空间科学大数据的机遇与挑战

服务系统集成化、融合化。NASA 戈达德飞行中心（GSFC）建立的协同数据分析网（CDA Web）汇集了 1992 年至今国际上近乎所有卫星任务所产生的探测数据，以及部分地面站网观测数据，真正实现了一站式的科学数据查询、物理量抽取、可视化绘制、下载和在线分析功能，是空间科学领域世界上应用最广泛的数据系统。NASA 建立的网页建模目录和建模档案库（CCMC）集成了大量的可计算模型，如大气风场模型、电离层电子密度模型、太阳与行星际空间模型、星型（金星、火星、木星）模型。现有模型基本涵盖了整个空间物理领域的模式需求，可为用户提供模型在线计算和可视化分析，支持空间物理研究与空间天气预报。日地空间系统研究网络（STAR-Network）是国内发展的集 IT 基础设施、多要素空间科学数据、数据分析工具套件和空间天气模式于一体的空间科学数据应用平台，具备空间科学任务支持及科研创新活动服务能力。

空间大数据智能应用趋势明显

面向智能应用的新科学概念正在形成。例如，魏奉思院士提出“数字空间”战略，以空间科学天、地基观测数据为驱动，以科学认知为依据，以云计算基础设施及空间大数据应用技术为手段，打造集空间科学、空间技术、空间应用与空间服务为一体的重大空间基础设施，数字化呈现真实宇宙空间时空要素变化，开启应对空间天气灾害，增强卫星应用能力，服务开拓空间新能源、新通信、新交通、新制造、新环保等战略经济新领域。在新科学概念牵引下，高维时空离散技术、智能融合数据挖掘与应用技术等技术也取得了重要进展。

空间大数据研究与应用生态系统正在形成

在上述空间科学大数据发展趋势下，空间科学领域的大数据研究与应用生态系统逐渐形成。开源社区遍地开花，例如空间天文领域科学家组织了 Astropy、Openastronomy 等开源社区系统，也组建了天文圈、 AstroIDL、 AstroTex 等大量交流群组。学术交流活动呈现欣欣向荣的景象，有 BiDS（Big Data for Space）等空间科学领域专门的大数据研讨会，也有美国地球物理联合会（AGU） 等国际顶级学术会议针对数据科学等方向设立的分会，我国自 2014 年开始组织的科学数据大会也为国内各学科大数据研究者们提供了交流、展示与研讨的机会。空间科学大数据研究网络已初具规模，国内外相关科研机构与高校的团队针对数据开放共享、数据管理保存、工具研发、智能应用、基础设施建设等研究热点开展了大量工作，并积极响应科学数据出版等倡议，共同为打造良好的学科大数据生态不懈努力。