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设备与工具2025年11月6日，由中国测绘出版社出版的《中国地理信息产业发展报告（2025）》（地理信息产业蓝皮书）正式在浙江德清举行的第二届中国测绘地理信息大会上发布。
报告特别包括了《发展低空经济与建设低空公共航路研究报告》一文，由中国民航局低空地理信息与航路重点实验室主任、中国地理信息产业协会副会长兼无人机应用与管控工委会主任廖小罕研究员编写。
以下为报告全文：
一
发展低空经济与建设新型基础设施
1
2021年2月
“低空经济” 一词首次写入《国家综合立体交通网规划纲要》。
2
2023年12月
中央经济工作会议将低空经济纳入战略性新兴产业。
3
2024年3月
政府工作报告明确提出 “积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎”
4
2024年7月
党的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》明确提出 “大力发展通用航空和低空经济”，低空经济元年自此拉开序幕，发展低空经济进入快车道。
低空经济新质生产力高质量发展需要在管理体制、基础设施、空域资源、投融资筹措等方面突破旧的生产关系，建立起新生产关系包括与之匹配的新型基础设施。支撑低空经济高质量发展的基础设施覆盖低空通信、导航、航路、起降场、监视、空管、气象等，而低空公共航路是其中非常重要的内容。
由于基础设施建设的重要性和前置性，继2024年被称为低空经济元年，2025年被业内称为低空经济基础设施建设元年。中央和地方在规划构建低空公共航路方面开始出台有利政策并开展有关试点工作。作为低空公共航路研究发展主要推动者，本文梳理中国科学院牵头开展低空公共航路研究历程，展望低空经济时代发展前景，旨在为低空经济时代地理信息科技和产业化队伍在支撑低空资源开发利用、低空航路网规划构建、规模化低空交通流安全高效运行管理等领域发挥重要作用提供借鉴和启示。
二
低空公共航路研究历史
1
基本概念的提出
2017年4月，针对日益发展的无人机应用研究需求，中国科学院依托地理科学与资源研究所牵头成立了院级无人机应用与管控研究中心。2017年9月，在由四川国际航空航天博览会举办的、以 “民用航空器驾驶系统发展之路” 为主题的无人机应用发展论坛上，廖小罕作为中国科学院无人机应用与管控研究中心主任，首次提出建立低空三维公共航路网规范无人机应用有序发展。
通常无人机飞行航线是由运营商划设一次性的飞行路线。这一观点首次提出面向日益增长的无人机应用需求，在低空规划构建具有 “公共” 属性、面向多无人机、多机型、多行业的多用户共享的航路。公共航路作为无人机飞行预先划设的数字化飞行廊道，有其特定的路宽、路高和交通枢纽结构等，类似地上的公路。这一观点受到媒体广泛报道。
①
2018年2月
廖小罕、徐晨晨和岳焕印在《无人机》发表《基于地理信息的无人机低空公共航路规划研究》一文，这是国内期刊首次刊登关于无人机低空公共航路研究的文章。
②
2020年5月
徐晨晨、廖小罕、叶虎平、岳焕印在《地理学报》（英文版）提出了低空无人机公共航路理论体系，利用地理和遥感信息构建城镇化区域低空公共航路网络，通过对城市地理环境、人口分布、交通流量等多源数据的分析，建立了一套科学的航路规划模型，能够在复杂的城市环境中确定安全、高效的无人机飞行路径。
③
2021年12月
电气电子工程师学会（IEEE）正式颁布了以廖小罕为工作组组长的国际标准 ——《无人机运行低空空域框架》（A Framework for Structuring Low Altitude Airspace for Unmanned Aerial Vehicle (UAV) Operations），首次定义了无人机低空公共航路。
