导读
正如前文所探讨的，地球观测 (Earth observation，EO) 可以通过广泛的应用为行星的福祉做出贡献。激活双重价值应用的经济共同效益是一种很有前途的价值捕获机制。
本文将讲述在双重价值的应用中，那些最有潜力加速全球影响的应用是可行的和可扩展的。此外，报告中还强调了科技创新政策在建立韧性和适应冲击方面的重要性，特别是在气候变化方面，科技创新体系发挥着至关重要的作用。这些应用不仅有助于推动科技进步，还为全球可持续发展目标的实现提供了强有力的支持。
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跨行业使用EO对气候的影响
1. 可行性
技术可行性：
启用技术，如特定的传感器和分析能力（如人工智能和云计算），已经成熟和广泛可用，或将在未来几年实现。
运营可行性：
实施组织具有实现其预期结果的能力和直接影响。
经济可行性：
财务或其他回报超过增量成本，足以结束业务案例。
2. 可伸缩性
组织的可伸缩性：
价值主张并不高度依赖于组织特定的能力或业务模型。
跨区域可扩展性：
应用程序可扩展到不同的区域和地理尺度（即本地、区域或全球），而区域差异不会显著阻碍EO应用程序对新地点的适应。
跨行业可扩展性：
该价值主张是相关的，并可跨多个行业实现。当将这些可行性和可伸缩性考虑与本研究中建模的相应的经济、气候和自然价值相结合时，以下使用类别非常有前景：
3. 环境影响监测
所有确定的行业集团至少有一个新兴的环境影响监测应用，超过50%的集团有一个演示的应用。使用EO所确定的潜在减少温室气体排放的大多数（超过80%）可与使EO启用的环境影响监测有关。
4. 漏洞分析
超过60%的行业集团在市场上演示了漏洞分析的应用程序，所有行业至少都有一个新兴的应用程序。到2030年，EO支持的脆弱性分析将支持1380亿美元的经济价值，所有建模应用都有可能产生积极的下游环境影响。
5. 供应链监控
超过90%的行业集团有一种供应链监控应用，超过40%的集团在当今市场上有一个演示的应用。使用EO进行供应链监测在2030年可能产生超过600亿美元的经济价值，而且所有的模型应用都有可能产生积极的下游环境影响。
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环境影响监测和信息披露
公众对气候变化和环境退化的认识日益增强，促使全球推动监测和问责制。环境、社会和治理（ESG）标准正在迅速从选择性演变为指令性，并在地理适用性上有所不同。最近的一些值得注意的行动影响环境影响监测和披露实践包括：
1. 欧盟
在欧盟，企业可持续发展报告指令（CSRD）要求气候披露公司上市欧盟监管市场从2024.41单独，欧盟森林砍伐法规（EUDR）将于2024年12月生效，将需要报告商品的来源。
2. 美国
美国证券交易委员会（SEC）于2024年3月批准的法规将要求报告与气候相关的披露，包括气候相关风险的治理，与气候相关的物理和过渡风险的影响，以及范围1和2的温室气体。
3. 国际
由自然相关财务披露工作组（TNFD）和气候相关财务披露工作组（TCFD）制定的框架，旨在改善全球标准的一致性和互操作性。2023年，国际可持续发展标准委员会（ISSB）将TCFD的建议纳入其前两个标准，它将用来监测公司的进展。
除了满足日益增加的报告要求外，展示环境倡议的影响还可以在一个日益具有环境意识的世界中带来财政效益。毕竟，超过85%的投资者在2020年的投资中考虑了ESG因素，而公司层面ESG绩效指标提高10%，市值就会提高约1.8倍。
这表明，环境可持续的商业实践不仅将重塑投资决策也与整体业务表现。因此，在500强公司中，超过40%的公司现在自愿在财务申报文件中解决可持续性的某些问题。
对于强制性和自愿性披露，能够随时访问客观、可重复和近实时的数据是关键。原则上，EO就可以提供这些东西。然而，像EUDR和TCFD这样的环境标准和信息披露要求通常更关注要衡量什么，而不是如何这样做。
因此，仍然需要在整个EO行业之间进行合作，以确定实现区域和全球环境承诺和框架的共享标准。非营利组织、工业机构和政府间机构都可以在定位EO以利用这些增长驱动力方面发挥作用。
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弱点分析
实际上，任何管理或对物理资产感兴趣的组织都可以找到EO用于支持漏洞分析的应用程序。EO在脆弱性分析方面的广泛适用性源于可以观察到的自然和人造系统的危险的多样性。
不断变化的环境条件对建筑基础设施、人类健康、生物多样性等构成了广泛的危害。通过提供对这些危害的洞察，EO数据帮助组织做出数据驱动的决策，并采取主动而不是反应性的缓解方法。例如，监测植被侵蚀电力线路的地区的能力有助于公用事业公司进行预防性维护，以减少火灾发生的可能性。反过来，这有助于避免生态系统和经济损失。
