山区、低空覆盖边缘和灾害断点由卫星补盲，关键单位配置双链路或多链路。第三层是时空数据层，北斗授时定位、国土空间基础信息、实景三维和城市信息模型共同为建筑、道路、管线、河湖、船舶、车辆和事件建立统一空间身份。第四层是计算与模型层，包括遥感预处理、变化检测、网络编排、时空分析、灾害模型、人工智能识别和数字孪生。模型输出采用业务语言，例如风险等级、待核查清单、最优航线、可能受损设施和通信恢复优先级。第五层是业务运营层。
“星空城市”的核心在于提升城市韧性服务能力。城市可率先对党政机关、应急指挥中心、医院、消防、供水、供电、燃气、通信枢纽、交通枢纽及重要避难场所开展通信脆弱性评估，绘制地面网络覆盖、关键设施及高损失业务地图。同时，建设统一平台与标准接口，确保城市侧在对象编码、坐标时间、数据格式、身份权限、服务审计及应急优先级等方面实现统一，并保留与运营商、星座及行业平台互联的开放接口。通过高价值场景形成运营闭环：低空物流优先选择跨江跨海、医疗急送及道路绕行明显的航线；海上联网优先选择离岸距离明确、船舶数量稳定且运营数据可取得的航线；城市韧性优先聚焦医院、应急及生命线设施等。成熟能力可向周边城市群、港口腹地及“一带一路”合作城市输出，输出内容由单项设备扩展为网络能力、数据平台、应用产品、人员培训及本地运维体系。
“星空城市”的核心在于拓展城市治理与产业服务的有效边界。全球城市发展实践已经证明，卫星能够在热环境识别、地面沉降监测、港口资产管理、海上业务开展和灾害应急响应领域，提供独有的面状观测能力与广域网络连接，而卫星价值的发挥需要落地到具体地理条件与产业需求中。城市可从高损失风险、高时效要求、强跨域属性的场景切入，构建“地面网络为主体、卫星能力作为广域延伸与韧性保障”的发展架构，依托城市时空基础设施统一承接数据，通过云边协同与人工智能结合业务需求开展分析，借助政府采购与行业订阅模式支撑日常运营，逐步延伸形成城市级公共服务能力，最终打造出契合我国基础设施条件的城市治理与综合服务可持续发展模式。
参考资料
[1] New York City Council Data Team, “Heat and Cooling Equity: Mapping Heat Inequality in NYC.” https://council.nyc.gov/data/heat/
[2] Port of Rotterdam Authority, “Smart Infrastructure,” 2022. https://www.portofrotterdam.com/en/port-future/smart-infrastructure
[3] 深圳市人民政府：《宝安物流模式持续上新领跑全国》，2025年4月。https://www.sz.gov.cn/cn/xxgk/zfxxgj/gqdt/content/post_12131472.html
[4] 国务院国资委：《低空启“杭”，解码低空经济新赛道》，2025年6月。https://www.sasac.gov.cn/n2588025/n2588124/c33820958/content.html
[5] 工业和信息化部：《关于优化业务准入促进卫星通信产业发展的指导意见》，2025年8月。https://www.miit.gov.cn/zwgk/zcwj/wjfb/yj/art/2025/art_84617e8497d84a3d8b8b3ef847f648d2.html
[6] 国家航天局：《推进商业航天高质量安全发展行动计划（2025—2027年）》，2025年11月。https://www.cnsa.gov.cn/n6758823/n6758839/c10719382/content.html
[7] 《中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》，2026年3月。https://www.bjrd.gov.cn/zyfb/zt/14jqgrd04chybjdbthdztbd/wjbg/202603/t20260314_4557219.html
[8] 中国航天科技集团：《长十二火箭成功发射卫星互联网低轨22组卫星》《航天科技五院完成首批卫星互联网低轨卫星任务纪实》，2026年。https://www.spacechina.com/n25/n2014789/n2014804/c4634681/content.html
[9] 上海市国资委：《联和投资公司下属垣信卫星完成千帆星座首次应用测试》，2025年1月。https://www.gzw.sh.gov.cn/shgzw_zxzx_gqdt/20250103/c2b7ed6342474201a51b21eae80c2dfa.html
[10] 工业和信息化部：《2025年通信业统计公报》及《2025年通信业统计公报解读：通信业运行平稳 新动能加快培育》，2026年2月。https://www.miit.gov.cn/jgsj/yxj/xxfb/art/2026/art_bea806f4dd20457cb0158795cc210aa7.html
