[年报]中科星图(688568):中科星图股份有限公司2021年年度报告

时间:2022年04月12日 20:07:31 中财网

原标题:中科星图:中科星图股份有限公司2021年年度报告

公司代码:688568 公司简称:中科星图







中科星图股份有限公司
2021年年度报告









重要提示
一、 本公司董事会、监事会及董事、监事、高级管理人员保证年度报告内容的真实性、准确性、完整性,不存在虚假记载、误导性陈述或重大遗漏,并承担个别和连带的法律责任。


二、 公司上市时未盈利且尚未实现盈利
□是 √否

三、 重大风险提示
公司已在本报告中描述可能存在的相关风险,敬请查阅本报告“第三节 管理层讨论与分析”之“四、风险因素”。


四、 公司全体董事出席董事会会议。


五、 立信会计师事务所(特殊普通合伙)为本公司出具了标准无保留意见的审计报告。


六、 公司负责人付琨、主管会计工作负责人郑云及会计机构负责人(会计主管人员)张亚然声明:保证年度报告中财务报告的真实、准确、完整。


七、 董事会决议通过的本报告期利润分配预案或公积金转增股本预案 公司拟向全体股东每10股派发现金红利2.05元(含税)。截至2021年12月31日,公司总股本220,000,000股,以此计算,拟派发现金红利总计45,100,000元(含税),本年度公司派发现金红利金额占本公司2021年度合并报表归属于上市公司股东净利润的比例为20.47%。本年度不实施包括资本公积转增股本、送红股在内的其他形式的分配。

上述2021年年度利润分配预案已经公司第二届董事会第七次会议及第二届监事会第五次会议审议通过,尚待公司2021年年度股东大会审议。


八、 是否存在公司治理特殊安排等重要事项
□适用 √不适用

九、 前瞻性陈述的风险声明
√适用 □不适用
本报告中所涉及的未来计划、发展战略等前瞻性描述不构成公司对投资者的实质承诺,敬请投资者注意投资风险。


十、 是否存在被控股股东及其关联方非经营性占用资金情况


十一、 是否存在违反规定决策程序对外提供担保的情况


十二、 是否存在半数以上董事无法保证公司所披露年度报告的真实性、准确性和完整性 否

十三、 其他
□适用 √不适用



目 录
第一节 释义....................................................................................................................5
第二节 公司简介和主要财务指标 ...............................................................................6
第三节 管理层讨论与分析 .........................................................................................12
第四节 公司治理 .........................................................................................................49
第五节 环境、社会责任和其他公司治理 .................................................................67
第六节 重要事项 .........................................................................................................72
第七节 股份变动及股东情况 ...................................................................................103
第八节 优先股相关情况 ........................................................................................... 110
第九节 公司债券相关情况 ....................................................................................... 110
第十节 财务报告 ....................................................................................................... 111



备查文件目录载有公司负责人、主管会计工作负责人、会计机构负责人签名并盖章 的财务报表
 载有会计师事务所盖章、注册会计师签名并盖章的审计报告原件。



第一节 释义
一、 释义
在本报告书中,除非文义另有所指,下列词语具有如下含义:

常用词语释义  
公司、本公司、股份公 司或中科星图中科星图股份有限公司
中国证监会中国证券监督管理委员会
上交所上海证券交易所
中科院空天院中国科学院空天信息创新研究院
中科九度中科九度(北京)空间信息技术有限责任公司
中科曙光曙光信息产业股份有限公司
星图群英共青城星图群英投资管理合伙企业(有限合伙)
航天荟萃共青城航天荟萃投资管理合伙企业(有限合伙)
星图空间中科星图空间技术有限公司,原名西安中科星图空间数据 技术有限公司
星图测控中科星图(西安)测控技术有限公司
星图维天信中科星图维天信(北京)科技有限公司,原名北京维天信 气象设备有限公司
星图地球中科星图数字地球合肥有限公司
星图智慧中科星图智慧科技有限公司
A股在中国境内上市的人民币普通股
数字地球数字化的地球,是一种用于描述、处理和分析地球环境和 空间活动的信息系统。它利用遥感卫星、航空摄影等多种 对地观测手段,快速高效地获取高精度地球观测数据,基 于统一的时空基准重建三维虚拟地球框架模型,并根据行 业需求承载融合各行业空间信息,解决特定的应用问题。
空天大数据通过卫星遥感、航空摄影、测绘等各种观测测绘手段获取 的遥感、测绘数据。
GIS地理信息系统
遥感影像记录各种地物电磁波大小的胶片或照片,主要分为航空像 片和卫星相片。
PIMPipeline Integrity Management,管道完整性管理
北斗网格码是在全球网格剖分基础上发展出的一种多尺度、离散、适 用于导航定位服务的全球地理网格编码模型
云、边、端“云”主要是以服务订阅的形式为第三方(2G/2B)应用 平台提供在线调用的数字地球时空数据及分析云服务; “边”主要是以边缘前置节点的形式授权给第三方 (2G/2B)用户使用数字地球软件产品,实现私域服务访 问;“端”主要是以在线交互和数字地球内容产品的形式 面向大众终端消费者和生产者(2C)提供数字地球应用服 务,形成“消费者+生产者”的应用生态循环
载荷对地观测的各种传感器
承载基于统一时空基准和数字地球框架进行各类空天大数据和 行业数据的引接、存储、管理、分析及共享分发等
地物地面上各种有形物(如山川、森林、建筑物等)和无形物 (如省、县界等)的总称。根据《中华人民共和国国家标 准GB/T 20257.1-2007 1 :500 1:1000 1:2000地形图图
  式》将所有地图地物要素分为测量控制点、水系、居民地 及设施、交通、管线、境界、地貌和植被与土质 8个一级 大类
时空基准一个地球三维立体模型,它包含了地理空间的几何信息和 时空分布信息,以数据的形式表示地理要素在真实世界的 空间位置及其时变的参考基准
矢量数据以坐标或有序坐标串表示的空间点、线、面等图形数据及 与其相联系的有关属性数据的总称



第二节 公司简介和主要财务指标
一、公司基本情况

公司的中文名称中科星图股份有限公司
公司的中文简称中科星图
公司的外文名称Geovis Technology Co.,Ltd
公司的外文名称缩写Geovis
公司的法定代表人付琨
公司注册地址北京市顺义区临空经济核心区机场东路2号(产业园 1A-4号1、5、7层)
公司注册地址的历史变更情况
公司办公地址北京市顺义区临空经济核心区机场东路2号(产业园 1A-4号1、5、7层)
公司办公地址的邮政编码101399
公司网址http://www.geovis.com.cn
电子信箱[email protected]


二、联系人和联系方式

 董事会秘书(信息披露境内代表)证券事务代表
姓名陈伟郭一凡
联系地址北京市顺义区临空经济核心区机场东 路2号(产业园1A-4号7层)北京市顺义区临空经济核心区 机场东路2号(产业园1A-4号7 层)
电话010-50986800010-50986800
传真010-50986901010-50986901
电子信箱[email protected][email protected]

三、信息披露及备置地点

公司披露年度报告的媒体名称及网址《中国证券报》《上海证券报》《证券时报》《证 券日报》
公司披露年度报告的证券交易所网址上海证券交易所网站 www.sse.com.cn
公司年度报告备置地点公司证券法务部

四、公司股票/存托凭证简况
(一) 公司股票简况
√适用 □不适用

公司股票简况    
股票种类股票上市交易所 及板块股票简称股票代码变更前股票简称
A股上海证券交易所 科创板中科星图688568


(二) 公司存托凭证简况
□适用 √不适用
五、其他相关资料

公司聘请的会计师事务所 (境内)名称立信会计师事务所(特殊普通合伙)
 办公地址上海市黄浦区南京东路61号四楼
 签字会计师姓名崔云刚、成国燕
报告期内履行持续督导职责 的保荐机构名称中信建投证券股份有限公司
 办公地址北京市朝阳区安立路66号4号楼
 签字的保荐代表 人姓名郭瑛英、曾诚
 持续督导的期间2020年7月8日至2023年12月31日


六、近三年主要会计数据和财务指标
(一) 主要会计数据
单位:元 币种:人民币

主要会计数据2021年2020年本期比 上年同 期增减 (%)2019年
营业收入1,039,947,273.81702,541,464.9148.03489,410,961.14
归属于上市公司股东的 净利润220,305,673.15147,454,351.3849.41102,889,454.68
归属于上市公司股东的 扣除非经常性损益的净 利润150,312,259.95123,170,527.6322.0494,153,288.17
经营活动产生的现金流 量净额166,951,627.6079,453,332.20110.13-3,435,824.92
 2021年末2020年末本期末 比上年 同期末 增减( %)2019年末
归属于上市公司股东的 净资产1,434,418,132.051,237,778,872.8615.89289,041,628.34
总资产2,363,138,597.191,689,417,147.6339.88613,392,406.21