在准备工作方面，对人口的规模和分布进行建模可以使各组织能够制定数据驱动的战略，以减轻灾害风险和改进应对计划。例如，公共卫生机构可以将EO数据注入到关于疾病可能在何时何地传播的模型中，以帮助减轻严重程度。EO健康倡议开发了一个登革热预测系统，利用EO数据绘制了高危地区的地图，并创建了一个早期预警系统。
从金融的角度来看，这通常转化为防止或减少损失，包括通过保护企业从旅游业到农业所依赖的自然系统。毕竟，世界上超过一半的国内生产总值适度或高度依赖自然。支持EO的脆弱性分析还有助于基于从政府到保险和金融服务等行业的风险评估的市场活动。例如，监测海平面的变化或海滩侵蚀的影响有助于评估沿海财产的风险，从而告知保险范围和保费。
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供应链监控
跟踪和优化供应链操作的应用程序包括监督货物的运输，评估运输路线，并通过提供对上游商品供应商的可见性来确保采购。
组织可以加深对影响供应链的天气条件、交通模式、基础设施条件和危害的洞察，通过实时或通过预测分析来识别中断。此外，公司还可以利用EO数据，通过优化交付路线来提高供应链效率和监控，以减少旅行时间和运输成本，并提高准确性。
EO数据还使各组织能够追踪产品和原材料的来源，以促进对企业供应链中的非法活动和不道德行为的问责制。这些见解使各组织能够评估资源使用的可持续性，并在其整个价值链中减少不可持续的活动，如森林砍伐。
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激活EO潜力的策略
EO是一种创造经济价值和积极的环境影响的非凡工具。这一价值和影响的最大化取决于全球采用程度的急剧增加。以下提供了促进EO吸收及其衍生价值的策略。
要想在这些战略中取得成功，一个潜在的主题是明确的：持续的多学科合作至关重要。EO的应用几乎无穷无尽，每一个都有自己独特的技术需求、行业动态、地理和文化的细微差别、用户偏好、依赖关系和实现模型，一刀切的方法根本不起作用。相反，我们需要从一个跨越整个价值链的充满活力的生态系统中采取集体行动，如图16所示。
图16 EO生态系统
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打开终端用户意识的缝隙
1. 打开终端用户意识的缝隙
许多全球高管的潮流正在转变，但人们对EO的认识仍然有限。缺乏对特定行业和特定功能的应用程序的认识仍然是采用的一个障碍。解决这一障碍在很大程度上是为了教育最终用户，但它不仅仅是商业EO提供商的角色。
政府在建立认识方面发挥着重要作用，并可以通过继续分享公共投资的成功故事、制定政策和倡导将EO用于有利于社会和经济的应用程序来做到这一点。
学术界和民间社会组织也可以发挥类似的作用，并带以独立、客观的声音来补充和平衡商业EO提供商的营销努力。认识到EO解决方案的差距和局限性，可以大大帮助他们建立信任和避免来自最终用户的不切实际的期望。
学术和研究机构也可以通过帮助建立EO数据的知识基础做出贡献。除了简单地使用地理空间软件外，专注于利用地球数据推进批判性思维，将确保学生能够发展更灵活和适应的技能，以解决各种使用EO的挑战。
最后，希望通过使用EO找到优势的行业领导者可以从投资建立一个适合EO的劳动力开始。这包括拥有了解EO测量的能力和其行业内的相关应用程序的团队成员，以及鼓励使用地理空间问题解决方法。来自公共部门EO项目的资源，如美国宇航局的应用遥感培训（ARSET）项目，为培训提供了宝贵的资源。
2.通过开放的标准、数据和解决方案实现创新
服务和商业模式的持续创新是将EO的覆盖范围扩展到新的最终用户的关键，而获取EO数据也是研究人员和初创企业探索新的可能性的先决条件。然而，难以获取的昂贵数据集可能会阻碍早期研究和开发阶段所需的实验工作。
开放的标准、数据和解决方案可以帮助缩小这一差距。辐射地球公司的执行董事杰德·森德沃尔说，“使用广泛采用的标准的开放数据可以支持创建更多的应用程序，可以触及深奥的终端用户。”
像时空资产目录（STAC）和分析就绪数据（ARD）这样的标准旨在确保互操作性和最大化地理空间数据的价值。它们是由工业驱动的，由开源社区与云原生地理空间基金会和地球观测卫星委员会（CEOS）等组织协调进行输入。尽管主要行业参与者获得了大量的支持，但整个EO生态系统还需要做更多的工作来建立一致的定义、建立共识和增加标准的采用。
开放的数据和解决方案也是一个强大的增值服务生态系统的关键成分，因为它们允许初创企业进行低风险的实验和创新。亚马逊开放数据、谷歌地球引擎等云平台使EO数据和分析工具公开，支持研究、技术开发，并最终扩大这些关键数据集的影响和应用。正如Umbra对SAR数据所做的那样，提供对有限的商业数据集的免费访问，是支持探索的另一种很有前途的方法。