2
业界的支持和共识
近10年来，中国科学院低空公共航路研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划项目和中国科学院重点部署项目的支持。近5年来，在北京、深圳、珠海等地以低空公共航路为主题开展了许多有影响力的论坛和研讨会。中国地理学会低空时代无人机应用与地理学研究分论坛是地理界最先开展低空公共航路学术交流的论坛。中国地理信息产业协会无人机应用与管控工作委员会较早将其纳入工作计划。深圳世界无人机大会自2021年邀请廖小罕作低空公共航路专题报告起，次年开始深圳世界无人机大会和中国科学院地理科学与资源研究所连续多年组织低空天路论坛，业界反响强烈，已成为深圳世界无人机大会论坛品牌之一。
2019年5月，中国科学院和中国民用航空局（简称中国民航局）签署战略合作协议，合作内容明确对这个领域研究给予支持。2022年1月，中国科学院地理科学与资源研究所联合中国民航大学、中国民航科学技术研究院与中国民用航空管理干部学院等共同组建的中国民航局低空地理信息与航路重点实验室获批成为中国民航局行业重点实验室，中国科学院作为低空公共航路研究的学术高地得到行业主管部门认可；5月，深圳的世界无人机大会发布《天路宣言》，超前展望低空经济时代支撑低空无人机规模化、商业化运行，作为低空 “动脉” 带动制造业和服务业发展的低空路网基础设施；8月，中国民航局发布的无人驾驶航空发展路线图，将发展低空公共航路航线基础设施建设纳入实施任务。2024年，低空经济作为国家战略性新兴产业确立以来，行业和地方进一步凝聚共识 —— 低空公共航路是发展低空经济安全高效运行和高质量发展的重要基础设施。
值得特别回顾的是，在低空公共航路研究进程中，科学技术部原部长徐冠华院士对这一研究给予了很高的评价。徐院士在担任中国科学院无人机应用与管控研究中心学术委员会主任期间给予了这一开创性研究鼎力支持。在廖小罕和许浩等共同编著的《无人机运行监管技术发展与应用》一书序言中，徐院士题写道：“我很高兴当代无人机的兴起和普遍应用助推了地理科学进一步发展。我也注意到，书中提及的低空公共航路规划构建这一中国科技界提出的积极管控和有序促进发展的方法，无疑对无人机的安全高效运行环境提供了选项。” 他还表示：“我很高兴长期受益于高技术发展的地理科学现在有机会反过来对高技术产物无人机运行发展环境规划构建发挥重要的贡献。”
郭华东院士通过担任中国民航局低空地理信息与航路重点实验室学术委员会主任给予了这一研究持续有力的支持。在中国科学院组织的有关项目成果验收中，以樊邦奎院士为组长的专家组对低空公共航路成果给予高度评价，肯定了航路网迭代构建、飞行约束要素快速精准提取和基于体元栅格的三维场景表达等关键技术具有创新性；成果为复杂环境下无人机安全高效飞行等问题提供了有力的解决方案；支撑了相关国际和行业标准的制定工作。中国民航局空管行业管理办公室各领导给予了关心和鼎力指导，并高度肯定了这一成果。中国科学院地理科学与资源所原所长葛全胜在概念形成过程中给予了重要支持。周成虎院士将无人机遥感网和低空天路网列为地理科学与遥感科技学科重要发展方向。
2022 年，无人机低空公共航路规划与仿真验证系统成果获得中国智能交通协会科技进步二等奖。2023 年，包括低空公共航路规划研究在内的轻小型无人机组网遥感观测系统关键技术获得中国地理信息产业协会科技进步奖特等奖。
