1 引言

2021 年 2 月，中共中央、国务院印发的《国家综合立体交通网规划纲要》首次将低空经济纳入国家规划后，低空经济发展得到了全社会的广泛关注。继2023年12月中央经济工作会议明确提出"打造低空经济等若干战略性新兴产业，加快传统产业转型升级"，2024 年 3 月的《政府工作报告》进一步强调"加快发展新质生产力，积极打造低空经济等新增长引擎"。2024 年 7 月，二十届三中全会通过的《中共中央关于进一步全面深化改革推进中国式现代化的决定》再次提出"健全现代化基础设施建设体制机制，发展通用航空和低空经济"。

2024 年 12 月，《中共中央办公厅 国务院办公厅关于加快建设统一开放的交通运输市场的意见》要求"扩大空域资源供给，实施空域资源分类精细化管理"。国家政策的积极推进和低空开发利用的快速发展，标志着低空经济时代的到来。2024年被称为"低空经济元年"，全国呈现一派如火如荼、百舸争流的喜人局面。

低空经济是指以航空载运与作业装备技术为主要工具，以低空空域为主要活动场域，以低空飞行活动为最终产出形式的系列经济活动构成的经济领域。作为低空经济活动的空间载体，低空空域在国家层面已成为继陆地资源、海洋资源之后的又一重要的自然资源（图 1）。

长期以来，地理信息科技已广泛应用于土地、森林、草原、湿地、水、海洋、矿产等不同类型自然资源管理，有效支撑了国家自然资源可持续开发利用工作。事实上，地理信息科学是最先介入到低空经济的地理学分科，不仅深入和广泛地用于空域规划和管理等基础研究中，也已在低空旅游、低空物流、低空巡检、低空农林植保等低空经济具体产业中发挥了重要作用。

可以预见，在低空经济蓬勃发展的大背景下，地理信息科技将大有用武之地。然而，低空资源长期以来是自然资源开发利用的"荒山荒坡"，而以低空资源开发利用为基础的低空经济又具有立体性、广泛性、融合性和局地性等特征，尤其是其"飞行在空中，作用在地面"空地衔接紧密的立体性特征，使其相较于传统地面自然资源开发利用显得更加复杂，这为地理信息科技跨越式发展孕育新机遇的同时，也对低空经济时代背景下的地理信息科技提出了全新的挑战与要求。

2 低空空域资源划分与开发利用

2.1 低空空域资源划分

空域是"地球表面以上可供航空器飞行的一定范围的空气空间"。贴近地表的低空由于受地表环境复杂、雷达通信盲区等因素的制约，不利于航空器飞行，再加上技术发展的局限性，低空长期以来一直是空域资源的"荒山荒坡"，一定程度上造成了对低空空域资源研究不够、界定不清的状况。

国际民航组织ICAO将低空空域界定为除了绝对管制空域、终端管制空域、进近管制空域、机场管制地带等公共运输航空主要使用的空域，以及特殊用途空域之外的所有空域。相较于美、欧、澳、韩、日等国家基于ICAO划分标准的低空空域界定，中国的低空空域划设起步较晚且管理更为严格，低空空域自2007年后才由国家空管委推动相关工作的开展，2010年正式开始低空空域管理改革工作。

低空是空域的一个子集，是指一定真高（离地高度）以内的大气空间，真高是界定低空资源最重要的指标。事实上，中国的低空空域开发利用也一直围绕真高进行博弈，并实现逐步开放和快速推进。2009年全国低空空域管理改革研讨会提出3000 m以下的基本类型为管制空域、监视空域和报告空域；2014年国务院、中央军委空中交通管制委员会《低空空域使用管理规定（试行）（征求意见稿）》中指出"低空空域原则上是指全国范围内真高1000 m（含）以下区域，山区和高原地区可根据实际需要，经批准后可适当调整高度范围。"。自此，1000 m真高成为了低空空域的原则性的标准。

2018年，国务院、中央军委空中交通管制委员会办公室发布《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例（征求意见稿）》，将轻型无人机适飞空域真高上限确定为120 m，可以视为对超低空空域真高的界定。随着低空经济的快速发展，对于低空空域的精细划分显得尤为迫切。为此，2023年国家颁布了《国家空域基础分类方法》，将空域划分为A、B、C、D、E、G、W等7类，其中，A、B、C、D、E类为管制空域，G、W类为非管制空域，如图2(a)所示。

2.2 低空资源开发利用下的无人机应用

无人机的快速发展和广泛应用一定程度上加快了低空资源开发利用的进程。根据中国民航局统计，2023年运行高度在120 m以下的无人机占比99.89%，无人机将是低空经济中W类低空空域开发利用的主体。随着电动垂直起落飞行器（Electric Vertical Take-off and Landing, eVOTL）、飞行汽车等低空无人飞行器的发展，低空空中交通、低空巡检与应急救援、社会发展与综合治理等方面已成为低空经济重要的应用场景（图3）。

其中城市空中交通（Urban Air Mobility, UAM）作为当今低空空中交通领域的前沿，是低空资源开发利用背景下无人机应用最基础的场景。UAM是无人机低空规模化和规范化飞行的基础，由"点"（起降枢纽站点）-"线"（起降点间航路）-"面"（低空公共航路）构成。UAM由需求生成起降点，起降点之间连接形成具有公共属性的航路，在区域内多条航路和多个起降点形成"天路网"，从而形成复杂的空中交通网。

UAM涉及到eVTOL等运载装备制造，以及地面起降场、路网、智联网等新型基础设施建设以及飞行服务保障体系建设，贯穿整个低空经济产业链，对低空经济具有很强的带动效应。在电力、能源、农林、环保等领域中，无人机在设备巡检、资源保护等场景的应用也十分广泛，涉及到无人机和机载装备的研发制造，应急救援、查证检查、数据汇聚与分析等相关产业，尤其是低空巡检和农林植保等方面的技术已经相对成熟，极大地提升了各行业的生产作业效率。