(二) 主要财务指标

主要财务指标2021年2020年本期比上年同期增 减(%)2019年
基本每股收益(元/股)1.000.7828.210.62
稀释每股收益(元/股)1.000.7828.210.62
扣除非经常性损益后的基本每 股收益(元/股)0.680.663.030.57
加权平均净资产收益率(%)16.5421.18减少4.64个百分点43.76
扣除非经常性损益后的加权平 均净资产收益率(%)11.2917.69减少6.4个百分点40.04
研发投入占营业收入的比例(% )15.2613.54增加1.72个百分点12.87

报告期末公司前三年主要会计数据和财务指标的说明
√适用 □不适用
营业收入同比增长48.03%,主要有三方面原因:
其一,2021年公司立足新的发展阶段,制定了集团化、生态化和国际化的“十四五”发展战略。基于公司集团化发展的战略,依托“营销服务网络建设项目”的实施,公司进行了营销网络的升级,将大区和办事处为主体的营销网络,转变为以北京、西安、青岛、合肥四个管理总部为核心,38家参控股分子公司为主体,全国20多个办事处为补充的集团化架构,兼顾行业拓展、又兼顾区域市场覆盖,一方面能够更大层面获取所在地的政府和市场支持,另一方面,能够发挥集团合力,为所在地市场提供更充分的产品、方案和技术保障。

其二,随着集团化发展战略的实施,公司进一步加强各细分市场开拓力度,加大人力、物力的投入,持续扩大业务规模,不断提升行业地位。

其三,报告期内,公司坚持创新,持续加大研发投入、完善产品布局,提高产品核心竞争力。公司从产业链延展、核心技术积累、应用拓展以及生态布局等方面都取得了显著的成绩。

归属于上市公司股东的净利润同比增长49.41%,主要原因系报告期内公司营业收入增长带来的利润规模增长。

经营活动现金流量净额同比增长110.13%,主要原因系报告期内公司加大应收款项催收力度,强化日常资金管控所致。

总资产同比增长39.88%,主要原因系报告期内公司经营规模扩大,营业收入大幅度增加,存货相应增加;另外公司对外投资增加,合并新增子公司无形资产增加等因素所致。

基本每股收益同比增长28.21%,主要原因系归属于上市公司股东的净利润增加所致。


七、境内外会计准则下会计数据差异
(一) 同时按照国际会计准则与按中国会计准则披露的财务报告中净利润和归属于上市公司股东的净资产差异情况
□适用 √不适用
(二) 同时按照境外会计准则与按中国会计准则披露的财务报告中净利润和归属于上市公司股东的净资产差异情况
□适用 √不适用
(三) 境内外会计准则差异的说明:
□适用 √不适用

八、2021年分季度主要财务数据
单位:元币种:人民币

 第一季度 (1-3月份)第二季度 (4-6月份)第三季度 (7-9月份)第四季度 (10-12月份)
营业收入99,887,074.75230,759,935.03252,856,624.12456,443,639.91
归属于上市公司 股东的净利润-4,667,979.6221,434,372.7937,889,991.43165,649,288.55
归属于上市公司 股东的扣除非经 常性损益后的净 利润-12,944,136.0114,363,971.5029,026,776.37119,865,648.09
经营活动产生的 现金流量净额-143,892,797.64-1,081,042.54-43,643,584.18355,569,051.96

季度数据与已披露定期报告数据差异说明
□适用 √不适用

九、非经常性损益项目和金额
√适用 □不适用
单位:元币种:人民币

非经常性损益项目2021年金额附注 (如适 用)2020年金额2019年金额
非流动资产处置损益7,894.11第十节 七 68、 73-502.80 
越权审批,或无正式批准文 件,或偶发性的税收返还、 减免    
计入当期损益的政府补助, 但与公司正常经营业务密切 相关,符合国家政策规定、 按照一定标准定额或定量持 续享受的政府补助除外81,780,068.31第十节 七 68、 74、8421,352,837.319,718,664.40
计入当期损益的对非金融企 业收取的资金占用费    
企业取得子公司、联营企业 及合营企业的投资成本小于 取得投资时应享有被投资单 位可辨认净资产公允价值产 生的收益    
非货币性资产交换损益    
委托他人投资或管理资产的 损益5,781,690.19第十节 七 68、 704,782,911.0874,001.35
因不可抗力因素,如遭受自 然灾害而计提的各项资产减 值准备    
债务重组损益    
企业重组费用,如安置职工 的支出、整合费用等    
交易价格显失公允的交易产 生的超过公允价值部分的损 益    
同一控制下企业合并产生的 子公司期初至合并日的当期 净损益    
与公司正常经营业务无关的 或有事项产生的损益    
除同公司正常经营业务相关 的有效套期保值业务外,持 有交易性金融资产、衍生金 融资产、交易性金融负债、 衍生金融负债产生的公允价 值变动损益,以及处置交易 性金融资产、衍生金融资 产、交易性金融负债、衍生 金融负债和其他债权投资取 得的投资收益    
单独进行减值测试的应收款 项、合同资产减值准备转回    
对外委托贷款取得的损益    
采用公允价值模式进行后续 计量的投资性房地产公允价 值变动产生的损益    
根据税收、会计等法律、法 规的要求对当期损益进行一 次性调整对当期损益的影响    
受托经营取得的托管费收入    
除上述各项之外的其他营业 外收入和支出-2,357,487.97第十节 七 74、 751,683,602.55-30,125.95
其他符合非经常性损益定义 的损益项目15,748.07第十节 七67106,166.17 
减:所得税影响额15,296,604.32 2,769,138.391,012,227.87
少数股东权益影响额(税 后)-62,104.81 872,052.1714,145.42
合计69,993,413.20 24,283,823.758,736,166.51

将《公开发行证券的公司信息披露解释性公告第1号——非经常性损益》中列举的非经常性损益项目界定为经常性损益项目的情况说明

十、采用公允价值计量的项目
√适用 □不适用
单位:元币种:人民币

项目名称期初余额期末余额当期变动对当期利润的影响 金额
交易性金融资产   5,781,690.19
应收款项融资2,690,000.00185,197.002,504,803.000.00
合计2,690,000.00185,197.002,504,803.005,781,690.19

十一、非企业会计准则业绩指标说明
□适用 √不适用

第三节 管理层讨论与分析
一、经营情况讨论与分析
2021年是我国“十四五”规划开局之年,在国际局势复杂多变、经济形势和新冠疫情严峻等诸多挑战的背景下,数字地球作为数字经济的新底座,显现出蓬勃活力,行业发展规模持续扩大,市场活跃度保持较高水平。

2021年公司立足新的发展阶段,制定了集团化、生态化和国际化的“十四五”发展战略。

报告期内,公司形成以特种领域、智慧政府、气象生态、航天测运控、企业能源、线上业务六大板块为核心的集团化发展态势,实现公司组织结构战略转型,同时保持经营业绩平稳快速增长,圆满完成 2021 年目标计划。

(一)经营业绩持续平稳增长
报告期内,公司经营业绩保持平稳快速增长,公司实现主营业务收入 1,039,947,273.81元,较上年同期增长 48.03%;归属于上市公司股东的净利润 220,305,673.15元,较上年同期增长 49.41%;经营活动产生的现金流量净额166,951,627.60元,较上年同期增长110.13%。

(二)加大研发投入,持续扩展数字地球产品体系建设
报告期内,公司坚持创新,持续加大研发投入、完善产品布局。从产业链延展、核心技术积累、应用拓展以及生态布局等方面都取得了显著的成绩。

从产品技术方面,以北斗网格剖分理论为基础,以北斗网格码为核心研发了新一代数字地球GEOVIS iBASE北斗网格时空引擎,打造了“北斗为体、高分为象”的新一代数字地球GEOVIS 6,为进入北斗高分融合的应用行业奠定了坚实基础。公司依托特种领域数字地球产品研发及其应用经验,构建了“云、边、端”协同的三类数字地球服务能力,实现了数字地球云边端的分布式应用架构,并借助云原生技术实践了从线下数字地球到在线数字地球的技术探索,为未来数字地球的大规模在线应用提供了基础。

从行业应用方面,公司依托数据资源及平台优势,不断推进数字地球与行业应用深度融合,初步建成面向政府、企业及特种领域用户,覆盖空天信息产业全链条的 GEOVIS数字地球应用生态。基于北斗网格空间剖分理论,以及 GEOVIS 6数字地球基础平台在北斗高分融合方面的能力增强,可构建覆盖地面空间、地下空间、水下空间、航空空间、卫星空间的三维立体网格体,实现全空间数据的一体化管理和统一编码,数字地球可作为自然资源三维立体时空数据库、实景三维中国、智慧城市CIM等应用的时空底座,将更加丰富数字地球产品的适用领域和应用场景,大大拓展数字地球在产业应用的广度,将进一步推动数字地球在智慧城市、自然资源、农林、交通、气象、环保、应急减灾等领域的应用。

从产业链拓展方面,公司布局商业航天与卫星测运控领域,致力于建立国内一流的商业卫星管控中心,将产业链从中下游向上游延展,更进一步实现星图布局全产业,形成产业链上下游贯通的商业模式目标。

