270亿美元？2023年美国陆地卫星经济价值|landsat|光谱|地球表面|经济价值|美国|遥感|陆地卫星

美国陆地卫星(Landsat)在遥感界鼎鼎大名，开启了中高分辨率民商遥感卫星发展的序幕，自1972年第一颗陆地卫星(Landsat-1)发射以来，已发射9颗系列卫星，持续50多年对地球表面观测，陆地卫星提供的中等分辨率遥感数据促进了科学发现和带来了良好的经济效益；同时由于陆地卫星多项开创性的遥感技术和数据政策，它也成为其它全球对地观测任务的模板。

最新的陆地卫星9号(Landsat-9)制造、发射和全生命周期的运行成本预计约为10亿美元，不同于商业卫星数据收费，陆地卫星数据从2008年开始免费。陆地卫星的投入产出是否划算？其收益如何量化，如何衡量其数据的经济价值？

《2023陆地卫星和下一代陆地卫星经济价值评估(Economic Valuation of Landsat and Landsat Next 2023)》报告于2024年8月30日发布，报告中提到2023年陆地卫星为美国带来了250亿美元的直接经济价值，同时也产生了超20亿美元的间接经济价值；下一代陆地卫星(Landsat Next)数据的每年价值预估为330亿美元。本文末提供该报告英文版下载链接。

陆地卫星对直接用户的价值

《2023陆地卫星和下一代陆地卫星经济价值评估》报告封面见图1，分为3章，130页；第一章为陆地卫星对直接用户的价值，第二章为陆地卫星对间接用户的价值，第三章为下一代陆地卫星的价值。

图1 陆地卫星和下一代陆地卫星经济价值评估报告封面(引自参考资料1)

报告使用条件估值法(Contingent Valuation Method, CVM)来估算陆地卫星图像对直接(注册)用户的价值。CVM是一种常见的估算非市场商品价值的方法，使用该方法估算的陆地卫星1景图像的价值为390.4美元，2023年陆地卫星使用量估计为6565万景，从而得出2023年陆地卫星直接用户估计价值为256.3亿美元。

陆地卫星对间接用户的价值

报告用2种方式衡量陆地卫星对间接用户的价值：

（1）使用陆地卫星为公共和私营部门创造的经济价值；

（2）使用陆地卫星数据或相关产品的政府机构、公司和其他机构在全球范围内实现的成本节约。

陆地卫星产生的间接经济价值涵盖多个领域(见图2)，例如：

文章和报告价值

据估计，2023年发表了36750篇文章和报告，这些文章和报告在研究中使用了陆地卫星数据或衍生产品，产生约5.8亿美元的经济价值；

专利价值

2023年授予的42项引用陆地卫星的专利经济价值为4080万美元；

矿产发现

使用陆地卫星图像发现了原本不可能发现的矿产，在美国大陆额外的黄金产量可能带来2.8亿美元的潜在收入

农业保险费节省

美国农业部使用陆地卫星更新并制作更准确的农业潜在洪水风险底图，为农民节省了约3亿美元的农作物保险费；

地下水计量

美国爱达荷州水资源部门利用陆地卫星的热红外数据估算未计量地下水井的用水量，每年可节省高达2000万美元；

更新地图

美国政府使用陆地卫星数据来更新全球地图，每年可节省超过1亿美元；

保险欺诈索赔节省

美国农业部因未支付欺诈性农作物保险索赔而节省了1亿美元；

海岸线测绘

美国国家海洋和大气管理局因海岸线测绘而节省了9000万美元。

图2 陆地卫星经济价值评估信息图(英文原图引自参考资料1)

下一代陆地卫星的价值

下一代陆地卫星(Landsat Next)预计于2030/2031年发射，相比于当前的陆地卫星，在空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率上都有较大提升，3星组网(见图3)，最高10米分辨率、26个光谱波段(见图4)和6天重访时间。

图3 下一代陆地卫星(Landsat-next)星座(引自USGS)

图4 下一代陆地卫星和之前的陆地卫星光谱波段对比(引自USGS)

下一代陆地卫星的协同应用预计会增加，既可以和欧洲的哨兵二号(Sentinel-2)卫星联合使用，也可以与商业卫星结合使用。下一代陆地卫星因还未发射，评估其数据提升带来的经济价值有些困难，报告使用市场研究中广泛使用的联合分析(conjoint analysis)技术或经济学中称为的陈述偏好(stated preference)调查，调查发现美国和国际用户都最倾向于提高空间分辨率、缩短重返时间和提升热红外波段分辨率；为了估算陆地卫星改进带来的增量价值，分析了商业卫星公司的收费数据和图像改进，用商业公司的数据建立价格模型估算陆地卫星的价值增益，估计结果为117-139美元每景图像，这样下一代陆地卫星单景图像的价值在507-529美元之间，保持2023年陆地卫星使用量不变，下一代陆地卫星对直接用户的总价值将在每年333.2亿到347.8亿美元之间。

总结

美国陆地卫星数据的使用日益广泛，在科学、政府部门、商业等领域产生了重大的科学、社会和经济效益。陆地卫星长时间序列存档数据、开放免费的数据政策和公有云平台促使陆地卫星的数据使用从单一图像转变为大面积的时间序列分析，提升了其数据价值和应用的广泛程度。同时陆地卫星对商业公司的重要性也是无价的，既可以与商业卫星联合使用，也可充当黄金标准，实现商业成像卫星的跨传感器校准。

《2023陆地卫星和下一代陆地卫星经济价值评估》报告是继2019年的上一次更新之后提供的最新陆地卫星经济效益评估，量化了陆地卫星的直接使用价值，概述了陆地卫星数据产生的间接成本节约和间接价值，还评估了下一代陆地卫星每年的价值。也许有人觉得量化的价值偏高了，也有人会觉得估值偏低。

参考资料

1. Economic Valuation of Landsat and Landsat Next 2023. https://www.natechcorp.com/_files/ugd/ac01f5_f79deb4d508547c984ccc4a6090c54ab.pdf?index=true .

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本文转载自“天空观察实验室”，原标题《270亿美元？2023年美国陆地卫星经济价值》。

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