陆地遥感卫星是用于陆地资源和环境探测的遥感卫星。国外陆地遥感卫星经过半个多世纪的发展，已经逐步形成了光学、高光谱、雷达、激光测高、重力等多类型卫星遥感体系，具有高中低分辨率并存、多要素探测、数据质量稳定等特点。典型卫星实现了业务化、系列化发展，并呈现出空间分辨率不断提升、重访周期不断缩短、星座组网能力加强，更加轻量化、经济、高效、灵活的发展趋势。在陆地遥感卫星的投资模式上，采用政府投资、政府和社会资本合作（Public-Private Partnership，PPP）、政府购买服务、社会资本投资等优势互补的多种灵活形式，以推动遥感卫星研制及产业发展。

本文从研究国外多个国家和组织的陆地遥感卫星的发展现状入手，分析了美国、欧盟、俄罗斯、印度、加拿大等在轨陆地卫星的运行情况及投资模式，总结了目前国外遥感卫星技术发展及卫星投资运营的主要特点。

国外多类典型卫星的成功运营模式，对我国民用、商业遥感卫星的发展具有重要借鉴意义，通过优化国产卫星的投资运营模式，可充分调动国内政企资本与技术力量，促进国产卫星研制技术更迭、推进卫星应用系统升级，进而提升遥感数据获取、遥感信息挖掘等技术水平，推动国内卫星遥感产业化发展，使得卫星遥感应用渗透到更多的行业和领域，服务于更广泛的市场和用户。 

国外在轨陆地卫星运行情况一览

国外主要在轨遥感卫星统计图（包含微卫星）

国外主要在轨遥感卫星统计图（不包含微卫星）

国外主要在轨遥感卫星类型统计图（不包含微卫星）

国外主要在轨遥感卫星投资运行模式（不包含微卫星）

（一）美国陆地遥感卫星发展

美国是世界上最早发射遥感卫星的国家之一，遥感发展引领全球，水平先进，模式多样，也是拥有在轨卫星数量最多的国家。以L a n d s a t、WorldView、SkySat等遥感卫星为典型代表。Landsat系统是美国对地观测体系内中分辨率遥感的主要系列，主要用于陆地资源调查和管理、水资源调查和管理、测绘制图等。

Landsat已发展了四代，第一代为Landsat-1～3，第二代为Landsat-4～5，第三代为Landsat-6～7，第四代为Landsat-8。经过历代发展，Landsat技术水平稳步提高并初步实现商业化运营。Landsat-8卫星是由美国宇航局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）和美国地质调查局（United States Geological Survey，USGS）共同负责的项目。NASA负责卫星传感器的研制和发射，USGS负责后续的系统维护、地面接收、数据处理和分发。最新的Landsat-9卫星计划于2020年发射。

WorldView系列卫星是美国数字地球公司（Digital Globe Incorporated，DGI）发展的第二代高分辨率商业遥感卫星，其中WorldView-3的分辨率达到0.31米。美国数字地球公司的市场用户主要包括美国政府用户和多元化的商业市场用户，但总的来说，其大部分收入都来源于美国政府。政府机构通过大订单和长期合约等形式购买其数据服务，扶持其商业遥感卫星系统建设和运营。美国数字地球公司通过自己的或其授权公司的地面接收站网实现对所属卫星的测控、卫星数据的接收以及后续加工处理等，从而在体制机制上保证了其能够更加灵活迅捷地满足用户提出的对地观测需求。

SkySat卫星系列是美国星球实验室（Planet Labs）发展的高频成像对地观测小卫星星座，主要用于获取时序图像，制作视频产品，并服务于高分辨率遥感大数据应用。SkySat是世界上卫星数量最多的亚米级高分辨率卫星星座，现有在轨卫星15颗，可实现一天内对全球任意地点2次拍摄，有利于地物目标监测和变化检测分析。PlanetScope小卫星星座是星球实验室以更低成本和风险部署的大规模卫星星座，是全球最大的卫星星座，可实现每天监测全球一次。每个PlanetScope卫星成员都是一颗3U立方体小卫星。星球实验室是新兴遥感小卫星公司的典型代表，在卫星设计研制方面技术更迭快，在数据获取方面经济、快捷、适用性强，同时专注于挖掘海量遥感图像中隐藏的信息，为各类分析决策提供支持。

（二）欧盟遥感卫星发展

 欧洲遥感发展协同并举，重点突出，效益良好。以法国、意大利、德国等国家的遥感卫星为典型代表。

“哥白尼”计划原名为“全球环境与安全监测”（Global Monitoring for Environment and Security，GMES）计划，是由欧盟领导、欧空局参与的陆基、空基和天基联合观测计划，其天基部分由哨兵（Sentinel）系列卫星组成，用于接替Envisat卫星任务。Sentinel系列卫星由欧空局投资建设，主要用于科学研究。

法国国家空间研究中心主持研制并发射了SPOT系列1-5卫星，由视宝公司（Spot Image）负责运营管理，视宝公司实现自主盈利后自行投资建设并发射了SPOT-6-7等卫星，每年可从法国国家空间研究中心获得卫星运行补贴，其70%以上的收入来自国防和政府用户。