(三)公司组织结构实现集团化战略转型
为保持公司竞争力,发力各优势行业赛道,报告期内公司推进实施集团化发展战略,目前已 形成特种领域、智慧政府、气象生态、航天测运控、企业能源、线上业务六大业务板块,现已建 立以北京、西安、青岛、合肥四个管理总部为核心,38家参控股分子公司为主体,全国 20多个 办事处为补充的集团化架构,使得公司销售网络覆盖能力、技术创新能力、运营效率均得以提升, 为公司后续生态化、国际化发展打下坚实的基础。 二、报告期内公司所从事的主要业务、经营模式、行业情况及研发情况说明 (一) 主要业务、主要产品或服务情况 1、公司主要业务 作为国内最早从事数字地球产品研发与产业化的企业,公司长期专注数字地球行业,持续研 发数字地球相关产品和核心技术,陆续推出 GEOVIS数字地球基础软件系列产品,并在此基础上, 形成以特种领域、智慧政府、气象生态、航天测运控、企业能源、线上业务六大板块业务为核心 的 GEOVIS数字地球应用软件系列产品,为政府、企业、特种领域以及大众等用户提供软件销售 与数据服务、技术开发与服务、一体机产品,以及系统集成等业务。 报告期内,公司主营业务未发生重大变化。 2、公司的主要产品及服务 图:GEOVIS 6产品体系
报告期内,公司以北斗网格剖分理论为基础,以北斗网格码为核心研发了新一代数字地球GEOVIS iBASE北斗网格时空引擎,打造了“北斗为体、高分为象”的新一代数字地球GEOVIS 6,提供了助力。面向行业应用,研发了 GEOVIS智慧管理系列产品、气象海洋观探测设备和气象信息服务系列产品、洞察者系列产品、特种数字地球产品以及企业数字地球产品等,增强了数字地球在民用市场、航天测运控方向、特种领域市场、企业市场的布局;正在研发的GEOVIS Online在线服务平台,将拓展GEOVIS在大众应用领域的布局和场景落地。

(1)数字地球基础软件平台
报告期内,公司突破了北斗高分融合的若干关键技术,研制形成了自主可控的 GEOVIS iBEST-DB时空数据库V6.0、 GEOVIS iCenter 空天大数据共享服务平台V6.1,GEOVIS iExplorer空天大数据可视化平台V6.1、GEOVIS iFactory空天大数据智能处理平台V6.1和GEOVIS iBrain 空天大数据智能解译平台V6.0、GEOVIS iReal视景仿真可视化引擎V6.0、GEOVIS iDataBox时空大数据云盒V6.0等产品研制,进一步增强了GEOVIS数字地球产品体系的完整性。

数据承载方面,公司打造形成了自主可控的GEOVIS iBEST-DB时空数据库V6.0,在传统时空引擎基础上,扩展了北斗网格引擎,通过双引擎驱动,实现了高分影像数据、北斗位置数据等多源异构空间数据一体化存储计算和北斗网格时空框架下的统一组织。实现了高分影像数据、北斗位置数据等多源异构空间数据一体化存储计算和北斗网格时空框架下的统一组织。基于北斗网格模型,提供网格化空间分析计算函数和操作符、北斗网格位置码等多项编码解析与输出能力;扩展了两类网格空间索引,将传统外包矩形无限集索引升级为网格有限集索引,在海量数据场景下优势明显,支持数据库中矢量、栅格、地形、轨迹、点云、三维等传统GIS模型与北斗网格模型的转换,在数据库中实现多源异构空间数据的统一网格化组织和高效网格检索。支持单机百亿级时空位置数据的秒级访问和PB级网格数据的分析计算,整体性能达到国内领先、国际先进水平。

GEOVIS iCenter 空天大数据共享服务平台V6.1,作为数字地球网格引擎对外统一服务输出,提供数字地球时空大数据的引接、存储、组织、分发、共享、分析等能力,可为新一代数字地球各行业应用提供稳定、高效的数据服务和应用支撑服务。在数据存储组织方面,基于多 iBEST-DB时空数据库,对矢量、影像、地形、地名、倾斜摄影、三维模型、街景、实时位置数据等结构化、半结构化、非结构化时空数据建立统一的网格索引,实现了多源海量时空大数据的统一时空组织,提供网格化穿透式检索,大幅提高了数据的查询、浏览、分发效率,实现了多源异构数据实体之间的关联和融合,为不同行业时空大数据分析挖掘提供基础支撑。在时空分析方面,将地球剖分编码代数运算封装为时空分析服务,提供网格编码解析、网格缓冲区分析、网格路径规划、网格空间叠置分析、网格空间关系判断等分析服务或 API,供上层业务系统调用。在空间数据服务方面,提供实时位置数据服务,支持高通量实时位置数据的引接、存储、查询、分析、统计等能力,基于北斗网格码实现实时网格热力图、轨迹时空检索、电子围栏等功能。

数据处理方面,研制了GEOVIS iFactory空天大数据智能处理平台V6.1,突破了海量数据在可扩展混合异构高性能计算机中进行并行影像处理算法、处理流程自动化调度等核心技术,形成了海量多源异构影像数据的筛选、组织以及数据处理的调度平台,实现了在超大规模集群中对既是计算密集型、又是 IO密集型的海量处理任务进行高效、稳定、低耗处理的目标,也将是未来数字地球超级计算机的计算引擎基础。此外,面向高光谱、微波卫星影像,可见光、航空影像等数据,形成了iFactory-Basic基础工具集、iFactory-Optics光学卫星影像处理、iFactory-SAR微波卫星影像处理、iFactory-UAV航空光学影像处理、iFactory-Hyperspectral高光谱影像处理、iFactory-3D三维建模等产品。

同时,构建了集空天数据引接、在线计算、在线编辑、成果发布一体化的GEOVIS iBrain 空天大数据智能解译平台 V6.0,可以提供批量化、自动化快速解译地物、目标等要素边界及时空变化信息的能力,并集成针对多个典型应用场景的专题监测与成果共享发布服务能力,实现了基于多种广域高清影像底图形成“AI版数字地球”级体验感,显著提高了空天数据中的信息获取效率,使数字地球实现从数据维到信息维乃至知识维的提升。

数据可视化方面,开发了GEOVIS iExplorer空天大数据可视化平台V6.1,面向中宏观场景开发者,研制了拖拽式数字地球低代码开发平台,助力生态伙伴快速搭建数字地球应用;面向精细化场景开发者,研制GEOVIS iReal视景仿真可视化引擎V6.0,结合游戏级引擎在可视化表现和三维渲染方面的超强能力,能够支持多尺度、多物理量的地理、物理全要素精准映射,超精细还原真实世界场景纹理细节,为用户提供实时、炫酷、逼真的可视化效果与沉浸式交互体验,为数字孪生地球带来身临其境、更具交互性、真实感、沉浸感的三维体验;面向内容生产者,研制的GEOPPT时空场景编辑器产品,为用户提供了基于数字地球的互动内容创作及分享平台,在数字孪生地球基础上,拓展丰富的数据源和主题空间,为用户二次创作提供了内容制作工具,可广泛应用于媒体、工业、教育、旅游、游戏等行业领域,同时,借助云原生技术实践了从线下数字地球到在线数字地球的技术探索,为GEOVIS Online在线数字地球的研发积蓄了深厚的技术储备。

数据方面,构建了“基础数据+专题数据”空天大数据体系,形成了数字地球数据标准规范,可作为建设数字孪生、数字地球时空大数据标准体系的基础。同时,形成新一代 GEOVIS iDataBox时空大数据云盒产品,以“数据+软件+硬件”的产品形态,提供全面、精准、轻量的多源时空大数据产品及服务,可实现二、三维平台地图框架模型的快速搭建、并满足灵活更新的数据需求,为各行业的业务应用提供轻便高效的数据服务。

(2)数字地球应用软件平台
报告期内,公司不断丰富和拓展数字地球产品的应用领域,在应用软件平台中不断扩展应用插件,在原有特种领域、气象、交通、商业航天等行业的基础上,进一步增强了农业、林业、应急等民用市场以及大众等方向的布局。

面向农业、应急、交通、水利、林草和智慧城市等行业应用,基于 GEOVIS 6数字地球基础平台,打造“GEOVIS+智慧管理”产品线,主要通过空天大数据、时空区块链、物联网与人工智能技术深度融合,依托数字地球时空底座,以“GEOVIS+智慧管理”为核心,研发GEOVIS智慧农业管理产品、GEOVIS智慧应急管理以及 GEOVIS低空通航智慧管理等产品,为政府智慧治理和服务现代化提供坚强的空间信息支撑和智慧决策支持。
面向气象、海洋、环境等行业应用,构建了气象观探测设备研发生产、软件技术开发和专业信息服务的闭环产品体系。基于GEOVIS 6数字地球基础平台,全新研制的GEOVIS气象数字地球应用平台,突破高分辨率智能气象同化预报技术,打通“同化-气象数值模式-人工智能”链路,融合循环同化、预报和订正于一体,可以在获得精确的气象初始场同时,提高时空分辨率,保证对中小尺度气象过程的准确模拟,有助于提高天气预报的准确率,提供面向行业服务的进一步扩展升级。公司自主研制生产的系列气象海洋观探测设备,广泛应用于气象、水利、环保、航空、公路、铁路等众多领域,凭借稳定的产品质量、领先的技术水平、快速的响应速度、完善的客户服务体系,得到了特种领域、政府、企业、大众等各类用户的高度认可。