除了中国科学院开展的研究，还有很多高校和企事业单位也开展了有关研究。北京大学研究提出基于三维空间剖分网格快速规划低空航路和建立立体交通系统，中国民航大学系统开展基于运行风险的航路网络规划，南京航空航天大学提出城市低空航路规划框架体系，北京航空航天大学提出 “空中高速公路” 原型系统；中国航空运输协会提出 “微小航路” 概念，香港城市大学研究提出基于优先级的航路网络规划，美团公司规划城市商圈无人机物流配送航路提出时空胶囊的概念，顺丰速运公司最早在大湾区研究并建立面向应用的低空物流航线网络。这些研究都从不同的学科角度为低空经济时代国家提出规划布局低空公共航路积累了不同的技术和成果。
2024 年以来，发展低空交通尤其是城市空中交通成为发展低空经济最主要、最突出的任务。当低空飞行航空器数量少时，低空空域资源较为充足，航空器的飞行路径可根据其飞行任务自主规划，无须考虑其他航空器飞行路径，能最大化每架航空器的运行效率。长期以来，低空都不是经济发展热点，我们看到的更多是低空科技成果展示，航路公共属性的现实需求并不突出。发展低空经济，意味着规模化、常态化运行的城市空中交通流量。高密度航空器在有限空域内同时运行将产生海量的航线需求。低空有限的空域资源与日益增长的空域需求间的矛盾已成为目前低空经济城市空中交通安全运行管控必须考虑的问题。现有的自动控制、自主避撞、通信导航监视技术还无法支撑大规模城市空中交通流自动化、智能化运行。低空安全关系到低空经济高质量发展。“要致富先修路”，发展低空经济，低空公共航路规划构建正在成为首选的基础设施之一。
三
低空公共航路规划与构建基本流程
1
规划与构建基本流程
低空公共航路规划与构建完整生命周期流程主要包括可行性研究、航路规划、航路构建、运行维护等环节。
①
可行性研究
可行性研究是指通过现场调研与需求分析，筛选并确定自然和人文地理环境、空域条件关于低空飞行器主要是无人机的噪声环境、电磁环境、大气环境等评价因子，论证区域低空航路规划与构建的可行性，主要突出低空飞行安全。
②
航路规划
航路规划是指针对低空交通流运行需求，分析判断低空飞行的地形地貌、人工附属物，政策规定禁飞区、适飞区，以及大气边界层湍流等影响因素，综合考虑飞行器物理尺寸、速度、转弯半径、坠地毁损灾害强度等约束要素，结合地面起降场和备降场布局，按照一定的标准，通过算法和规则划设出安全高效三维的管柱状飞行区域。
③
航路构建
航路构建是指依靠地理空间信息技术手段，如地理围栏、坐标、矢量、航点风险分布图等，将空域资源转化为电子化道路，构建有边界的数字飞行廊道、交叉路口、高低架立交航路、快速路、应急道等不同类型航路。
④
运行维护
运行维护是指通过有关航路生成系统和交通管理系统等，依靠高动态地理信息和有关地理围栏动态变化，及时调整刷新路网布局和动态管控。通常构建好的路网开展安全运行还涉及通信、导航、低空监视系统、起降场和备降场等配套建设。
在国家科技项目的支持下，中国科学院地理科学与资源研究所、中国民航局低空地理信息与航路重点实验室自主研发了国内外第一个融合了三维地理信息、遥感等多学科技术的低空航路智能规划系统 —— 春蚕系统（ARPS）。该系统包括三维底图、网格计算、航路规划、仿真飞行、实时飞行等 5 大功能模块和 20 个功能项。春蚕系统已成功实现与中国民航局民用无人驾驶航空器综合管理平台（UOM）耦合，验证可纳入系统业务化服务，为国际首创。成果作为无人机应用未来趋势和深圳先行示范区的示范应用技术，受到央视重点报道。
在此以春蚕系统为例，简要介绍依靠春蚕系统开展低空公共航路规划基本流程：
构建飞行约束要素数据库
