6月19日，美國《國家科學(xué)院院刊》(PNAS)發(fā)表了以《新一代數(shù)字地球》(Next-Generation Digital Earth)為題的論文。“這是數(shù)字地球發(fā)展的又一個(gè)標(biāo)志性事件，是我們進(jìn)入‘大數(shù)據(jù)’(Big Data)時(shí)代的又一反映。”中國科學(xué)院院士、中科院對(duì)地觀測與數(shù)字地球科學(xué)中心主任郭華東告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者。
這篇由美國科學(xué)院院士Mike Goodchild和郭華東等共同撰寫的論文，回顧了數(shù)字地球這門年輕的科學(xué)歷經(jīng)十余年發(fā)展取得的成就，并展望了數(shù)字地球科學(xué)發(fā)展的前景。
郭華東介紹，他們?cè)谖闹嘘U述了數(shù)字地球?qū)⒃?span lang="EN-US">9個(gè)方面進(jìn)一步改善生活：及時(shí)的、精確的、交互的;無論何時(shí)何地，能夠提供綜合的三維數(shù)據(jù)，并通過移動(dòng)終端訪問;重視用戶需求，參考周邊環(huán)境，提供決策支持;具有預(yù)測和回顧的數(shù)據(jù)處理能力，并有效提供真實(shí)的、精確的可視化;綜合數(shù)據(jù)庫、建模、模擬、游戲、智能、可視化等先進(jìn)技術(shù);集成視頻、聲音、文字等多種展示手段;強(qiáng)大的數(shù)據(jù)集成和易用的數(shù)據(jù)訪問;滿足各種用戶的需求;強(qiáng)大的數(shù)據(jù)共享能力。
“根據(jù)戈?duì)柼岢龅?lsquo;數(shù)字地球’理念，第一代的虛擬地球?qū)崿F(xiàn)地圖的基本操作、具備帶有高程屬性的地球數(shù)據(jù)，并采用API、KML等技術(shù)手段滿足用戶需求，產(chǎn)生許多實(shí)際應(yīng)用。戈?duì)柈?dāng)年提出的設(shè)想，目前已有80%變成了現(xiàn)實(shí)。”郭華東說。
不過，數(shù)字地球仍存在一些問題，郭華東舉例說，比如數(shù)據(jù)精度不盡如人意，還存在不確定性、不可復(fù)制性等。因此，下一代數(shù)字地球的功能需要改進(jìn)，如利用歷史數(shù)據(jù)對(duì)未來進(jìn)行預(yù)測;對(duì)地球相關(guān)信息的存儲(chǔ)、檢索實(shí)現(xiàn)共享;“可視”技術(shù)如何交流不可視信息等。
“第一代數(shù)字地球的發(fā)展，源自各國數(shù)字地球工作者們的推動(dòng)，源自科技界、企業(yè)界和政府的共同努力，源自先進(jìn)技術(shù)包括對(duì)地觀測技術(shù)的進(jìn)步，源自寬帶與3D可視技術(shù)的革新，源自社會(huì)對(duì)數(shù)字地球的強(qiáng)大需求及企業(yè)的助力等。”郭華東認(rèn)為。
很多科學(xué)家都認(rèn)識(shí)到，數(shù)字地球需要更高分辨率遙感數(shù)據(jù)，更便捷地獲取地理位置及其周邊信息，緊密結(jié)合相關(guān)社會(huì)科學(xué)等。新一代數(shù)字地球的應(yīng)用和服務(wù)將會(huì)在注重功能的科學(xué)性和注重實(shí)際需求的方便性上找到一個(gè)折中的解決方案，以利于開展對(duì)地球未來的科學(xué)預(yù)測。
郭華東表示，目前擺在人們面前的現(xiàn)實(shí)是，數(shù)字地球的大部分?jǐn)?shù)據(jù)屬于政府和企業(yè)，不被其他機(jī)構(gòu)或個(gè)人所掌握，且信息再利用也十分受限。
因此，新一代數(shù)字地球?qū)⒗^續(xù)推動(dòng)數(shù)據(jù)開放、共享等政策法規(guī)的制定，確立科學(xué)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)以保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，開發(fā)和使用帶有地理要素的物聯(lián)網(wǎng)、云服務(wù)和云數(shù)據(jù)管理、視頻和音頻等多媒體智能手段、移動(dòng)互聯(lián)設(shè)備等新技術(shù)，使其能被政府、科學(xué)家、公眾受益人群所用。
此外，公眾不僅扮演地理信息使用者，還會(huì)是地理信息的提供者。公眾科學(xué)(Citizen Science)的新形式將鼓勵(lì)公眾參與到環(huán)境、災(zāi)害和氣象等許多與地球有關(guān)的現(xiàn)象的數(shù)據(jù)采集中，形成所謂“新地理”(NewGeography)。這一概念即下一代數(shù)字地球未來的發(fā)展方向。
其中，定位系統(tǒng)、基于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)和手機(jī)通訊等技術(shù)，將衍生出新的數(shù)字地球技術(shù)與應(yīng)用，使得專業(yè)用戶和普通用戶之間的距離不斷被縮小，普通用戶也能制作和使用符合自身要求的地理產(chǎn)品和服務(wù)。所以，在下一代數(shù)字地球中，公眾不單是地理信息的發(fā)現(xiàn)者，還是科學(xué)的受益者，也是數(shù)字地球未來的實(shí)現(xiàn)者。
郭華東指出，大數(shù)據(jù)概念的誕生與發(fā)展，數(shù)據(jù)密集型科學(xué)與發(fā)現(xiàn)命題的提出，帶動(dòng)了數(shù)字地球考慮新的問題，這需要整個(gè)科技界的關(guān)注和研究，尋求令人滿意的創(chuàng)新之路。
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