面向航天测运控系统与服务领域,基于GEOVIS 6数字地球基础平台,研制的洞察者-空间信息分析平台,致力于空间态势展示、空间操作仿真、目标特性分析和宇航动力学计算分析,将为航天任务规划设计、空间信息分析提供强有力的手段。作为具有我国自主知识产权,国内领先的航天任务规划、空间试验分析、空间活动支持等专业化任务分析计算系统,打破了航天空间信息分析领域长期以来对国外技术的依赖,满足我国航天事业科学、快速、安全发展的需要,在航天操作控制、太空交通管理、态势分析、空间事件推演、训练与仿真等产业和技术领域具有极其广阔的市场前景。

面向特种领域应用,基于 GEOVIS 6数字地球基础平台,开发了特种数字地球应用平台,搭建了智能分析业务中台和轻量化服务框架,实现了特种应用环境中不同类型数据信息的统一汇聚、时空关联、组织管理、融合分析、共享分发、可视化表达等功能,进一步增强了陆、海、空、天、电、网等虚拟环境构建,目标分析、综合态势、北斗导航时频以及特种领域业务数据分析可视化能力,能够更有效地面向开展作训仿真、辅助决策和后勤保障等业务的特种行业用户提供决策支撑。

面向企业应用,在GEOVIS 6数字地球基础平台的基础上,根据线性资产管理企业(如石油、燃气、电力等)的需求,开发了GEOVIS企业数字地球应用平台,可利用遥感影像数据和北斗导航定位数据构建管线智能巡检能力,为企业提供全生命周期资产完整性管理。

面向大众应用,公司正在基于自主的数字地球理论、自主的空间基础设施、自主的数字地球软件和自主的IT基础设施,研制GEOVIS Online在线数字地球产品,将向大众用户提供更智能、更精准、更高效的数字地球应用。


(二) 主要经营模式
公司的经营模式主要包括:
1、盈利模式
公司通过向用户提供GEOVIS软件销售与数据服务、GEOVIS技术开发与服务、GEOVIS一体机产品销售以及系统集成等业务实现盈利。随着GEOVIS Online 在线数字地球项目的推进,将逐步探索数字地球在线运营的盈利模式。

2、销售模式
基于公司集团化发展的战略,依托“营销服务网络建设项目”的实施,公司进行了营销网络的升级,将大区和办事处为主体的营销网络,转变为以北京、西安、青岛、合肥四个管理总部为核心,38家参控股分子公司为主体,全国 20多个办事处为补充的集团化架构,既兼顾行业拓展、又兼顾区域市场覆盖,一方面能够更大层面获取所在地的政府和市场支持,另一方面,能够发挥集团合力,为所在地市场提供更充分的产品、方案和技术保障。

3、研发模式
公司建立以数字地球研究院为数字地球基础平台研发主体、子公司为数字地球应用平台研发和应用推广主体的研发组织。数字地球研究院围绕数字地球基础平台产品,研究北斗高分融合的理论基础和底层架构,攻克在空天大数据获取、处理、承载及可视化等方面的共性关键技术,提供稳定、可靠、先进的数字地球基础平台产品。各子公司,在数字地球基础平台产品之上,面向行业共性需求,攻克空天大数据应用方面的关键技术,面向特种领域、气象海洋、测绘、交通、应急等领域进行技术创新和产品开发,构建数字地球应用平台及行业应用系统。

公司形成了覆盖产品规划、研制、运营等产品全生命周期的产品研发管理模式,产品规划及研制过程中,研究院与子公司积极互动、高效协作,一方面提升了数字地球平台的技术先进性和架构稳定性,另一方面也保障了数字地球对行业需求的高度覆盖。

4、采购模式
公司建立了集团管控、子公司实施的采购管理制度,严格落实项目采购需求评估、项目采购策划、供应商管理、采购实施、采购产品和服务质量检验和质量控制等活动,既确保项目交付效率、又能确保所采购的产品和服务能够持续满足产品研发、生产和服务的要求。


(三) 所处行业情况
1. 行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛
公司所属行业为软件和信息技术服务业与地理信息行业的交叉行业:数字地球行业。

近年来,随着信息技术的不断发展,软件和信息技术服务业步入加速创新、快速迭代、群体突破的爆发期,加快从本地线下形态模式向网络化、平台化、服务化、智能化、生态化演进。随着云计算、大数据、移动互联网、物联网等快速发展和融合创新,先进计算、高端存储、人工智能、虚拟现实等新技术加速突破和应用,进一步重塑了软件的技术架构、计算模式、开发模式、产品形态和商业模式,软件的载体也逐渐将线上作为主要呈现方式,新技术、新产品、新模式、新业态日益成熟,加速步入质变期。

同时,随着现代信息技术的飞速发展以及各行业对地理信息技术与服务需求的日益增加,我地理信息产业规模不断扩大,主要体现在从业单位、从业人数不断增加。地理信息产业在国内尚处于起步阶段,行业集中度较低,企业规模普遍较小,尚未形成明显的龙头公司。地理信息产业市场活跃度保持较高水平,民营企业占比不断扩大,能力和效益持续同步提升,中小企业发展呈现出较强活力,以地理信息软件为主营业务的创新型企业效益效率表现突出,产业结构持续优化,地理信息产业已经成为我国数字经济的重要组成部分,并保持长期向好的发展态势。地理信息产业作为“数据+技术+服务”三位一体的产业,不仅自身形成一个完整的地理信息产业生态系统,而且产业上中下游关联度较大,使得产业发展的市场空间巨大。

作为软件和信息技术服务业与地理信息行业的交叉行业,我国数字地球应用产业发展经历了面向政府、企业的重要发展阶段,主要应用场景已经充分挖掘,市场趋于成熟。数字地球的市场需求从传统的国土、农业、林业、水利、交通等行业,向数字经济及智慧城市、电子政务、电子商务等多个领域渗透,形成了特种领域、政府和企业等多主体、多层次、多行业的应用格局。特别是随着“一带一路”等国家重大战略的实施,数字地球的需求进一步扩大,不仅涉及国民经济的诸多领域,还将走出国门,服务于“一带一路”沿线国家乃至全世界。由此可见面向政府、企业的数字地球应用市场已经趋于成熟。

根据国际数字地球市场的发展趋势,数字地球的未来发展包括两个方面:第一个是面向政府、企业的业务通过互联网进行云服务升级;第二个是面向大众服务应用领域,通过技术手段挖掘大众应用场景,扩大市场规模,更好的服务于数字地球产业的发展。近年来,伴随着互联网的普及,人们能够随时随地使用数字地球与全球各地的用户、场景、信息建立链接和互动,能够便捷的与外太空的卫星资源进行互动,将很大程度地改变我们的生活和工作方式,同时具有极大的商业价值和应用前景。因此,以谷歌公司为代表的国外互联网公司已经在在线数字地球领域深耕多年,已经形成了较为成熟的商业运营模式。而根据国内数字地球市场的发展情况,国内数字地球行业和产品正处于初步发展阶段,国内大众市场应用条件尚未完全具备,一些国内知名相关企业对于在线数字地球业务也进行了诸多有益的技术研究和市场探索,但由于整个行业处于初步发展阶段,缺乏完整的经验与体系,故目前市场上的在线数字地球产品均存在一定局限性。行业对于整个市场的探索深度有限,且数据搜集、数据分析、数据处理等技术需要大量人力物力投入,数字地球提供商的品牌影响力仍有待进一步拓展,对于大多数企业来说都是巨大的成本挑战。因此,国内在线数字地球领域市场仍未形成完整的竞争格局,国内市场存在巨大挖掘价值。

(2) 数字地球行业的主要技术门槛
目前,新一轮科技革命和产业变革加速演进,我国加快数字中国建设步伐,大力推动空天信息、大数据、人工智能等战略性新兴产业发展,同时随着国家在民用航天和商业航天等多个方向的快速发展,遥感卫星、导航卫星、遥感无人机等都呈现出快速发展的态势,为数字地球应用生态的构建提供了自主可控的数据源。目前,自然资源、交通、应急、农业等领域,对卫星能力需求量很大。而卫星赋能地面产业存在环节过多、过于专业、过于复杂等问题,导致天上卫星与地面产业需求并未完全适配。

