中國網/中國發展門戶網訊  大數據是知識經濟時代的戰略高地，是人類的新型戰略資源。作為大數據重要組成部分的地球大數據，正成為地球科學的一個新的領域前沿，為推動地球科學的深度發展以及重大科學現象的認知發現作出貢獻。

近年來，國際上推出了一系列與地球大數據相關的研究計劃。美國的“地球立方體”項目，尋求以整體視角審視地球系統并創建管理地球科學知識的基礎設施；歐盟啟動的“活地球模擬器”研究項目，依賴于開放的標準，為所有地球科學領域提供多維數據和可擴展的服務；澳大利亞在啟動的數據立方體項目基礎上，最近又推出了澳大利亞“數字地球”項目；2017年，俄羅斯正式啟動“數字地球”計劃，包括發射一系列的地球觀測衛星，為該計劃提供源源不斷的數據源。

我國在數字地球和全球地球觀測系統方面，進行地球觀測數據共享，整合衛星、地面監測和建模系統，評估環境條件和預測，以應對氣候變化的挑戰，推動地球系統科學發展。可見，地球大數據的發展在全球范圍內方興未艾，開展地球大數據的研究十分重要。

認識地球大數據

地球科學研究包括對大氣、陸地和海洋等圈層的研究，通過空天對地觀測、陸地傳感器網絡及其他方式的觀測生成了海量的地球科學數據集，這些數據來源于但不限于空間對地觀測數據，還包括陸地、海洋、大氣及與人類活動相關的數據，這些與地球相關聯的大數據統稱為地球大數據。地球大數據是大數據的重要組成部分，但有其獨特的特征。地球大數據具有規模大、來源廣、多樣化、多時相、多尺度、高維度、高復雜性和非結構化等特點，是針對地球科學形成的新的數據密集型研究方向。

地球大數據通過多種對地觀測方式、地球勘測方法及地面傳感網產生。其數據集包含海量、多樣、多來源、多時相、多標量、高空間、極復雜、非結構性的信息，這極有利于促進地球科學研究的深層次發展。

地球大數據具有大數據的特性，不僅具有體量大、來源廣、多時相、高價值等特點，同時它也具有高瞬時性、任意空間性、物理相關性等特點。就其“海量規模”而言，地球大數據具有高分辨率、高動態性以及多波段的特點，數據的獲取速度高且更新周期快。“來源廣”是因為其數據來源和采集方法多種多樣，歸功于成像原理和模型變化的多樣。“多時相”指其在極短的采樣間隔和高頻信息中的采集能力。“高價值”因為其對生態環境、陸地資源、自然災害及其他地球科學研究的重要意義。

與地球大數據相關的技術有對地觀測技術、通信技術、計算技術、網絡技術等。地球大數據可以加深人類了解地球的能力，同時在數據傳輸、存儲、處理、分析、管理和共享等方面，地球大數據又面臨全新的挑戰。例如，海量對地觀測數據的實時獲取和多源數據融合，從大量、長期、低成本的傳感器網絡中獲得的數據增加了儲存、處理和計算的復雜性，集成的數據儲存環境需要考慮物理存儲設備和統一存儲平臺的交互技術和可視化方法等。

作為地球大數據的關鍵技術之一，經過近半個世紀的發展，對地觀測技術為地球科學研究提供了新視角和新方法，尤其在地球系統的宏觀認知方面發揮了巨大的作用。在對地觀測技術幫助下，人類可以更為方便、系統地觀測地球，對地觀測技術已成為衡量一個國家科技成就、經濟實力、國家安全的重要指標。目前，地球觀測數據量正成倍增長，據國際衛星對地觀測委員會所做的一項全球衛星研究數據顯示，過去的半個世紀，全球已發射了超過?514?顆地球觀測衛星對地球系統進行包括大氣系統、海洋系統和陸地系統的綜合觀測。

地球大數據是具有空間屬性的地球領域大數據，它具有大數據的一般性質，同時具有很強的時空關聯和物理關聯。這些特征對地學學科的發展可以起到重大的推動作用，在環境、資源、災害等領域有重要作用和經濟社會價值。地球大數據為地球科學的深入研究帶來了重要的發展機遇，可為創建空間地球信息科學奠定基礎、并進一步推動地球科學的發展。