3. 继续投资，推进EO技术
在过去的十年中，新的卫星和传感器极大地扩大了EO数据的质量、覆盖范围和范围。与此同时，高性能计算、云计算、边缘处理和人工智能方面的进步正在帮助解开隐藏在大量EO数据中的丰富见解。推动这些技术的边界对于推动下游的创新应用非常重要，而来自公共和私营部门的投资也发挥着重要作用。
在内部研发（R&D）投资和外部融资的推动下，私营部门推动了遥感技术创新的快速循环。例如，风险投资公司DCVC，专注于应对太空和气候行业挑战的技术初创企业，为行星实验室提供了早期投资，帮助建立他们所熟知的日常全球成像能力。DCVC的运营合伙人马特·奥康奈尔表示：“风险资本愿意足够倾斜，以建立必要的能力。”
在公共部门，国家方案和国际合作也在部署下一代能力方面发挥重要作用。例如，美国宇航局和印度空间研究组织（ISRO）合作开发了NASA-ISRO合成孔径雷达（NISAR）卫星，该卫星将使用同类技术，同时提供广泛覆盖和精细分辨率的雷达观测。NISAR耗资15亿美元，需要10年的开发时间开发，是在政府支持下实现的重大创新的典型例子。政府的资助也是私营部门和学术界创新的一个重要刺激因素，比如英国航天局通过地球观测技术项目对EO技术的早期研发的投资。
4. 关注于在获取EO洞察力方面的公平性
根据模型采用率，全球南方市场，特别是非洲市场，将在2023年至2030年实现EO价值的最大百分比增长。加速吸收可以对经济增长产生实际影响，并有助于解决从水资源短缺到粮食安全等问题。
政府机构在上游发挥着基础作用，通过这些方案提供免费访问数千个数据集。然而，扩大这些数据集对终端用户的效用，可能需要从数据转向见解，并建立像STAC这样的云原生标准，以促进使用。在美国，《减少通货膨胀法案》（IRA）为美国国家海洋和大气协会（NOAA）提供了超过30亿美元的资金，以帮助该国建立气候适应能力。这些资金的很大一部分是用于改善利用地球数据为服务不足的社区提供的服务。
像数字地球非洲这样的非营利性和慈善组织通过将可用的EO数据转化为有用的信息和服务，以应对不同社区面临的独特挑战，发挥了关键作用。
5. 提供解决方案，而不是像素，以接触到新的客户
除了技术改进之外，商业模式创新对于在正确的手中获得EO的见解至关重要。根据欧洲咨询公司的数据，2011年至2022年间，EO行业筹集的55亿美元累积资金中，有37%流向了增值服务。与EO价值链中游和下游实现的150倍的增值相比，这一比例似乎不平衡。为了提取新的SAR、高光谱、激光雷达和其他即将上线的雷达的全部价值，投资者和EO供应商可能需要进一步关注创建针对下游应用的增值服务。
投资并不仅仅局限于EO行业。例如，成立于2018年的矿业公司KoBold Metals现在已经筹集了超过4亿美元，利用人工智能和地理空间驱动的解决方案，寻找支持能源转型所需的铜、锂和其他矿床。
创新英国商业连接的地理空间领导者卢卡·布德洛说：“如果我们不将基于EO的输出集成到终端用户实际使用的系统中，它就不能创造出他们做出决策所需的可操作的智能。”咨询公司和其他中介机构可以通过将能力转化为针对客户独特挑战的解决方案，帮助扩大EO数据的范围和吸收。通过这样做，这些中介参与者可以降低被采用的障碍。
图17 塞内加尔一条河流的处理图像，显示2013年至2019年流行的假颜色（蓝色=总是水，绿色=有时水，红色=从不水）。图片来源：非洲地区
结论
地球观测能够为几乎所有行业的有价值的决策提供信息，这有助于一个引人注目的价值主张。这项技术的前景令人鼓舞，但并非没有挑战。障碍，包括对EO应用程序的认识有限、专业人才短缺、标准分散以及难以在复杂的EO市场中导航，都限制了吸收。即使是在基于项目的环境中已经证明了其可行性的应用程序，也需要投资才能成熟为可扩展的解决方案。
然而，EO行业专业人士对人工智能等技术在让非专家获得EO和降低需求侧进入障碍方面发挥的作用持乐观态度。卫星和传感器技术、先进计算以及地球情报供应商不断增长的生态系统也在推动EO数据的极限。正如行星实验室的首席影响官，安德鲁·佐利评论道：“EO的图书馆学时代即将结束。”
从2023年到2030年，地球观测可以为全球经济累计增加3.8万亿美元，同时每年消除超过2千吨的温室气体排放。这些结果提供了一个令人信服的理由，即价值链上的每个参与者都需要更多地采用和协作行动，以使未来的EO状态成为现实。
优先实施双重价值的EO应用程序不仅是释放经济价值和发展EO行业的关键，而且也是到2030年推进以气候和自然为重点的目标的重要战略。通过共同关注刺激需求，推进人工智能和其他支持技术的使用，并建立使地球数据无处不在所需的关键标准，地球观测可以帮助为未来几代人塑造一个更可持续和更繁荣的未来。
参考资料
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