数字地球作为将空天信息基础设施的能力与地面需求衔接的平台,可以基于高分卫星、北斗导航定位系统、遥感飞机等航空航天设施的数据,把复杂专业的卫星应用环节封装起来,从而大大简化行业应用对卫星能力的获取手段。但是需要突破包括数据获取、数据处理、数据存储与管理、数据可视化、数据应用等多方面主要技术门槛。首先,从数据获取方面,需要解决数据获取的准确性、稳定性、及时性难题,实现高可靠、高实时、高精度、高覆盖、高速率的航天测控能力;其次,从数据处理方面,需要突破空天大数据智能处理技术难点,实现对空间基础设施的数据源进行高效地自动化、智能化的处理和解译,从而有效缩短数据使用链路和数据信息获取周期;再次,从数据组织与管理方面,需要建立统一标准的时空框架和技术体系,能够实现空间信息标准划分、统一标识、计算与表达,实现覆盖空、天、地、地下、水下地球以及度、分、秒全域时空和全域空间覆盖,作为全域时空的数字孪生地球构建的基础;然后,从数据可视化方面,需要突破空间三维立体建模技术,能够立体表达地理环境、城市环境、大气环境、海洋环境等动态、静态信息,实现覆盖地面空间、地下空间、水下空间、航空空间、卫星空间等不同尺寸、不同类型的时空立体构造能力;最后,从数据应用方面,需要突破多源异构数据引接与汇聚技术,构建不同来源、不同格式的数据组织和分析模型,从而实现不同行业的数据应用模型构建。


2. 公司所处的行业地位分析及其变化情况
作为国内最早从事数字地球产品研发与产业化的企业,中科星图在国内数字地球行业具有领先地位。公司研制的 GEOVIS 6 数字地球在强化高分遥感卫星应用服务能力的同时,拓展北斗导航定位卫星的应用服务能力,探索北斗高分融合的产品型态和应用模式,促进“GEOVIS+”行业生态圈的构建。2021年,在公司集团化战略的指引下,目前已形成以特种领域、智慧政府、气象生态、航天测运控、企业能源、线上业务六大板块为核心的集团化发展态势。从产业链拓展方面,公司布局航天测运控领域,致力于建立国内一流的商业卫星管控中心,将产业链从中下游向上游延展,更进一步实现星图布局全产业, 形成产业链上下游贯通的商业模式目标。从核心技术方面,以北斗网格剖分理论为基础,以北斗网格码为核心研发了新一代数字地球GEOVIS iBASE北斗网格时空引擎,打造了“北斗为体、高分为象”的新一代数字地球GEOVIS 6。从行业应用方面,公司依托数据资源及平台优势,不断推进数字地球与行业应用深度融合,初步建成面向政府、企业及特种领域用户,覆盖空天信息产业全链条的 GEOVIS数字地球应用生态;数字地球在特种领域的行业拓展保持平稳增长的基础上,拓展了数字地球产品的适用领域和应用场景,在智慧政府、气象生态、航天测运控等行业呈现高速增长。从商业模式方面,公司积极开辟数字地球大众市场新蓝海,将数字地球业务不断向大众应用渗透,探索数字地球在线应用场景,将实现中科星图数字地球产品的线上运营,提供全球服务和运营能力。


3. 报告期内新技术、新产业、新业态、新模式的发展情况和未来发展趋势 数字地球的上游行业主要包括导航及遥感卫星制造业等,下游行业主要包括以特种领域、气象、海洋、生态环境、林业、农业、交通、应急、航天等众多行业的企业为主的最终用户,以及为最终用户提供定制系统服务的增值开发商。卫星的大量发射及其产生的丰富的卫星数据,以及 数字经济的蓬勃发展大力促进了数字地球行业的发展。 (一)卫星行业稳步高速发展,奠定了数字地球行业发展的基石 根据Bryce公司数据统计,2013年到2018年全球航天产业投资达到138亿美元,主要集中 在火箭发射和低轨卫星领域,在空间技术发展大背景下,越来越多的市场化力量通过资本推动行 业发展。从数据上看,中国国内投资总额占全球份额 10%,发展空间巨大。随着卫星开发模式、 发射模式的改变,卫星入门成本大大降低,给供给侧带来利好。 数据显示,2021年度,全球共发射卫星1336颗,其中中国航天共实施宇航发射任务55次, 首次达到“50+”并位居世界第一,全球卫星发射数量稳步高速增长,数字地球迎来了航天数字 时代的新浪潮。而且,随着技术进步,卫星分辨率不断提高,达到亚米级的影像越来越多。此外, 我国已形成“高分+北斗”融合的卫星服务模式。2020年全球组网后北斗三号全球卫星导航系统 已向全球用户提供服务,2021 年北斗高精度服务全球用户已突破10亿,北斗应用领域仍将不断 拓宽,以北斗服务为主要内容的新技术、新产品、新业态不断涌现,北斗在智慧城市、自动驾驶、 立体交通建设等领域的规模化应用将催生产业新的增长点。高分系统则统筹建设基于卫星、平流 层飞艇和飞机的高分辨率对地观测系统,完善地面资源,并与其他观测手段结合,形成全天候、 全天时、全球覆盖的对地观测能力。北斗与高分融合可以构建更加精细化的时空大数据平台,未 来将形成更多的数字地球新生态。 (二)新一代信息技术与地理信息技术加速融合,为数字地球行业发展持续赋能 数字地球就是大数据、云计算和人工智能等新一代信息技术、地理信息技术与航空航天产业深度融合构建的数字化的地球。它利用遥感卫星、航空摄影等多种对地观测手段,快速高效地获取高精度地球观测数据,基于统一的时空基准重建三维虚拟地球框架模型,并根据行业需求承载融合各行业空间信息,解决待定的应用问题。

随着人工智能、大数据、云计算、5G等新一代信息技术、地理信息技术与航空航天产业跨界融合,催生了新产品、新服务和新业态,为数字地球产业提供了良好的发展机遇。首先,后高分时代的遥感,对地观测技术使我们能够实时、动态地观测和监测地球,实现对各类要素数据的高分辨率获取;其次,以 5G、云计算、大数据、边缘计算、物联网等为代表的新技术快速发展,人工智能技术也因深层神经网络的成功而获取了巨大进步,将促进构建智能化数字地球应用新模式,使之前一些不可能成为可能;再次,随着国家标准《北斗网格位置码》(GB/T39409 2020)于 2021年 6月1日正式实施,北斗网格码的发展开始加速,北斗网格码由于其高泛用性和高扩展性,获得了学界、政府与相关产业的多方面关注,数字地球作为打通天上卫星资源与地上行业应用的承载平台,在推动北斗应用融合与产业协同发展方面,具有显著优势;最后,2021年,被称为“元宇宙”元年,以虚实互动为主要特征的“元宇宙”理念正引发着全球新一波科技浪潮和市场空间升维,数字地球涵盖了宏观、中观、微观等时空维度,伴随着卫星应用互联网化、智能化、实景化等时空应用趋势,借助云计算、人工智能、数字孪生等技术,未来融合虚实交互的应用和服务能力也会同步拓展。

总之,数字地球核心支撑体系正在发生巨大变化,新一代数字地球亟待发展,将整合地球演化全球数据、共享全球地学知识,推动地球科学研究范式的变革。

(三)蓬勃发展的数字经济为数字地球产业开辟了广阔市场
随着空间基础设施不断增强,数字经济快速推进,以及新一代信息技术与地理信息技术加快融合发展,我国地理信息产业将为经济社会发展提供新动能、不断释放出巨大的商业价值和发展潜力,将迎来更旺盛的需求和良好的发展机遇。数字地球是数字经济的一个全新底座,具有时空属性的应用数据与其进行融合后,会产生新的业态。

近年来,数字经济的蓬勃发展也为数字地球产业提供了广阔的应用空间和下游市场。数字经济是继农业经济、工业经济之后的主要经济形态,是以数据资源为关键要素,以现代信息网络为主要载体,以信息通信技术融合应用、全要素数字化转型为重要推动力,促进公平与效率更加统一的新经济形态。数字经济发展速度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有,正推动生产方式、生活方式 和治理方式深刻变革,成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的关键力量。
我国政府高度重视数字经济发展,“十九大”提出要建设网络强国、交通强国、数字中国、智慧社会,“十四五”规划和 2035远景目标纲要明确了数字经济的目标、任务和政策部署,相关部委和各地方政府出台了多项政策促进数字经济发展,使得我国数字经济规模不断扩大。2022年 1月 12日,国务院发布《“十四五”数字经济发展规划》,展望“十四五”期间,软件和信息技术服务业务规模将从2020年约8.14万亿元,增长至2025年约14万亿元,数字经济核心产业增加值占GDP比重达到10%。由此可以推测国内数字经济核心产业增加值将从2020年的约7.9万亿元,增长至2025年的12.5万亿元,未来市场空间巨大,为数字地球行业发展提供了巨大的机遇。

(四)数字地球行业的商业模式正在从离线交付逐步转向线上运营
从技术路线的发展趋势来看,随着网络和移动智能终端不断深入普及,以及新一代互联网技术的成熟,用户越来越习惯于使用即得性强的在线服务,而传统的桌面程序和重型软件正逐渐让位于以云服务形式提供的“即用即走”型软件。

