地球大數據科學工程：認知地球的新引擎

+ 演講者：陳方（中科院遙感與數字地球研究所研究員 / 中科院數字地球重點實驗室全球災害研究室副主任)

地球大數據是具有空間屬性的地球科學數據。打個不太準確的比方，去銀行存款時，儲戶會被要求填很多信息表，包括住址信息。這些信息錄入系統后，儲戶的收入信息和空間信息就關聯起來了。這樣就可以通過數據的挖掘，發現每個儲戶大約什么時候會存款，處于什么收入水平，會選擇什么存款類型等。有了這些信息，銀行就可以根據存款的需求和比例，來更科學地布設分支機構，使儲戶更方便，使銀行的資金利用效率更高。這個例子反應出一個問題，把社會經濟信息和空間信息結合，例如把GDP數據、人口數據、燈光、居住地信息等結合，就有可能把多種數據背后隱含的更有價值的信息挖掘出來，而這樣的信息對社會生活將發揮極大的便利作用。

如今，我國的對地觀測系統已逐漸成熟，包含高分、氣象、資源、海洋、環境等衛星，時刻環繞地球，提供觀測數據，服務于國家安全和社會經濟發展。北斗衛星導航系統已能夠提供出色的區域服務，全球覆蓋指日可待。這些衛星產生的海量數據，使我們能夠更好地把社會統計信息和空間位置信息結合起來，使人類的家園成為數字化的地球。

在這個背景下，中科院先導專項地球大數據科學工程在今年二月份正式啟動。

項目集成科學院的優勢科學力量，目標是在北京懷柔建設一個國際性地球大數據科學中心，可以為科學家提供很好的科學設施來開展工作。

地球大數據專項已開展了詳細的論證設計工作，重點圍繞八個方向，通過數字地球科學平臺建設，開展科學發現和決策支撐，同時也為公眾更好地了解我們生活的地球提供科普環境。

1、設計研制CASEarth小衛星。保障自主衛星數據來源，能夠更好地開展后期工作。

2、關注大數據和云服務。通過大數據和云服務平臺建設，建立科學的數據分析模式，使數據的管理和使用更高效，能夠進行更深入的挖掘。

3、圍繞國家、全球關注的重點區域。如“一帶一路”區域，圍繞聯合國可持續發展目標中的八大目標做相關工作，把“一帶一路”的農業問題、災害問題、環境問題、水資源問題、城市問題等通過快速的地球大數據平臺進行分析，為我國以及“一帶一路”各國提供可持續發展決策支持。

4、關注建立“全景美麗中國”，從歷史、現在、到未來，我們把中國相關生態環境、社會經濟發展數據匯總管理及使用，形成動態發展的美麗中國全景信息，用數字化的方式展現中國的發展歷程。

5、關注生物多樣性和生態安全。研究例如候鳥遷徙途徑的變化、跟蹤入侵物種信息等對全球物種繁衍、生態安全的保障有重要科學意義的課題。

6、關注海洋。對全球海洋，包括近海和深海做科學數據集成，發現海洋數據背后蘊藏的資源、環境等信息，為國家的海洋發展戰略提供更好的科學決策支持。

7、關注三極（南極、北極及青藏高原）環境。如南極企鵝等生態物種的變化問題，北極航道的開發環境變化問題等。

8、關注平臺建設，把地球裝到計算機里。建設數字地球科學平臺，使所有數據可視化地呈現給公眾及決策者。這個平臺還能成為科學家的系統科學分析工具，在科學家的開發下，使更多的數據成為公眾可認知、決策者可理解、研究者可用的信息。

地球大數據的研究工作是全球性的，離不開各國科學界的通力合作，今年二月份專項的負責人郭華東院士在Nature上發表了評論文章，談到了利用地球大數據構建數字絲路的考慮，并號召全球更多科學家、公眾參與到我們的工作中。

全球災害問題日益突出，我們能夠用科技做點什么？

“地球大數據科學工程(CASEarth)”:

中國科學院A類戰略性先導科技專項，2018年2月12日在北京啟動。這個為期五年的項目最終將建成具有全球影響力、國際化、開放式的國際地球大數據科學中心。

一帶一路區域的可持續發展信息十分貧乏，例如一直面臨貧窮和饑餓問題的贊比亞，實際上擁有大量的芒果等作物產出，但由于缺乏有效的信息技術手段支撐，造成“捧著金飯碗要飯”的局面。