地形数据库

低空放开之后，地形数据库正在成为低空经济的隐形底盘

当低空飞行领域不断开放，eVTOL（电动垂直起降飞行器）商业试飞的新闻频繁登上头条时，很少有人注意到，支撑这些蓝天飞行的核心安全底座，其实埋在地面数据里——地形数据库。对低空经济而言，1000米以下的低空空域飞行安全，高度依赖对地形起伏、地貌障碍、坡度坡向的精准掌握，一套覆盖全面、分辨率达标的公开地形数据，不仅是飞行航线规划的前提，更是整个产业商业化落地的基础。

国内地形数据库的建设，其实已经走过了二十余年的积累期。根据国家基础地理信息中心公开信息，截至2019年6月，我国已经建成覆盖全国陆地范围的国家基础地理信息数据库，其中包含四大核心板块：正射影像数据库、地形要素数据库、数字高程模型数据库和地形图制图数据库，地形相关数据已经形成体系化的公共资源。而公开共享平台上，越来越多细分区域的高精度地形数据正在开放，为低空经济的区域试点提供了直接的数据支撑。

从当前公开可获取的数据来看，我国地形数据库已经覆盖了从国家尺度到局部区域的多层级需求，不同精度的数据对应不同的低空应用场景。在大尺度区域层面，地理资源中心地球系统科学数据共享平台已经开放了覆盖青藏高原的1:100万数字地貌数据、黄土高原1:25万地貌数据库、东南沿海低山丘陵平原区1:10万地貌数据库，总数据量超过17GB，覆盖了我国从西部高原到东部丘陵的主要地貌类型；而针对高需求的经济发达区域，科学数据开放平台已经上线了多个版本的长三角高精度地形数据集，仅2019年前后公开的长三角30米ASTER GDEM数据集就达到1.47GB，完整的长三角数字高程数据产品更是达到2.51GB，浙江省单独的数字高程数据产品也有256.12MB，完全能够支撑长三角一体化低空示范网的航线测绘需求。

针对灾害应急、山地低空救援这类特殊需求，局部超高精度地形数据也早有储备。2014年云南鲁甸地震发生后，专门的云南鲁甸地区地形地貌数据就已经完成整理开放，包含高程、坡度坡向、地貌三类核心数据，总数据量达到89.91MB，分辨率远高于国家尺度的基础数据——这类局部高精度数据，恰恰是应急救援无人机、山地物流无人机作业的核心依赖。在西南地区，乌江流域2017年完成的数字高程地形图DEM数据，数据量也达到515.83MB，能够满足乌江流域低空旅游、水上应急救援飞行的地形导航需求。

很多人会好奇：地形数据库不就是一堆高程数据吗？为什么会成为低空经济的核心卡脖子环节？其实，低空飞行和高空民航的逻辑完全不同：高空民航巡航高度在上万米，地形对飞行的影响可以忽略，只需要掌握机场周边的地形数据即可；但1000米以下的低空飞行，尤其是城市通勤无人机、山地观光直升机、物流无人机的作业，很多时候航线距离地面不足100米，一个50米高差的山谷、一处突发的山体滑坡，都可能直接导致飞行事故。而地形数据库提供的数字高程模型，本质上就是把整个地面的三维起伏转换成计算机可以识别的数字坐标，让飞行控制系统可以提前预判地形、规划避障路线。

以上海到长三角的城市低空通勤航线为例，如果要开通上海到杭州的eVTOL通勤航线，就需要整条路线每一个点位的高程数据：途径的山地高差是多少，沿线高压塔的海拔高度是多少，城市周边建筑群的净空条件如何，这些都需要依托高精度地形数据库叠加地形要素数据才能完成计算。现在公开的长三角30米分辨率DEM数据，已经可以满足初步航线规划的需求，而如果要实现更低空的城市内无人机配送，还需要更高精度的10米甚至1米分辨率地形数据，这类数据也正在各地基础地理信息项目中不断更新开放。

值得注意的是，当前国内地形数据库的公共开放程度，已经走在了产业需求的前面。不同于很多需要高额采购的商业测绘数据，我国大部分基础地形数据都通过官方平台免费向科研机构和企业开放——从来源1和来源2公开的信息来看，从东北的平原地形到西北库姆塔格沙漠的地貌图，从长江经济带全域到西南乌江流域，所有地形数据都可以通过国家地理数据公共平台申请获取，企业不需要花费巨额成本自行测绘，这极大降低了低空创新创业的门槛。比如库姆塔格沙漠的地貌图数据仅10.66MB，虽然区域偏远，但如果要开展沙漠无人机科考或者勘探作业，直接下载就可以使用，不需要企业重新航测，节省了数百万元的测绘成本。

当然，从低空经济商业化落地的需求来看，当前地形数据库仍然存在需要补全的短板。一方面，分辨率的分层供给仍然不足：目前公开的全国性地形数据多为30米分辨率，能够满足干线低空航线规划，但城市内超低空飞行、复杂山地作业需要的5米甚至1米分辨率数据，公开供给还比较有限，很多需要企业自行测绘，推高了创业成本。另一方面，数据的动态更新频率还跟不上需求：地形本身虽然不会快速变化，但人工建设的障碍比如新建的高压塔、城市摩天楼，每年都在增加，当前基础地形数据库的更新周期多为数年一次，对低空飞行的动态导航来说，还需要和实时的要素数据结合才能保障安全。

从整个行业发展趋势来看，地形数据库正在从一个纯公共基础设施，转向“公共基础数据+商业增值更新”的新模式。国家提供覆盖全国的基础地形骨架，企业基于自身应用场景补充更新局部高精度的地形障碍数据，形成分层的数据库体系。比如现在很多区域低空试点中，地方会基于国家基础地形数据库，叠加本地的新建障碍数据，形成专供试点区域使用的地形数据包，开放给入驻的低空企业使用，既减少了重复投入，又保障了数据的准确性。

站在低空经济爆发的前夜，很多人都在关注飞行器技术、空管系统这些显性的基础设施，却很少有人注意到，地形数据库这个隐形的底盘已经铺垫了二十余年。从1990年代启动国家基础地理信息数据库建设，到今天公开近百GB的高精度开放地形数据，正是这一代地理信息人的积累，让我们的低空经济从一开始就不需要依赖海外的地形数据，也不需要从零开始搭建基础数据体系。未来随着低空航线的不断开通，每一次安全的低空飞行，背后都有这套庞大数据库的默默支撑——这才是产业发展最坚实的底气。