同时,随着网络相关产业的发展,为服务付费的观念正在形成,不仅个人用户已开始习惯于为在线服务和内容付费,而且机构用户也开始倾向于基于云端服务实现业务流的信息化。云服务模式改变了传统软件服务的提供方式,减少本地部署所需的大量前期投入,进一步突出信息化软件的服务属性,或成为未来信息化软件市场的主流交付模式。技术赋能为数字地球行业的发展提供了潜在的大众用户群体。

根据国际数字地球市场的发展趋势,数字地球的未来发展包括两个方面:第一个是面向政府、企业的业务通过互联网进行云服务升级;第二个是面向大众服务应用领域,通过技术手段挖掘大众应用场景,扩大市场规模,更好的服务于数字地球产业的发展。近年来,伴随着网络的普及,特别是以智能手机和平板电脑为载体的移动互联网快速普及,并给人们的生活带来了重大的改变。

在移动互联时代,人们能够随时随地使用数字地球与全球各地的用户、场景、信息建立链接和互动,能够便捷的与外太空的卫星资源进行互动,将很大程度地改变我们的生活和工作方式,同时具有极大的商业价值和应用前景。因此,以谷歌公司为代表的国外互联网公司已经在在线数字地球领域深耕多年,已经形成了较为成熟的商业运营模式,我国数字地球产业也呈现这样的发展趋势。


(四) 核心技术与研发进展
1. 核心技术及其先进性以及报告期内的变化情况
报告期内,公司依托数字地球研究院及各个子公司研发交付团队,围绕数据获取、处理、承载、可视化及应用等环节持续进行技术创新和核心技术积累,以北斗网格剖分理论为基础,以北斗网格码为核心研发了新一代数字地球 GEOVIS iBASE北斗网格时空引擎,打造了“北斗为体、高分为象”的新一代数字地球GEOVIS 6,形成了大量基于北斗高分融合的核心技术。


2021年公司研究并突破的主要关键技术如下:

技术方向技术名称技术 来源技术特点
数据处理海量数据在超大规模集群上的高 效调度技术自主 研发实现海量多源异构影像数据的筛选、组织以及数据处理的调度平台,对既是计算密集型,又是IO密集型的海量 任务能够做到在大规模集群上高效、稳定、低耗处理,生成高质量的成果。
 集群自动化生产任务调度技术自主 研发该技术通过构建低延时多任务的并行计算调度框架,实现了生产任务的灵活执行。平台具备分布式资源下的任务 统一管理与负载均衡,支持以数据、事件、定时器为驱动的流程自动调度,可对生产任务数据、全局/局部参数 数据进行动态更新与重构计算,实现了全局资源实时调整,达到了系统整体效用最大化。
 混合异构能力的分布式并行计算 技术自主 研发用于解决资源利用率和处理效率低对的问题。该技术基于分布式并行计算框架,构建GPU/CPU的混合算力池,采 用任务分割模型和影像切分模型,深度优化遥感处理算法对不同计算资源的负载适配。
 启发式区域自适应的高分辨遥感 影像地物要素边缘规整化技术自主 研发启发式区域自适应的高分辨遥感影像地物要素边缘规整化技术能根据不同地物几何特性,自适应对地物边缘进行 优化与规整,大大提升生产效率,突破算法与实际应用之间的技术鸿沟。
 基于孪生多时空注意力的高分辨 遥感影像建筑物变化检测技术自主 研发基于孪生多时空注意力的高分辨遥感影像建筑物变化检测技术通过孪生神经网络将多时相数据的视觉注意力特征 在更加宏观的层面上进行自适应融合表征,增加了算法在实际应用过程中对客观噪声的鲁棒性,保证了建筑物变 化检测的准确性。
 基于多尺度纹理特性融合的高分 辨率遥感图像型号级目标检测技 术自主 研发利用多尺度纹理特性提取技术可以获得目标的细粒度纹理特征,加之多尺度特征融合技术能够整合多种特征,进 一步提升同类不同型目标之间的类间特征差距,确保型号级检测识别的准确性。
 多源数据融合与自动精化的DSM 生产技术自主 研发采用半全局匹配策略与人工智能相结合的逐像素密集匹配,实现了高分光学立体影像的DSM自动化生产,将多源 数据产品进行融合与相互补充,实现了DSM低质量区智能检测与自动精化,提高产品质量。
 大区域倾斜影像精细化的三维建 模技术自主 研发该技术基于大场景倾斜影像区域网平差、稠密匹配、曲面重建与优化、无缝纹理映射等关键技术,可一次完成百 万张影像的精细化三维建模,重建实景真三维模型。
数据承载基于北斗网格码的全域时空数据 智能存储和检索技术自主 研发通过北斗网格编码技术对全域时空数据进行剖分编码,在此基础上对时序文件、遥感卫星数据、共性产品数据、 进行统一存储管理,构建结构化、非结构化数据的一体化关联组织架构,实现时空大数据的高性能查询和检索。
 基于数据库倒排索引的北斗网格 空间索引方法和装置自主 研发通过获取目标查询范围,确定所述目标查询范围对应的北斗网格集合;对所述北斗网格集合中的每一个北斗网 格,基于GIN倒排索引,在关系型数据库中确定该北斗网格对应的空间对象,遍历所述北斗网格集合中的全部北 斗网格,确定对应的空间对象,生成空间对象集合,能够在查询空间对象的过程中减小索引数据量,降低计算开 销。
 北斗网格数据模型在数据库中的 存储方法和装置自主 研发可根据二维坐标信息或三维坐标信息的实际应用场景,确定对应的北斗剖分网格编码的层级,将所述二维坐标信 息或三维坐标信息转化为对应层级的北斗剖分网格编码,能保证数据封装性和一致性,数据管理方便,并能够充 分利用数据库的并行计算能力。
 基于数据库B-tree索引的北斗网 格空间索引与检索方法和装置自主 研发根据目标空间范围数据和查询精度,确定目标空间范围对应的网格层级,并生成网格集合;对网格集合中的每一 个北斗剖分网格码,确定其兄弟网格,可以对后代网格关联的数据进行汇总,生成查询结果,在节约计算资源的 同时能够提高空间检索的效率。
 基于关系型数据库的高通量北斗 实时数据存储技术自主 研发提出了一种基于时间和空间动态表分区的方法,构建了行列混合存储策略,并结合北斗网格,提供千万级移动对 象实时网格聚合,一方面降低了数据存储成本,另外一方面提升了时空查询效率。
 基于关系型数据库栅格数据存储 与索引技术自主 研发将栅格数据元信息和像素信息以数据库存储模型进行存储,通过对存储模型构建时空索引,既可以支持基于大尺 度、多尺度时空快速检索,又可以利用关系数据库的数据关联能力,提供栅格数据与矢量、属性等数据进行关联 分析。
 基于4D R-Tree的自适应时空混 合索引技术自主 研发针对多维海量时空数据,基于关系型数据库的GIST框架,利用R-Tree创建新型4D时空索引类型以及索引算 子,满足在不同的业务场景自适应选择相应的索引方法,减少索引大小,提高查询性能。
 基于空间聚合算法的街景瓦片调 度技术自主 研发针对存在大量位置点的街景瓦片,通过空间聚合技术,针对特定层级范围显示不同数量级的点,可大大提高瓦片 渲染效率。
 基于Redis的分布式实时数据高 性能缓存技术自主 研发通过设计的分布式内存的缓存技术,将高频数据储存在内存之中,其中,通过对数据的Hashcode计算,将数据 按其Hashcode值存储到不同的节点中,这样保证了节点不会在数据量大的情况下出现数据倾斜。同样的,我们 会将数据按固定时间储存到内存系统中,在数据量小的情况下,内存中数据可以得到释放,从而可减小服务器内 存压力。
数据可视 化基于流式数据处理的北斗实时数 据引接可视化技术自主 研发基于大数据实时流处理技术和统一时空基准,提供多种网络协议的数据引接服务,通过大数据存储和GPU渲染加 速,构建百亿级北斗实时数据的引接、清洗、存储及实时可视化能力。
 基于游戏引擎的多尺度空天大数 据实时渲染技术自主 研发基于云渲染(cloudrender)的模式,即将3D程序放在远程的服务器中渲染,用户终端通过Web软件或者直接在 本地的3D程序中点击一个“云渲染”按钮并借助高速互联网接入访问资源,指令从用户终端中发出,服务器根 据指令执行对应的渲染任务,而渲染结果画面则被传送回用户终端中加以显示。
 可交互服务端渲染技术自主 研发本技术结合WebRTC技术,在服务端完成渲染,在往前端推动过程中,将像素流分段压缩,保证更好的适应不同 网络情况,降低IO的消耗,提升渲染体验;建立事件缓冲区并加入异步线程,根据事件响应优先级预加载事件 响应结果,在保证消除前端硬件差异的情况下提高交互渲染效果。
 数字地球组件拖拽化开发技术自主 研发将数字地球组件进行封装、改造和升级,实现数字地球界面的可视化拖拽搭建,并能够对组件风格、属性和事件 进行可视化配置;同时,保障数字地球底层兼容,提升使用便捷性,丰富使用场景,降低开发成本。
 基于矢量数据的地下三维管道自 动生成显示技术自主 研发用于解决通过大批量矢量数据,快速构建地下管道、坑道的三维模型并且加载到地球上显示。
数据应用高分辨率智能气象同化预报技术自主 研发实现海量多源数据的AI订正和时空多尺度连续变分融合同化。利用高分辨率气象数值模式,实现从几十米到公 里级的气象预报,并通过AI完成对模式数据的修正,获得高精准的气象预报。
 “卫星+北斗网格视频场”联合火 情监测预警与智能定位技术自主 研发通过多平台卫星数据融合和提取技术,实现全国范围火情快速发现和及时预警,在此基础上对高塔视频进行北斗 网格打码,实现视频域内火点的精确定位和辅助救援。
 空天飞行信息网格化监视管理技 术自主 研发实现了计划网格化预调配,动目标预警网格化计算分析,空域资源网格化管理,空域航线动目标网格化聚合等功 能。
 面向海量农业数据的实时处理技 术自主 研发该技术针对平台高通量高负载的实时查询需求,流处理引擎提供对海量高速数据流的查询处理能力。


