國際數字地球學會未來發展的思考與前瞻
中國網/中國發展門戶網訊 2004年7月,由中國科學家發起,經國務院批準的國際數字地球學會(International Society for Digital Earth,ISDE)在民政部注冊成立。國際數字地球學會以推動和傳播“數字地球”理念為宗旨,經過20年的耕耘,在世界空間信息和地球科學領域形成重要影響力,成為數字地球全球發展的引領者。
2024年,國際數字地球學會建會20周年。作為由中國科學家發起且總部設在中國的、為數不多的國際科技組織,國際數字地球學會成立20年來推動了全球的數字地球學術交流和合作,成為中國發起的國際組織中第一個加入國際科學理事會(ISC)的國際科技組織,對中國創建具有影響力的國際組織和國際計劃,推動發展科技外交起到示范作用。
未來發展的思考與前瞻
全球科技革命與產業變革帶來新的發展機遇
當前,科技革命與產業變革正在全球范圍內孕育興起,科技與經濟、社會、文化、生態等各領域深入結合發展。無論是基礎研究,還是前沿技術,以學科交叉與跨界融合催生重大創新的趨勢都日益明顯。
特別是在互聯網時代,空間信息和數字技術得到了前所未有的發展與融合。物聯網、區塊鏈、超級鏈接、5G通信、人工智能技術大發展,人與人、人與物、物與物互聯互通、融合開發,形成了數字經濟蓬勃發展的局面,且深刻地影響著人類生活與社會發展。
以空間技術、人工智能、物聯網、邊緣計算和霧計算、虛擬現實、數據超立方體等為代表的先進技術催生數字化轉型,衍生出數字孿生、平臺化、超鏈接性、數據化、虛擬化、云化等發展形式,為科學發現、技術創新、決策制定、知識傳播等提供重要支撐。
數字技術成為聯合國主導性戰略之一
自2018年以來,聯合國對數字技術一直進行著系統性的戰略部署。
2018年,《聯合國秘書長的新技術戰略》(UN Secretary-General’s Strategy on New Technologies)提出5項原則、4項承諾,提倡全球價值觀,促進全球合作,有效利用數字技術進行能力建設,搭建合作框架與規范,重申加強數字合作,利用數字技術為各方提供支持,并對聯合國系統進行能力優化。
2019年,聯合國秘書長在關于數字合作高級別小組的報告《相互依存的數字時代》(The Age of Digital Interdependence)中提出5組重要建議,其中包括建立區域性和全球性的數字技術服務平臺,以幫助政府、民間社會和私營部門理解數字化問題,提高能力開展合作,以應對數字技術產生的社會和經濟影響,以及全球數字合作等。
2020年,聯合國秘書長報告了《數字合作路線圖》(Roadmap for Digital Cooperation),該路線圖內容包括推動數字通用連接、促進數字技術成為公共產品、保證數字技術惠及所有人、支持數字能力建設、保障數字領域尊重人權、應對人工智能挑戰、建立數字信任和安全。
2021年,聯合國《2021年技術和創新報告》(Technology and Innovation Report 2021)中提出,前沿技術是一組充分利用數字化和連通性、結合在一起后能夠產生多重倍增效應的新技術,包括人工智能、物聯網、大數據、區塊鏈、5G通信、3D打印、無人機在內的11項技術可以提高生產率,改善生活。2021年,聯合國秘書長在報告《我們的共同議程》(Our Common Agenda)中指出,我們處于歷史轉折的緊要關頭,必須加快執行包括可持續發展目標在內的現有協議。人們要團結一致,共同目標,共同努力,來解決新冠病毒、氣候變化災害、社會問題所造成的一系列政治、經濟、環境和社會危機。
2024年9月,在聯合國未來峰會上,各國領導人審議通過了《全球數字契約》(Global Digital Compact),明確了包容性、開放性和以人為本的數字發展原則,致力于縮小全球數字鴻溝,強調了將技術創新的潛力轉化為推進可持續發展目標的實際成果,標志著國際社會在數字治理和可持續發展領域邁出了關鍵一步。