获取地方基础地理信息数据和地面遥感影像数据，开展遥感智能提取和环境构建；提取影响飞行约束要素（负约束要素包括建筑物、道路、电力线（杆）、山体，正约束要素包括水体、绿地及通信覆盖），以及基于有关地理围栏和政策规定划定的管控或禁飞空域等。获得八大约束要素数据库，基于有关地理围栏和政策规定划定禁飞区；采用场模型构建低空飞行和航路规划环境。
开展航路规划
包括起降场地空间布局、进近航线设计、空中航路网构建。其中，起降场地空间布局是指在地面交通可达性、空域良好性、噪声和隐私安全等多目标约束条件下进行无人机起降点的空间优化布局。进近航线是指航空器从起降点到空中航路的进近航线。空中航路网通过 “五步迭代法” 构建：第一步，从路网垂直升空 80~100 米；第二步，拓扑变换充分利用正约束要素环境；第三步，智能规避负约束要素；第四步，仿真飞行验证网络结构和航路性能，并对航路运行进行风险评估；第五步，实际飞行验证和风险管控，包括航路实时传输、三维航路可视化、无人机实时显示等关键技术。
开展本地化部署
包括本底数据部署、约束要素专题集入库、春蚕系统本地化部署、管控系统对接、实际飞行演示5个步骤。
2
区域规划应用示范
廖小罕深度参与并主导推进了多个具有代表性的实践项目。在北京延庆、上海金山、杭州城区、广州电网、福建高速公路及江西九江等多个区域，针对应急救援、跨海运输、电力巡检、低空物流航路规划、高速公路巡检等多样化场景，成功开展区域和行业区域的低空公共航路应用示范工作。其中，北京延庆试验区的 “天路工程” 启动、上海金山海岛场景的首飞，以及江西九江湖口县作为全国首个全域规划低空公共航路的县域，均引发广泛关注，并获得大量媒体报道与行业聚焦。
自2024年起，国家相关管理部门积极开展顶层设计工作，陆续组织编制旨在推动低空经济发展的各类基础设施发展建设规划，其中也包含低空公共航路建设。在国家政策赋能和科技发展支持推动下，许多省市将低空公共航路的规划与建设纳入地方低空经济发展行动方案的核心内容。深圳、珠海、上海、南京、苏州及香港等城市，均结合自身发展定位与实际需求，制定了低空公共航路发展有关规划。以上海市为例，其规划遵循 “示范先行、以点带面、分步实施” 的科学路径，以场景应用需求为驱动，计划于2027年底前，全面构建起覆盖全市的低空公共航路网络体系。值得强调的是，江西省九江市湖口县在全国范围内率先开展了全域低空公共航路规划工作，为后续区域低空公共航路建设提供了重要的实践案例与经验借鉴。
展望未来，随着低空经济的蓬勃发展，低空交通需求将持续增长。可以预见，低空公共航路网络将逐步发展成为纵横交错、覆盖密集的立体交通体系，某种程度最终将形成与地面路网相呼应的 “空中镜像”。通过合理布局的天地起降场，低空航路网络与地面交通网络将实现深度融合与协同发展。以深圳市为例，其规划建设的第一期城市垂直起降场数量多达1200个，布局密度远超现有地铁站，充分彰显了低空交通基础设施建设的广阔前景与巨大潜力。
四
发展低空公共航路与地理信息行业 “向上” 发展的机遇
投资 “低空天路” 建设具备显著的社会经济拉动效应，对推动区域经济增长、优化产业结构及促进就业发挥着关键作用。廖小罕、徐晨晨和叶虎平有关研究成果显示，每投入1亿元用于低空路网建设，可带动超过2.8亿元的国内生产总值（GDP）增长，并创造约8400个就业岗位。
在地理信息产业领域，“低空天路” 投资催生出一系列新的市场需求。测绘遥感行业需提供高精度地形地貌数据与实时影像监测服务；位置服务行业需开发适配低空飞行器的定位导航系统；航路规划领域则需基于地理信息数据构建科学、高效的低空航路网络。同时，风险地图绘制、地图服务与更新等细分领域也迎来业务拓展契机。这些新需求的涌现不仅刺激了内需市场的增长，更为地理信息产业注入新的发展动能。