国家科学技术奖项获奖情况
□适用 √不适用
国家级专精特新“小巨人”企业、制造业“单项冠军”认定情况
□适用 √不适用
2. 报告期内获得的研发成果
在数字地球基础平台产品与数字地球应用平台产品以及项目交付过程中,围绕大数据与可视化、人工智能、云计算与高性能计算、空天大数据处理、空天大数据应用、北斗数据引接及应用等方向新增申请知识产权188项,其中发明专利申请22项,软件著作权86项;新增获得知识产权170项,其中发明专利15项,软件著作权86项。

报告期内获得的知识产权列表


 本年新增 累计数量 
 申请数(个)获得数(个)申请数(个)获得数(个)
发明专利221522073
实用新型专利001614
外观设计专利003332
软件著作权8686699699
其他8069217206
合计1881701,1851,024


3. 研发投入情况表
单位:元

 本年度上年度变化幅度(%)
费用化研发投入142,016,849.0188,779,870.4759.97
资本化研发投入16,632,066.496,337,077.91162.46
研发投入合计158,648,915.5095,116,948.3866.79
研发投入总额占营业收入 比例(%)15.2613.54增加1.72个百分点
研发投入资本化的比重 (%)10.486.66增加3.82个百分点

研发投入总额较上年发生重大变化的原因
√适用 □不适用
本报告期内,研发投入较去年同期增加66.79%,主要系公司增加研发投入,提升产品竞争力,持续加大GEOVIS 6数字地球等产品研发投入所致。



