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郭华东:空间大数据与数字丝路科学计划

中国科学院院士、中国科学院遥感与数字地球研究所研究员郭华东以“空间大数据与数字丝路科学计划”为主题,在大会现场做了精彩演讲。

以下为中国科学院院士、中国科学院遥感与数字地球研究所研究员郭华东先生以“空间大数据与数字丝路科学计划”为主题,在大会现场的演讲内容(未经本人审核):

郭华东:谢谢崔主席,我这个题目是围绕着智慧城市在转。人类进入大数据时代,我们在大数据汪洋大海之中,今天我们关于大数据的认识,大数据的深入资源,谁掌握了数据,谁就掌握了数据源,已经成为表现形式,继边防、海防、空防之后,大国博弈另外一个空间,将改变人类的生活以及理解世界的方式。

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基于此,回顾一下大数据发展。数据肯定是科技领域飞速发展的产物,我们搞高能物理,欧洲的合资中心每天数据量15个PB,我们正在搞全球变化数据量研究,预计2030年全球版画数据量达到350PB,其中有一半是空间数据,全球每天有1.8ZB的数据被复制。

所以,几年前人们说大数据时代到来了,这是一年多前的数据,所谓到来了的一个标准,全球数据总量每两年翻一番的数据增长的时候,到了2020年再看2020年之间增长了10倍的数据,从4.4ZB增长到44ZB。中国大数据是大有可为,为什么?中国的大数据拥有量在全球还是很了不起的,尽管美国占了三分之一的量,但是中国从那个时候13%,我估计今年大概16%左右,到了2020年估计能够产生全球五分之一的数据量。

谈到这儿的时候,大数据怎么一路走来?第二次工业革命的爆发,数据量每十年翻一番,从工业化时代进入信息化时代数据量每三年翻一番。

看看大数据的发展,很多人做大数据,其中在科技界比较引起高度重视的是2008年自然杂志一个大数据的专题,2009年第一次范式的出版,2011年科学杂志的专刊数据处理,联合国和一些公司,也有三年前召开第35届环境摇杆大数据做的未来地球大数据的分会,还有两年前也在这个地方做的联合七个学习组织召开大数据的发现国际研讨会。一路走两,由于中国这么重要,所以在政府层面上得到了高度的重视,无论是发达的西方国家,还是我们的一些发展中国家,对大数据上到政府的层面,给予了充分的重视。

中国对大数据的重视程度,我认为全球重视程度最高的之一。再一次会议上,我们探讨中国实行创新驱动发展战略,中国的科技要走向未来,建设科技创新型国家,大数据应该是中国在世界上各国中间能够引领世界的一个重要的方向之一。为什么?我们的互联网用户,我们的数据,我们的政策,我们的硬件等等,在全球都具备了特别大的优势。基于此,我们有理论在中国大世界不仅仅是占有一席之地,而且要在这个领域起到引领的作用。因为我们的高层领导都给予了高度的重视,无论是国务院的文件,还是党中央的号召,还是党中央认为大数据治理的理念的提出,都很了不起。国际组织不断推动大数据的发展。

国际科技数据委员会联合其他七个单位,在我们的国际会议中心在2004召开了关于大数据科技发现的研讨会,有了很丰盛的产出,这个产出在大会上提出了七项建议,开发利用大数据的优势,服务设备,服务今年的智慧城市,然后进行一些技能的培训,对人的水平提高至关重要。同时了四项行动纲领,1,建立大数据服务国际科学计划的案例研究。2,推动跨学科间的大数据应用掌握和共享。3,大数据的研究政策。4,大数据研究管理纲领性的文件和发布。

今天围绕着智慧城市,智慧城市比较密切就是空间大数据,应该来说是比较重要的。现在全球最大的国际组织叫做全球卫星观测系统,把全球的卫星资源整合起来,应对若干领域,包括城市领域。发达国家这些年来摇杆功不可没,50多南茜半个多世纪以来,我们的空间大数据、摇杆大数据都取得了很重要的作用。像刚才讲到了比较发达的美国,现在来看也是比较先进的欧洲,一系列的路线图,这种路线图反应了一系列的卫星,卫星服务于全球国际科学计划,也服务于我们每一个国家跟区域的一些社会、经济包括国防安全建设方方面面。

可以说大数据在海量的成长,从这张图各位都非常清晰地看到,我们空间大数据它的增长力很重要的趋势,这些年来我国这个空间大数据应该说是发展一浪高我一浪,在座很多人都有同样的认识,退后20年甚至30年,在国际上做报告看西方国家讲他们的数据、他们的卫星,讲他们空间大数据,空间数据怎么运用,现在中国还是很自豪地在国际上展示我们的成果,我们的成果,就是中国人做的气象卫星、资源卫星,环境卫星,海洋卫星,四大卫星系列,包括这两年高空的卫星具体,也包括北斗卫星为代表的近形态,包括咱们的空间战,空间实验室和神舟的一些,都在承载着我们一些空间大数据。