从产业生态角度来看，“低空天路” 投资形成的产业联动效应显著。其不仅直接推动了低空路网的规划建设，还在定制化服务、养护管理、运行管控及流量调度等环节衍生出多元化需求，带动上下游相关产业协同发展，形成覆盖规划设计、工程建设、技术服务、运营管理等全产业链的经济增长新模式，为国民经济增长提供持续动力。
廖小罕将低空路网基础设施建设关联产业分为基础产业、核心产业和应用产业三类（图 1）。其中，核心产业包括低空路网规划、低空路网建设、低空路网管理和低空路网养护，低空路网规划和低空路网建设是两个不同的核心阶段，类似地上公路的规划和动工建设不同阶段。这些和地理信息科技和产业密切相关。
图1 低空路网基础设施框架（引自中国科学院院刊，2024 年第 39 卷第 11 期）
低空路网规划包括在多源精准地理信息支持下进行航路规划、风险评估等核心算法研发和软件平台开发，形成低空运行风险地图；低空路网建设主要是指沿途支撑安全运行基础设施的修建，包括低空通信、导航、监视、气象监测等设施，以及无人机常态化或临时起降枢纽和加油 / 充电站相关设施的优化布局等；低空路网管理包括监管、运行调度 / 控制、融合交通、融合管理、场景管理、低空路网保险与认证、接口服务等；低空路网养护包括低空地图更新和基础设施检测等。天上出行将会有类似目前地面出行的地图和导航服务，一批空中地图和导航服务商将在低空经济新赛道脱颖而出。
总之，低空公共航路规划建设在可行性研究、规划、构建、运行维护完整生命周期不同阶段均涉及遥感科学技术、摄影测量、自然资源、地图学与地理信息系统、交通运输、城市规划等学科参与，给地理信息行业带来新的挑战，也带来重要发展机遇。在这里，廖小罕展望如下三个方面。
1
实景三维影像数据成为低空飞行环境构建重要数据来源
在低空公共航路规划工作中，基础地理信息本底数据发挥着至关重要的支撑作用，包括地形数据、地面二维遥感影像、城市实景三维模型、地面道路交通路网，以及高精度人口密度与经济布局数据等。当前，城市建设进程呈现高速发展态势，传统依赖各行业部门汇总城市基础设施信息的模式，已难以满足低空飞行对地理环境位置精准度与数据更新时效性的严格要求。
高分辨率遥感影像特别是实景三维数据凭借其精准呈现三维地理空间信息的特性，能够为低空地理环境数字化构建与航路规划工作提供强有力的技术支撑。陈军院士提出，实景三维技术赋能低空经济发展具备清晰的实施路径与重点任务方向，具体包括借助实景三维中国建设成果，推进 “低空天路” 建设工程、发展低空三维导航技术体系、打造低空数字基础底座，以及推动低空专项国土空间规划等核心领域。由于低空飞行对数据时效性要求强，高动态高分辨率遥感影像和实景三维数据将成为低空航路规划和安全飞行的刚需数据。面向低空应用的高分辨率遥感影像和实景三维数据产品将是地理信息产业一个新的增长点。
2
“天路图” 逐渐成为地理信息产品和新兴产业
长期以来，地上出行导航用的地理信息产品叫地图，海上用的叫海图。低空时代，一定会有面向行业和大众用户低空出行导航用的地图类产品问世。为了方便，廖小罕称为 “天路图”。
低空经济时代，低空出行是常态化和规模化的，遵循传统管理方法走空域报批 - 计划报备无法实现成千上万低空出行行程。在人工智能、大数据和智能计算技术的支持下，传统管理和审批流程不仅内部运作更加高效，也对用户实现了透明化。低空出行普通用户接触到的就是 “天路图”。“天路图” 具备与地面道路交通图相似的直观呈现特性，依托地理信息处理软件，可实现快速浏览功能。其内容包含面向大众出行，服务于城市物流、空中运输等领域的低空公共航路规划，为低空出行提供基础路径指引。
低空公共航路产品体系涵盖两大核心构成要素：其一是用于生成低空航路的专业软件平台；其二是基于该平台规划形成的路网电子化产品，也就是 “天路图”。低空公共航路就是 “天路图” 承载的最主要的信息。