研发投入资本化的比重大幅变动的原因及其合理性说明
□适用 √不适用

4. 在研项目情况
√适用 □不适用
单位:元

序 号项目名称预计总 投资规 模本期投入 金额累计投入 金额进展或阶段性成果拟达到目标技 术 水 平具体应用前景
1应用承载 平台研发 项目40,000, 000.0018,001,0 96.3223,064,9 89.07该项目面向二次开发用户,提供了一套 iExplorer SDK开发套件;面向中宏观 场景开发者,构建了GEOVIS vDrag拖拽 式数字地球低代码开发平台,助力生态伙 伴快速搭建数字地球应用;面向精细化场 景开发者,研制GEOVIS iReal视景仿真 可视化引擎,结合游戏级引擎在可视化表 现和三维渲染方面的超强能力,能够支持 多尺度、多物理量的地理、物理全要素精 准映射,超精细还原真实世界场景纹理细 节,为用户提供实时、炫酷、逼真的可视 化效果与沉浸式交互体验,为数字孪生地 球带来身临其境、更具交互性、真实感、 沉浸感的三维体验。深入研究包括分布式渲染引 擎、典型地球场景可视化仿 真算法、VR/AR可视化交互 引擎在内的先进数字地球可 视化技术,提供完善的数字 地球可视化、标注标绘和空 间量算分析能力,可将地球 系统中多种要素信息融合表 达,快速构建多维立体可视 化场景,支持用户有效决 策。国 际 先 进能够面向终端用 户及二次开发用 户提供高效、逼 真的数字地球可 视化平台及开发 平台,可广泛用 于特种领域、气 象、农业、林 业、智慧城市等 行业,为数字地 球平台客户带来 持续的竞争优势 和价值。
2数据承载 平台研发 项目27,000, 000.0017,335,2 53.4119,821,1 44.98在数据存储组织方面,为结构化、半结构 化、非结构化时空数据建立统一的网格索 引,实现了多源海量时空大数据的统一时 空组织,提供网格化穿透式检索,大幅提 高了数据的查询、浏览、分发效率,实现 了多源异构数据实体之间的关联和融合, 为不同行业时空大数据分析挖掘提供基础 支撑。在时空分析方面,将地球剖分编码 代数运算封装为时空分析服务。在空间数形成具备自主知识产权的 GEOVIS iCenter时空大数 据共享服务云平台,作为数 字地球网格引擎对外统一服 务输出,提供数字地球时空 大数据的引接、存储、组 织、分发、共享、分析等能 力,可为新一代数字地球各国 际 先 进作为高分等遥感 数据的资源共享 平台,可广泛应 用于特种领域、 气象、农业、林 业、智慧城市等 行业,应用场景 广泛。
     据服务方面,提供实时位置数据服务,支 持高通量实时位置数据的引接、存储、查 询、分析、统计等能力,基于北斗网格码 实现实时网格热力图、轨迹时空检索、电 子围栏等功能。行业应用提供稳定、高效的 数据服务和应用支撑服务。  
3云服务中 心研发项 目43,000, 000.009,347,88 1.8512,954,3 66.07该项目研制了GEOPPT时空场景编辑器产 品,为用户提供了基于数字地球的互动内 容创作及分享平台,在数字孪生地球基础 上,拓展丰富的数据源和主题空间,为用 户二次创作提供了内容制作工具,借助云 原生技术实践了从线下数字地球到在线数 字地球的技术探索,提供了面向大众创作 者为主的GEOVIS数字地球的互动内容创作 及分享的在线体验原型平台。通过对云原生技术的实践, 初步完成在线数字地球的技 术探索,为在线应用开发技 术和模式奠定技术基础;并 通过 GEOPPT 时空场景编 辑器产品,初步探索大众市 场需求,为在线数字地球的 规模化应用奠定场景基础。国 内 领 先为大众及行业用 户提供数字地球 产品在线服务及 产品体验,面向 大众需求的市场 应用前景广阔。
4空天信息 数据库35,800, 000.005,963,60 9.848,419,19 0.18在传统几何引擎基础上,扩展了矢量金字 塔、栅格、轨迹、IOT、北斗网格等引擎, 实现了高分影像数据、北斗位置数据等多 源异构空间数据一体化存储计算和北斗网 格时空框架下的统一组织。基于北斗网格 模型,提供网格化空间分析计算函数和操 作符、北斗网格位置码等多项编码解析与 输出能力;扩展了两类网格空间索引,将 传统外包矩形无限集索引升级为网格有限 集索引,在海量数据场景下优势明显,支 持数据库中矢量、栅格、地形、轨迹、点 云、三维等传统GIS模型与北斗网格模型 的转换,在数据库中实现多源异构空间数 据的统一网格化组织和高效网格检索。打造形成自主可控的iBEST- DB多模态时空数据库,支持 单机百亿级时空位置数据的 秒级访问和PB级网格数据 的分析计算,整体性能达到 国内领先、国际先进水平。国 内 领 先可广泛应用于特 种领域、气象、 农业、林业、智 慧城市等行业, 为数字地球平台 客户带来持续的 竞争优势和价 值。
5空天数据 建设项目45,000, 000.0013,280,5 96.5815,886,3 08.05构建了“基础数据+专题数据”空天大数据 体系,形成了数字地球数据标准规范,可 作为建设数字孪生、数字地球时空大数据 标准体系的基础。同时,形成新一代通过时空关联将不同行业、 不同用户的数据融合到一起 进行分析、挖掘,为各行各国 内 领 先空天大数据为数 字地球在各个行 业应用的基础, 可以承载自然资
     GEOVIS iDataBox时空大数据云盒产 品,以“数据+软件+硬件”的产品形态, 提供全面、精准、轻量的多源时空大数据 产品及服务,可实现二、三维平台地图框 架模型的快速搭建、并满足灵活更新的数 据需求,为各行业的业务应用提供轻便高 效的数据服务。业提供全链路的数字地球服 务。 源、交通、气 象、海洋、环 保、应急等众多 行业的数据信 息,在数字地球 应用中处于必不 可少的作用,应 用广泛。
6智能处理 平台研发 项目85,000, 000.0018,782,0 86.3724,261,2 85.62突破了海量数据在可扩展高性能混合异构 集群中进行并行影像处理算法、处理流程 自动化调度等核心技术,形成了海量多源 异构影像数据的筛选、组织以及数据处理 的调度平台,实现了在超大规模集群中对 既是计算密集型、又是IO密集型的海量处 理任务进行高效、稳定、低耗处理的目 标,也将未来数字地球超级计算机的计算 引擎基础。负责对空天大数据进行智能 处理,主要实现空天大数据 并行计算与处理,建立一个 基本完整、稳定、高效的数 据处理系统及调度平台,实 现面向空天遥感数据的“智 能像素工厂”。国 际 先 进已成功应用于基 础测绘、自然资 源、交通、农 林、水利、环 保、应急等领 域,应用前景广 阔。
7GEOVIS iFactory 空天大数 据智能处 理平台 6.117,170, 000.003,074,24 4.958,508,22 3.27通过将云计算、高性能计算、人工智能等 新一代信息技术与遥感测绘技术深度融 合,实现了遥感数据的自动化、实时化、 精准化与智能化处理,为用户提供数字正 射影像(DOM)、数字地表模型(DSM)、 数字高程模型(DEM)、地物分类产品(建 筑、道路、水体等)、目标识别产品(油 罐、飞机、舰船等)、行业应用产品(水 环境、地表覆盖、自然灾害等监测服务产 品)的生产。面向高光谱、微波卫星影 像,可见光、航空影像等数 据,形成处理工具集,丰富 iFactory平台插件,扩大数 据处理的应用场景。国 际 领 先为用户提供基础 测绘产品、地物 分类产品、行业 应用产品,能够 满足多个行业应 用。
8GEOVIS iBrain 遥感智能 解译平台2,794,6 00.00322,882. 952,676,55 2.47在公司自主样本数据、AI算法、平台调度 能力等基础上,综合利用人工智能、云计 算、遥感、地理信息系统等技术,构建空 天数据引接、在线计算、在线编辑、成果 发布等一体化平台,完成地物提取、目标构建一套结合自动化提取与 人工辅助有效结合的解译平 台,提供基于多种广域高清 影像底图形成“AI版数字地 球”级体验感,所见即所国 际 先 进特种领域、自然 资源、交通、智 慧城市等行业对 遥感信息快速提 取挖掘有持续增
     检测、专题监测、影像质量提升等多种核 心算法集成,产品具备批量化、自动化快 速解译地物、目标等要素边界及时空变化 信息的能力,并集成针对多个典型应用场 景的专题监测与成果共享发布服务能力, 实现数字线划图产品的自动生产。得,信息获取效率显著提 高,使得数字地球实现从数 据维到信息维乃至知识维的 提升, 长的需求,通过 该系统可实现地 物提取的全自 动、多种类、高 精度的能力,行 业应用前景广 阔。
9无人机三 维态势多 级综合指 控系统1,909,1 00.00219,869. 03893,692. 78实现了多级指挥控制,可进行指挥决策, 对人员设备等进行管控调度,下达相应的 任务。统一作战时间标准,实现时间同步 功能。实现策略仿真推演,根据现有资源 对行动进行仿真推演,优化行动策略。完 成对低空目标的探测,通过探测数据完成 对低空目标态势、行动轨迹的可视化。构建一套GEOVIS无人机数 字地球应用系统,可实时、 清晰、直观地了解并调取无 人机相关的资源信息。以基 础地理信息为依托,全面融 合遥感卫星、视频监控、无 人机、舆情等数据,提升卫 星、监控和无人机结合的警 情处置效率和应急处突响应 能力。国 内 领 先能够提升应急任 务的快速响应和 决策能力,在应 急、国防动员等 方面应用前景广 阔。
10气象数字 地球应用 平台 V2.015,050, 000.006,418,39 8.9513,337,9 10.84平台实现了三维气象要素数据的显示及应 用,显示的气象数据资料包括:数值预报 数据、实况数据、城镇预报数据、卫星资 料、台风资料等;显示效果支持填色图、 等值线、三维粒子流场等显示效果。平台 基于公司自主研发的GEOVIS数字地球基础 平台,以多源气象资料融合分析、AI短临 预报和大气环境遥感监测技术为核心驱 动,构建空天地一体化的大气监测、预报 和环境影响评估的数据集成显示和行业应 用集成平台。该平台以气象海洋环境信息 需求为牵引,基于统一的技 术体制和标准规范,构建共 用的二、三维一体化信息服 务基础平台。其以多源观探 测资料快速融合分析和同化 为核心驱动,将气象环境多 源观探测信息、监测信息、 预报信息进行一体化、多尺 度、多维度、无缝耦合,实 现气海环空天大数据的数据 收集整理、分析显示等共性 功能。国 内 领 先系统可广泛应用 于气象、水利、 环保、航空、公 路、铁路等众多 领域。
11洞察者平 台研发28,068, 258.009,952,64 0.0313,882,0 52.49面向卫星运营商提供卫星及星座测运控、 地面站网管理、在轨运行健康监控服务和打造具有我国自主知识产 权,国内领先的航天任务规国 际在航天操作控 制、太空交通管
     数据交换与共享分发等服务,包括遥测数 据接收处理、卫星工况监视、卫星观测数 据处理及精密轨道确定、卫星轨道预报、 设备跟踪预报及资源分配、业务需求筹划 及任务规划、卫星遥控、卫星轨道及星座 构型控制、卫星碰撞预警及规避控制等。划、空间试验分析、空间活 动支持等专业化任务分析计 算系统,打破了航天空间信 息分析领域长期以来对国外 技术的依赖。先 进理、态势分析、 空间事件推演、 训练与仿真等产 业和技术领域具 有极其广阔的市 场前景。
12企业数字 地球 (PIM) 产品100,000 ,000.0039,067,5 03.7841,412,5 44.56以GPDM数据模型为根基,依据管理模式建 立线路和场站的数据图层树,实现多种场 景多种方式的资产可视化展示。以全生命 周期管理为轴,实现建设、完整性管理、 生产调度、应急管理的基础组件,完成园 区封闭管理设计,开放各类业务组件形成 SDK二次开发包。同时,针对多期影像、 矢量等空间数据构建完善数据生态服务, 为用户提供全方位、多时相的数据服务。基于统一IaaS平台基础上 以数据中台、业务中台为核 心构建PaaS应用平台,为 资产资源规划、建设和运营 全生命周期管理等上层应用 建设提供统一的技术和数据 支撑,实现应用之间的数据 整合和业务贯通,资产实物 管理、风险管理和运营管理 的统一。国 内 领 先可广泛用于油气 田、管道、炼 化、电力、新能 源等企业,为企 业全业务提供全 生命周期的保障 与支撑。
13气象数字 地球综合 应用平台 3.019,970, 915.006,211,44 6.726,211,44 6.72突破高分辨率智能气象同化预报技术,打 通“同化-气象数值模式-人工智能”链 路,融合循环同化、预报和订正于一体, 采用先进的时空多尺度连续变分,实现对 海量数据的自动实时同化,利用同化后数 据作为高精确初始场驱动气象模式,并通 过人工智能对原始数据和预报结果进行订 正。构建全新的GEOVIS气象数 字地球应用平台V3.0,可以 在获得精确的气象初始场同 时,提高时空分辨率,保证 对中小尺度气象过程的准确 模拟,有助于提高天气预报 的准确率,提供面向行业服 务的进一步扩展升级。国 内 领 先可广泛用于需要 航空气象服务的 领域,如气象、 水利、环保、航 空、公路、铁路 等,应用市场广 阔。
14智慧中台 研发项目80,000, 000.005,791,38 3.275,791,38 3.27已完成大数据治理共享能力,下一步在现 有的非空间数据治理共享能力基础上全面 兼容空间数据治理共享能力和时空大数据 智能分析能力;完成云原生服务框架研 发。在此基础上,面向智慧农业、通航管 理、应急管理实现了行业数据的治理和共 享。面向农业、应急、交通、水 利、林草和智慧城市等行业 应用,打造“GEOVIS+智慧 管理”产品线,研发GEOVIS 智慧农业管理产品、GEOVIS 智慧应急管理以及GEOVIS 低空通航智慧管理等产品, 为政府智慧治理和服务现代国 内 领 先能够满足农业、 水利、应急、生 态、海洋、智慧 城市等方面的发 展需求,在政府 治理能力现代化 和智慧管理领域
      化提供坚强的空间信息支撑 和智慧决策支持。 具备广阔应用前 景。
15GEOVIS Online 在线数字 地球建设852,000 ,000.004,880,02 1.454,880,02 1.45完成基于云原生技术和微服务技术的底层 服务框架开发,初步明确了关键技术路线 和系统架构,构建了云边端的分布式应用 架构框架。实现数字地球产品的国产化 替代,建设具有国际竞争力 的在线数字地球产品。 实现公司数字地球产品的全 面线上运营,提供全球服务 和运营能力。成为国内用户 规模最大、体验最佳的在线 数字地球服务入口。国 内 领 先通过与大众服务 等领域应用融合 深化,衍生出更 多新的应用场景 和共生生态,在 为政企等行业应 用提供解决方案 的同时,丰富和 完善数字地球产 品形态,拓展大 众应用市场,向 旅游、教育、电 商和媒体等民用 场景以及大众终 端消费者延伸, 具有极大的商业 价值和应用前 景。
合 计/1,392,7 62,873. 00158,648, 915.50202,001, 111.82////
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