Pleiades卫星是法国和意大利签署的空间对地观测卫星系统发展计划的研究内容，是SPOT系列卫星的后续计划。Pleiades高分辨率卫星星座由两颗完全相同的卫星Pleiades 1A和Pleiades 1B组成，分别于2011年12月和2012年12月成功发射。

Cosmo-SkyMed是意大利航天局（Agenzia Spaziale Italiana，ASI）和意大利国防部（Ministero della Difesa，MDD）共同研发的对地观测卫星系统，服务单位为意大利国防部门和科研部门。由政府部门投资建设并运行，委托企业进行数据销售。 

德国政府将公共部门和私营部门用户定义为商业用户，将科学用户定为特惠用户。德国宇航中心（Deutsches Zentrum für Luft-und Raumfahrt，DLR）与阿斯特留姆公司（EADS Astrium）就TerraSAR-X和TanDEM-X卫星开展了公私合营模式合作，共同承担卫星及地面系统的研制成本。针对TerraSAR-X卫星，德国宇航中心负责80%建设成本，阿斯特留姆公司承担20%。对于TanDEM-X卫星，德国宇航中心承担70%，阿斯特留姆公司承担30%。德国地理空间公司（BlackBridge,2015年被美国星球实验室收购）在德国宇航中心的支持下，采用PPP模式运营RapidEye卫星星座，80%资金来自于私人企业。

（三）俄罗斯陆地遥感卫星发展 

Resurs系列卫星是俄罗斯发展时间最长、应用范围最广的地球资源卫星，主要用于农林、海洋、环境监测等方面。卫星由俄罗斯联邦航天局投资建设，其商业数据的发行商是其下属的俄罗斯索夫宗股份公司（Sovzond Company）。目前Resurs计划已经更新至Resurs-P系列，Resurs-P星座计划发射5颗卫星，Resurs-P1/P2/P3号已经于2013年至2016年成功发射，未来，Resurs-PM系列将取代Resurs-P系列成为新一代对地观测卫星。

（四）印度陆地遥感卫星发展

截至2019年底，印度共有约20颗民用商用遥感卫星在轨运行，目前以Resourcesat和Cartosat系列卫星为典型代表。

Resourcesat系列包括Resourcesat-1/2/2A，Resourcesat-1卫星又名IRS-P6，是印度国家空间研究组织（Indian Space Research Organisation,ISRO）制造的地球观测卫星。Resourcesat-1于2003年10月17日发射，它的总体目标是提供有关综合土地和水资源管理的业务基础以及遥感数据服务。Resourcesat-2/2A分别于2011和2016年成功发射，主要用于延续Resourcesat-1的服务。 

Cartosat系列目前在轨卫星有Cartosat-2A/2B、Cartosat-2C/2D/2E/2F、Cartosat-3。Cartosat-2A/2B卫星分别于2008年和2010年发射,Cartosat-2/2A/2B为同型号卫星，分辨率相比Cartosat-1全色分辨率由2.5m提升到0.8m，幅宽达到9.6km。Cartosat-2C于2016年6月22日发射，它搭载了全色和多光谱遥感相机，全色分辨率0.65m，多光谱分辨率2m。CartoSat-2D/2E/2F均为CartoSat-2C号卫星任务的后续，在基本参数方面和2C号卫星相同。Cartosat-3于2019年11月27日发射，全色分辨率达到0.28m，多光谱分辨率为1.14m，可为城市规划、农村资源提供更多清晰的图像。

Resourcesat和Cartosat系列卫星均由印度国家空间研究组织投入运行，其下设安瑞克斯有限公司（Antrix Corporation Limited,ANTRIX）负责运营。 

（五）加拿大陆地感卫星发展

Radarsat卫星是加拿大航天局（Canadian Space Agency，CSA）发展的雷达成像卫星系列，主要用于地球环境监测和资源调查，美国等国家的军事部门也广泛应用该卫星进行战场环境监测和军事测绘。到目前为止，Radarsat卫星共发射5颗，即Radarsat-1、Radarsat-2和RCM（3颗）卫星，其中Radarsat-2和RCM在轨运行。 

Radarsat-1是加拿大首颗商业地球观测卫星，由加拿大航天局、4个省（魁北克、安大略、萨斯喀彻温和不列颠哥伦比亚），以及“雷达卫星国际”（RADARSAT International，RSI）联合发展，并与美国宇航局进行合作。除发射成本外，整个计划耗资约6.2亿美元，其中加拿大政府出资5亿美元，4个参与该计划的加拿大地方政府出资5700万美元，其余由“雷达卫星国际”（后改为麦克唐纳-德特威尔联合公司，MacDonald Dettwiler and Associates Limited，MDA）出资。

Radarsat-2卫星是Radarsat-1卫星的后续型号，是全球第一颗提供多极化图像的商业雷达成像卫星，1998年加拿大航天局与麦克唐纳-德特威尔联合公司以PPP模式启动了1m分辨率RadarSat-2项目，加拿大航天局出资约80%，主要负责卫星研制发射，麦克唐纳-德特威尔联合公司出资约20%，主要负责卫星管理运行和数据分发销售。 