从发展趋势来看，“天路图” 的绘制工作将逐步规范化，未来仅允许具备相应资质的单位承担此项任务。同时，“天路图” 数据产品需通过有关管理部门的审核认可，以此确保其权威性与合法性，从而在低空航行管理体系中发挥有效作用。
值得注意的是，现阶段我国在低空公共航路领域尚存在管理架构缺失的情况，既无专门的规划和运行主管部门，也未设立 “天路图” 审核机构。然而，依据发展形势推测，城市交通规划部门极有可能成为低空公共航路规划与构建的主导力量；交通与民航部门或将通过特定组织形式，负责 “天路图” 的规划编制及动态维护工作，并对符合资质要求的服务商进行授权，使其能够开展 “天路图” 商业化服务。当前，地方各级政府组建的低空运行公司，具备成为 “天路图” 日常运行维护及商业化服务主体的潜力。
“天路图” 产品主要服务于航空器运营商，也可以直接服务于航空器。其呈现方式包括纸质、电子化、二维、三维和四维（增加时间维度）。内容涵盖直接和航路有关的城市航路网、区域航路网、骨干航路、空中航路枢纽、天地连路网等，也有区域飞行环境图、飞行风险图等基础信息图等。
在应用场景拓展方面，“天路图” 的服务范围不仅局限于城市常规交通领域，还可向能源交通基础设施巡检、植保作业等专业行业延伸。通过开发适用于不同行业的公共航路，为各行业的规模化应用提供产品化的路网交通信息服务。
3
低空飞行器和低空交管系统普遍需要低空公共航路产品
与地面车辆依据交通地图规划出行路线相类似，低空飞行器的航行亦可通过查阅 “天路图” 获取所需的公共航路信息。
在低空出行初级阶段，受限于飞行器与 “天路图” 服务商之间数据交换技术成熟度的不足，针对特定飞行区域，航空器运营主体需通过线下渠道或在线平台对该区域的 “天路图” 进行查询，进而获取从起始位置至目标地点的邻近公共航路信息，并以手动录入的方式将相关数据输入航空器的路径规划系统之中。
伴随着三维导航技术的持续进步与迭代，“天路图” 空中导航软件应运而生。在此阶段，航空器运营主体能够借助线下操作或在线服务，运用 “天路图” 空中导航软件对最优公共航路进行计算，并将计算所得结果输入航空器的路径规划模块，从而实现更为科学、高效的飞行路径规划。
当发展至高级阶段，航空器已具备与 “天路图” 服务商进行实时在线交互的能力。在此情形下，航空器可通过在线方式向 “天路图” 服务商发起航路数据请求，服务商则依据航空器提供的出发点与目的地信息，在 “天路图” 系统中进行全面、精确的计算，生成最优航路方案，并以在线传输的方式推送至航空器终端。航空器接收后，将严格按照在线获取的航路规划执行飞行任务，实现智能化、自动化的低空航行。
总之，低空经济时代，地理信息科技和产品需要满足新的需求。低空公共航路科技和产业是地理信息领域新的重要舞台。相信随着地理信息产业的低空觉醒，一批提供时空信息服务和低空 “天路图” 服务的龙头企业将会诞生。地理信息产业在低空经济时代将乘着低空经济的东风，迎来重大发展。
广州中科云图智能科技有限公司（简称“中科云图”）是一家致力于低空无人机遥感与地理空间智能产品研发与技术服务的高新技术企业。以“解决行业痛点、降低应用门槛”为目标，面向能源、政务等领域，以无人机基站的低空无人机遥感网为载体，以人工智能为核心，结合“云-端”协同的机载AI模块及视觉等智能传感器融合技术，构建全空间GIS框架下的机、网、云一体化系统解决方案
以周成虎院士为首的“地理空间智能与大数据”创新创业团队包括中国科学院院士1人、以及多名科研专家、研究员、教授和博士，是一支国际化的创新创业团队。团队拥有无人机和图像处理领域多项发明专利，具备丰富的“无人机+行业应用”实践经验。