3 地理信息科技在低空经济时代的机遇

地理信息科技在获取、管理、分析和应用地理空间信息方面具备成熟的体系和技术能力，以低空资源开发为基础的低空经济发展亟需地理信息科技发挥作用，为地理信息科技的发展提供了新的机遇。地理信息科技在空域资源精细化利用与低空环境构建、空中交通新型基础设施规划建设运行以及无人机安全高效运行及运营监管等低空经济关键环节将迎来全新的应用突破（图4）。

3.1 空域资源精细化利用与低空环境构建

低空空域作为一种自然资源，其开发利用首先需要准确掌握其资源量。然而，现阶段尚无可行的低空空域精细资源量测度方法。将低空空域进行网格化是实现空域资源精细化有效途径，进行网格分析和计算是地理信息科技的优势。因此，可以利用地理信息技术建立空间网格化模型，基于测度体系，考虑地表环境、低空大气、电磁环境、禁飞区，以及航空器动力条件下，量化特定三维空间内可供低空航空区安全运行的空域资源总量，可以对低空空域进行精细化管理，为飞行提供精确的空间信息。

3.2 空中交通新型基础设施规划建设运行

低空经济作为新质生产力的代表，支撑其发展的各项空中交通新型基础设施尚属于起步甚至空白阶段。地理信息科技在空中交通新型基础设施规划建设运行的各个阶段均能发挥重要作用。如在起降场地和充电设施空间布局方面，可基于地理信息空间分析和查询技术，构建空间选址布局、网络分析、地址匹配、空间查询等关键技术，规划设计临近地面交通枢纽、地面可达性高的无人驾驶航空器的起降场地和充电设施空间布局。

低空公共路网是低空经济发展所需的最重要的空中交通新型基础设施。低空路网建设涉及的无人机起降点布局及低空交通需求预测、低空动态地理信息库建设与飞行地理环境构建、低空航路网构建及运行气象服务、航路仿真飞行验证与运行风险评估、航路精细结构和运行规则设计都需要地理信息技术的参与。

3.3 无人机安全高效运行与运营监管

无人机飞行仍是低空经济的主要驱动要素，地理信息科技可为无人机安全高效运行与运行监管提供时空基准、地理网格技术、精准位置服务、低空航图、地理围栏和动态更新技术、虚拟现实三维表达等方面的支持。首先，统一的时空框架是规模化无人机飞行状态信息与管控区域飞行约束信息的时空融合的前提条件，所有的无人机系统都必须在统一的时空基准框架内运行。

地理网格技术是高效、有序管理低空的重要技术手段，利用地理网格技术支撑无人机运行管理，可以将空间和时间通过网格化的标识，提高无人机的管理效率，能够在多目标、高动态、复杂环境中进行应用。低空经济下无人机在消防、快递、电力巡检等场景中需要精准位置服务，涉及无人机轨迹/飞行状态实时感知与快速查询服务、地理围栏依赖的无人机自适应推送式位置服务、无人机航迹自动规划与智能协同优化服务以及无人机精准位置服务中隐私处理技术等。

4 低空经济时代地理信息产业的发展机遇

地理信息科学是产学研一体化比较成熟的学科，地理信息产业在国民经济体系中占有重要的一席之地。低空经济时代的背景下，地理信息产业也必将引来新一轮的发展机遇。实际上低空经济与地理信息产业的深度融合有丰富的成功案例，已在无人机城市物流运输、山地物资运输、智慧农业、应急救援中提供大量地理信息科技支持和保障，未来将会更加深入。

近期，珠海、广州、苏州市陆续发布了低空基础设施规划建设方案，均由自然资源部门牵头，是典型的低空经济对地理信息科技提出的明确的需求。这些实践案例进一步证实了地理信息产业在低空经济发展中的重要地位。

5 地理信息科技支撑低空经济高质量发展面临的挑战

在低空经济时代，低空资源呈现的是一个全新的复杂立体空间，传统陆海统筹国土空间规划面临新的发展，低空空域资源将成为新的规划资源对象。地理信息科技在迎来发展机遇的同时，需要应对时空升维、地图和位置服务、高频次迅捷数据获取体系、全时全域能力和泛在智能化等方面的挑战（图5）。

6 总结和展望

随着低空经济时代的到来，地理信息科技和产业的发展都将迎来新的机遇。以低空资源开发利用为基础的低空经济是自然资源开发利用的一种新兴模式，鉴于地理信息科技在自然资源开发利用中的先天优势，其必将在低空经济发展的大浪潮中发挥重要作用。包括格网化时空分析、基础地理数据库、空间数据处理、三维GIS、遥感观测与导航等地理信息技术将在空域资源精细化利用与低空环境构建、空中交通新型基础设施规划建设运行、航空器安全高效运行与运营监管等低空经济关键环节得到广泛应用，进而实现创新突破。

相应的，地理信息产业也将面临技术融合与创新、市场需求增长、政策支持与产业引导、产业升级与转型等一系列机遇，有望实现爆发性增长成为低空经济的重要一环。

然而，作为新质生产力代表的低空经济尚处于起步阶段，低空资源的开发利用模式尚属于摸索阶段，这为地理信息科技在低空经济中的应用带来了不确定性。加之低空经济的立体性、局地性、融合性和广泛性的特征，低空资源的开发利用将相比传统自然资源开发利用更加复杂，进而使得地理信息科技面临时空升维、地图和位置服务、高频次迅捷数据获取体系、全时全域能力和泛在智能化等方面的挑战。这些挑战也将成为地理信息科技实现跨越式发展的重要方向。