我仅仅发展国家自己卫星系统,同时也接受国际上先进的系统,这是我所在中科院摇杆卫星所,覆盖全国,将来要实行全球的数据接受,不仅仅是中国的数据,也有国外的数据。有一个口号,当中国经济快速发展的时候,国家的利益延伸到那儿,我们的空间数据保障体系就建立在哪儿。

空间大数据的特征,前端时间开了一个会议,请来了专门研究空间大数据的特征是什么,可以看到海量、仅仅是它的特征之一,多源也是特征之一,多时相。我们认为有两大点,科学角度来讲改变人类科学方法论,利用大数据直接进行科学发展,在大数据中之间提取我们的新知识、新法,这是非常重要的一点。不仅仅看它的量,它正在改变着我们对自然世界、科学本身的一种认识。1999年11月29日,也是在这个讲台上当时我们开了第一届国际会议会议,有记者采访我什么叫做数据地球,我当时说不太清楚。我说简单来讲,就是把我们的地球装进我的计算机。前几天采访我的时候,我说专业角度来讲,数字地球也可以理解为地球大数据。

空间大数据时代到来了,利用这些数据我们在座的各位领导、各位代表专家,都在做着以智慧城市为核心的这样一些事业,空间大数据可以做一些什么。最近大家知道一带一路作为国家的一个重大战略在不断地发展,一带一路的角度来讲如何利用空间大数据支撑一带一路的发展,这是一个重要的方向,当然包括一些沿线国家的城市管理、城市建设的这样一些命题。所以,今年的5月份也是国际会议中心,我们开了一个会议,这个会议的全程就叫做“一带一路空间认知国际会议”,在这样一个会议上我们听过了一个北京宣言,得到了22个国家和国际组织的相应,他们相应是一件什么事情,响应的其实就是一个数字丝路国际科学计划的倡议,这个倡议英语简称BAR,就是数字一带一路计划,22个国家一起来考虑这件事情。数据一带一路科学计划开始启动了。

这是一个什么框架,大家可以看到摇杆卫星导航、空军卫星、海基观测,最后汇集在空间大数据共享平台。建立了这样一个共享平台,一带一路国家用,中国国家用,科学界、金融界、企业各个方面都可以用,充分地共享。那么基于此,在沿线国家我们希望有六大科学领域可以做起来,利用这个空间大属性数据。一个就是海案带,丝绸之路,应对自然灾害、世界遗产、粮食安全和环境变化和水与城市,邀请一些国际组织参与,形成一带一路空间信息与科学模式,把数据变成信息,不信息变成知识,把知识变成为政府决策系统应用。

六大科学主题:粮食安全、环境变化、世界遗产、自然灾害、海岸带、城市化。其实已经做了一些工作,比如说海上丝绸之路超大城市不透水层扩张情况,同1973-205年长时间数据,在海上丝绸之路10个超大城市不透水层地表信息提取,提取精度大于85%。这一点,其实是非常受欢迎的。进入到中国,可以看到40年前我们对这个城市的拓展情况,40几年的情况,西安、兰州、乌鲁木齐,一点一点在长大,我们所在的首都其实这个趋势更加明显。

西安市,从1973-1977年十年的变化,一直变化到2013年作为这个城市拓展对土地利用的缩影,这个摇杆对立基础上,用大数据的数据源和北京的方法论的实施,对一带一路的检测是非常有用、有潜力的。

海上丝绸之路,大家可以看到无论是吉隆坡还是在新加坡,这些港口的情况,其实都可以实时有效地检测。

发起了这样一个丝绸之路的科学计划,怎么参与?从国际组织的角度来讲,国家几个机构和研究团队都环境加入我们这个核心计划,形成专题合作组建立研究中心,然后形成咱们数据平台能力、决策这样的一些系统,一路向前。

DBAR计划共享性,防滑、平台、产品、主题、和领域,能力发展和建设。包括一些社会问题,包括网络问题和模型,大数据的空想一直到丝绸之路发展战略和决策支持,将来希望这样一个计划支撑整个中国政府发展的决策,为中国战略计划服务,同时真正为沿线的几十个国家,和几十亿人民服务。站在一个至高点上,服务国家,更服务全球,服务全球发展中国家和国家的发展和沿线的国家,是一同发展,实现利益的共享。

DBAR思路,开放、协同,共享应对丝路发展挑战。应对挑战的一个理念,就是大家要携起手来,共同来做。。我们也很不客气把BAR放在中间,要联合一些国际的组织一起来做,这个理念就是手拉手,我们向前走,用中国的、用世界的,做一带一路六大领域,包括城市在内的一些观测和行动,造福于沿线国家的未来,也为我们国家的长远发展服务,做出我们应有的贡献。

谢谢各位!

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