Radarsat星座（Radarsat Constellation Mission,RCM）于2019年6月12日发射，是Radarsat-2的后续和补充。RCM由3颗构型完全相同的卫星组成星座，在同一轨道平面上等距飞行。卫星由加拿大政府出资，数据将提供给加拿大政府用户。与Radarsat-1、Radarsat-2卫星不同的是，RCM将不会提供数据给商业用户。

国外主要在轨陆地卫星投资模式

根据对国外情况的分析，由于遥感卫星数据本身的公益性，以及市场的特殊性，要在短期内实现商业化比较困难，卫星遥感的发展不同程度地以政府为主导，表现在政府对遥感卫星研制、部署和应用的政策引导、资金支持及监督管理等多个方面，政府仍然是对地观测遥感卫星的主要投资方。尽管遥感卫星具备一定的商业运营价值，但经营收费普遍不足以覆盖投资成本，仍需要政府补贴部分资金或资源实现盈亏平衡，可以定位为准经营性项目。针对准经营性遥感卫星项目，国外一般采取以下四种典型的建设及运营模式。 

（一）政府投资模式

 政府投资方式，即完全由政府投入并运行，企业销售。通过100%的政府系统投资支持发展，通过专业的实体实现商业化。政府拥有并运营遥感卫星系统，委托商业渠道销售卫星遥感数据产品，政府充当拥有者、监管者和用户三重角色。例如：

1、意大利政府投资发展的军民两用卫星系统COSMO-SkyMed，通过e-GEOS商业公司实现商业化。

2、法国的SPOT系列卫星由法国国防部投资建设，委托Spot Image公司销售卫星影像，Pleiades光学卫星系统由法国政府投资，通过SPOT-Infoterra公司实现商业化。

3、美国早期成立的地球观测卫星公司（EOSAT）也采用此模式销售Landsat卫星影像。

此外，俄罗斯Resurs系列、韩国KOMPSAT系列、日本的ALOS系列遥感卫星也采用该模式。 

（二）PPP模式

PPP模式，即政府与企业共同投资的方式，政府扶持启动研制卫星系统，与企业合作发射遥感卫星，共同分担卫星研制和发射费用，企业负责运营管理。政府充当监管者、赞助方和用户三重角色。例如：

1、德国的TerraSAR-X/TanDEM-X合成孔径雷达星座，由阿斯特留姆公司和德国宇航中心共同投资。

2、德国的RapidEye卫星系统，除德国宇航中心和欧洲发展基金给予20%的财务资助外，80%的资金来自私营公司投资。

3、加拿大的Radarsat-2卫星系统也是采取这种投资运营模式，某种程度上有利于推动卫星遥感产业化和降低政府投资。

（三）政府购买服务模式

这种方式是采用政府数据预先购买方式，即企业建设和运营，政府购买服务。卫星的研制、发射、运营都有成熟的公司进行商业化运行，政府则通过政策制定和大批量高分卫星影像采购等形式引导和支持商业化运作。卫星与数据完全采用商业化运营模式，政府充当监管者和用户的角色。美国、法国、加拿大等国家以政府采购为引导，预先安排足够订单、留足利润空间，扶持本国私营企业成长，通过采购方式的改变实现商业航天有效竞争。例如:法国视宝公司与阿斯特留姆公司合并之后，后续的SPOT6/7卫星由阿斯特留姆公司自行出资研制，视宝公司每年仍从法国国家空间研究中心获得约1.5亿欧元的卫星运行补贴费用，其70%以上营业收入来自国防和政府用户。

（四）企业投资模式

以美国为首的西方国家从战略、科研和产业政策等方面积极支持商业遥感小卫星的发展，并走在了世界前列。在多元化投融资机制的推动下，许多商业小卫星公司相继进入市场并启动了大规模的商业遥感小卫星研制及商业化项目。商业小卫星公司主要通过市场融资、多企业合资等方式获得研发投入，通过发射密集小卫星星座，获得强大的数据更新能力，具有低成本、高重访率、高分辨率、应用范围广等特点。美国星球实验室是其典型代表。

美国星球实验室利用技术降低卫星尺寸和成本，以更低的风险部署大规模卫星星座，其投资并运营高频成像对地观测小卫星星座SkySat和PlanetScope，多国政府、公司均为其客户，为卫星研制及运营管理提供重要资金来源。

小结

综上，国外陆地卫星在投资及运营方面主要有如下特点： 

1、高分辨率遥感数据需求突出，政府仍然是高分辨率遥感卫星数据的主要用户，也仍然是卫星的主要投资方，产业发展受政府购买情况影响显著。

2、在政策扶持、资本助推和政府监管下，以盈利为目的、采用市场化运营的商用遥感卫星开始受到政府鼓励，成为民用卫星资源的有益补充。

3、政府根据不同类型陆地遥感卫星的特点和发展需求，逐步探索建立多元化、多渠道的投资体系，既能保持卫星数据的连续性，也为超前部署前沿技术研究、推动技术与运营模式协同创新提供了契机。