大数据时代的“数字地球”

    【科技随笔】

    提要：信息化浪潮带来全球数据的快速增长，大数据研究已逐渐成为科技、经济、社会等各领域关注的焦点，诸多国家也已将大数据研究上升至国家战略层面。大数据已然成为继边防、海防、空防之后，另一个大国博弈的空间。而作为大数据的重要组成部分，科学大数据正在使科学世界发生改变，驱动着科学研究进入一个全新的范式——数据密集型科学发现范式阶段。

    大数据的诞生与发展，为“数字地球”研究注入了新的科学推动力。“数字地球”是国际上1998年提出的概念，它通过航天航空对地观测技术、地理空间信息技术、计算机网络通信技术等与地球科学高度综合集成，实现模拟地球发展变化、支持政府决策、开展数据共享等重大目标。

    在这一领域，中国一直走在世界前列。1999年11月，中国科学院联合19个部委和国际机构召开了首届数字地球国际会议，来自26个国家和地区的500余名代表出席，发表了著名的“数字地球北京宣言”，并决定每奇数年举办一次“国际数字地球会议”。之后，为满足数字地球全球交流的需要，自2006年起，每偶数年增办“数字地球高峰会议”系列。也是在2006年，“国际数字地球学会（ISDE）”在北京成立，这是为数不多的总部设在中国的国际学术组织。2008年，全球第一本数字地球领域英文期刊《国际数字地球学报》（IJDE）在北京创刊，其影响因子2015年达到3.291，在全球28个国际遥感领域期刊中排名第4位。而由中国科学院遥感与数字地球所“数字地球”研究团队创建完成的“数字地球科学平台（CAS-DESP）”系统，被国际上认为“是世界上功能最齐全的数字地球系统。提供了地球科学数据综合分析功能，在地球观测数据分析处理的能力尤其突出，使中国成为数字地球领域科技创新的领导者之一”。

    2012年，美国《国家科学院院刊》发表了由Goodchild和郭华东等撰写的题为《新一代数字地球》的文章。该文面向2020数字地球发展理念，提出了大数据时代数字地球面临的挑战与机遇，赋予了数字地球新的理解和诠释，标志着大数据开启了新一代数字地球的序幕。

    新一代数字地球是利用海量、多分辨率、多时相、多类型对地观测数据和社会经济数据及其分析算法和模型构建的虚拟地球，是科学大数据的典型学科；而数字地球学科中的数据获取与组织、分析、应用均体现了科学大数据的重要特征。

    十余年前，我们曾将数字地球通俗地解释为“把地球装入计算机”，而在当今大数据时代，我们则可以认为数字地球就是地球大数据。我们可通过在数字地球平台上对于海量空间数据和社会经济数据进行高效地组织，从而在精简的数据空间进行科学信息挖掘和分析。

    相信伴随着科学大数据和数字地球学科的不断发展，新一代数字地球必将为服务全球变化、减灾防灾、新能源开发、新型城镇化、农业食品安全等方面作出重要的贡献。展望未来，我们将体验大数据时代下数字地球的无限科学魅力与巨大的科学价值，我们正在新的起点上构建数字地球，让数字地球成为人类美好的信息家园。

    （郭华东，作者单位：国际数字地球学会）