地球大数据科学工程：认知地球的新引擎

+ 演讲者：陈方（中科院遥感与数字地球研究所研究员 / 中科院数字地球重点实验室全球灾害研究室副主任)

地球大数据是具有空间属性的地球科学数据。打个不太准确的比方，去银行存款时，储户会被要求填很多信息表，包括住址信息。这些信息录入系统后，储户的收入信息和空间信息就关联起来了。这样就可以通过数据的挖掘，发现每个储户大约什么时候会存款，处于什么收入水平，会选择什么存款类型等。有了这些信息，银行就可以根据存款的需求和比例，来更科学地布设分支机构，使储户更方便，使银行的资金利用效率更高。这个例子反应出一个问题，把社会经济信息和空间信息结合，例如把GDP数据、人口数据、灯光、居住地信息等结合，就有可能把多种数据背后隐含的更有价值的信息挖掘出来，而这样的信息对社会生活将发挥极大的便利作用。

如今，我国的对地观测系统已逐渐成熟，包含高分、气象、资源、海洋、环境等卫星，时刻环绕地球，提供观测数据，服务于国家安全和社会经济发展。北斗卫星导航系统已能够提供出色的区域服务，全球覆盖指日可待。这些卫星产生的海量数据，使我们能够更好地把社会统计信息和空间位置信息结合起来，使人类的家园成为数字化的地球。

在这个背景下，中科院先导专项地球大数据科学工程在今年二月份正式启动。

项目集成科学院的优势科学力量，目标是在北京怀柔建设一个国际性地球大数据科学中心，可以为科学家提供很好的科学设施来开展工作。

地球大数据专项已开展了详细的论证设计工作，重点围绕八个方向，通过数字地球科学平台建设，开展科学发现和决策支撑，同时也为公众更好地了解我们生活的地球提供科普环境。

1、设计研制CASEarth小卫星。保障自主卫星数据来源，能够更好地开展后期工作。

2、关注大数据和云服务。通过大数据和云服务平台建设，建立科学的数据分析模式，使数据的管理和使用更高效，能够进行更深入的挖掘。

3、围绕国家、全球关注的重点区域。如“一带一路”区域，围绕联合国可持续发展目标中的八大目标做相关工作，把“一带一路”的农业问题、灾害问题、环境问题、水资源问题、城市问题等通过快速的地球大数据平台进行分析，为我国以及“一带一路”各国提供可持续发展决策支持。

4、关注建立“全景美丽中国”，从历史、现在、到未来，我们把中国相关生态环境、社会经济发展数据汇总管理及使用，形成动态发展的美丽中国全景信息，用数字化的方式展现中国的发展历程。

5、关注生物多样性和生态安全。研究例如候鸟迁徙途径的变化、跟踪入侵物种信息等对全球物种繁衍、生态安全的保障有重要科学意义的课题。

6、关注海洋。对全球海洋，包括近海和深海做科学数据集成，发现海洋数据背后蕴藏的资源、环境等信息，为国家的海洋发展战略提供更好的科学决策支持。

7、关注三极（南极、北极及青藏高原）环境。如南极企鹅等生态物种的变化问题，北极航道的开发环境变化问题等。

8、关注平台建设，把地球装到计算机里。建设数字地球科学平台，使所有数据可视化地呈现给公众及决策者。这个平台还能成为科学家的系统科学分析工具，在科学家的开发下，使更多的数据成为公众可认知、决策者可理解、研究者可用的信息。

地球大数据的研究工作是全球性的，离不开各国科学界的通力合作，今年二月份专项的负责人郭华东院士在Nature上发表了评论文章，谈到了利用地球大数据构建数字丝路的考虑，并号召全球更多科学家、公众参与到我们的工作中。

全球灾害问题日益突出，我们能够用科技做点什么？

“地球大数据科学工程(CASEarth)”:

中国科学院A类战略性先导科技专项，2018年2月12日在北京启动。这个为期五年的项目最终将建成具有全球影响力、国际化、开放式的国际地球大数据科学中心。

一带一路区域的可持续发展信息十分贫乏，例如一直面临贫穷和饥饿问题的赞比亚，实际上拥有大量的芒果等作物产出，但由于缺乏有效的信息技术手段支撑，造成“捧着金饭碗要饭”的局面。