數字化發展構筑國家競爭新優勢
《數據時代2025》(Data Age 2025)白皮書指出,2016年全球數據總量為16 ZB,預計到2025年數據量將增長10倍,達到163 ZB。其中,2023年中國數據達到32.85 ZB。當前,全球大數據發展顯現出數據量爆炸式增長的態勢。各國加快布局,探索數據未來發展戰略,大數據與人工智能、云計算、物聯網、區塊鏈等技術日益融合,成為各國搶抓發展機遇的戰略性技術。
涵蓋世界主要經濟體的二十國集團(G20)代表著全球數字化發展的前沿力量,G20國家數字競爭力體現了全球主要經濟體的數字化發展情況和數字化競爭優勢。2019年,中國在G20國家數字競爭力指數排名中位居第2位,尤其在數字經濟和數字服務方面體現出了較強的競爭優勢。
建設數字中國是數字時代推進中國式現代化的重要引擎,是構筑國家競爭新優勢的有力支撐。加快數字中國建設,對全面建設社會主義現代化國家、推進中華民族偉大復興具有重要意義和深遠影響。自2018年至今,數字中國建設峰會已舉辦7屆。主題從信息化到數字化,到數據引領創新發展新變革,再到“釋放數據要素價值,發展新質生產力”,無一不顯示中國政府在推動數字中國建設的迫切愿望和行動力。
數字地球發展展望
數字地球已成為全球最具挑戰性和廣泛帶動性的科技領域之一,是一個國家科學技術、經濟實力和國家安全保障能力的綜合體現,是綜合國力的重要標志之一。數字地球作為多維度、多尺度、多時相、多層次的信息系統,成為支持全球可持續發展的國家和國際合作公共平臺,也是全球經濟發展與社會福祉的新增長點。未來,隨著高新技術的不斷進步,數字地球將在以下6個方面進一步發展。
關鍵技術創新驅動。數字地球發展需要關鍵技術的支撐,涉及對地觀測、科學計算、寬帶、互操作、元數據管理與存儲、格網,以及云計算技術等。
地球大數據開放共享。地球大數據是針對地球科學領域的、具有空間屬性的科學大數據集合,是新一代數字地球的表現形式。中國的對地觀測衛星,以及對地觀測系統和大科學裝置產生海量的地球大數據,成為建設數字地球的重要支撐。數據的開放與共享是促進科學進步的主要驅動力,是數字地球造福全人類的重要要素。
驅動跨學科交叉與融合。地球大數據以系統性和整體性研究驅動跨學科、跨尺度宏觀科學發現,在對地球系統科學認知上有重大突破,在決策支持上實現新的跨越。
智能化分析與應用。地球大數據科學價值鏈包括空間地球智能認知,是在對地球相關要素提取、識別、分類的基礎上,輔以人工智能、機器學習和軟件分析,使模擬系統能夠像人一樣認知、理解地球系統的復雜現象和過程。
可持續發展導向。數字地球將為科學家與決策制定者搭建交流平臺,加強數字地球技術應用的轉化,發揮數字地球技術在服務國家戰略及可持續發展中的重要作用。
加強國際合作。數字地球的技術實現和應用實踐離不開國際合作,眾多國家和國際組織都在推動數字地球的發展,共享地球大數據和數字地球技術。
數字地球正在不斷向廣度和深度發展,我們應更加重視地球科學、空間科學、信息科學等相關技術領域的跨學科研究,加強數字地球對社會進步影響的研究,高度重視數字轉型、數字孿生、數字倫理、數字教育、數字治理等領域的發展,以拓寬數字地球的研究方向,從而進一步幫助地球系統研究達到新的高度。
回顧過去,國際數字地球學會的諸多設想已變為現實。聯合國可持續發展目標等三大戰略框架和中國“一帶一路”倡議、“美麗中國”建設、數字中國戰略和數字經濟發展對數字地球和地球大數據正在不斷提出重大需求。
展望未來,在新的起點上,國際數字地球學會將繼續以數字技術為支撐,探索數字技術在地球科學領域的應用與發展,利用數字地球技術推動地球的可持續發展,引領數字地球未來發展的新征程。
(作者:郭華東 ,中國科學院院士、可持續發展大數據國際研究中心主任、國際數字地球學會終身名譽主席;劉珍,中國科學院空天信息創新研究院學會與期刊部副主任、國際數字地球學會執行主任;王長林,國際數字地球學會秘書長;《中國科學院院刊》供稿)