国际数字地球学会未来发展的思考与前瞻
中国网/中国发展门户网讯 2004年7月,由中国科学家发起,经国务院批准的国际数字地球学会(International Society for Digital Earth,ISDE)在民政部注册成立。国际数字地球学会以推动和传播“数字地球”理念为宗旨,经过20年的耕耘,在世界空间信息和地球科学领域形成重要影响力,成为数字地球全球发展的引领者。
2024年,国际数字地球学会建会20周年。作为由中国科学家发起且总部设在中国的、为数不多的国际科技组织,国际数字地球学会成立20年来推动了全球的数字地球学术交流和合作,成为中国发起的国际组织中第一个加入国际科学理事会(ISC)的国际科技组织,对中国创建具有影响力的国际组织和国际计划,推动发展科技外交起到示范作用。
未来发展的思考与前瞻
全球科技革命与产业变革带来新的发展机遇
当前,科技革命与产业变革正在全球范围内孕育兴起,科技与经济、社会、文化、生态等各领域深入结合发展。无论是基础研究,还是前沿技术,以学科交叉与跨界融合催生重大创新的趋势都日益明显。
特别是在互联网时代,空间信息和数字技术得到了前所未有的发展与融合。物联网、区块链、超级链接、5G通信、人工智能技术大发展,人与人、人与物、物与物互联互通、融合开发,形成了数字经济蓬勃发展的局面,且深刻地影响着人类生活与社会发展。
以空间技术、人工智能、物联网、边缘计算和雾计算、虚拟现实、数据超立方体等为代表的先进技术催生数字化转型,衍生出数字孪生、平台化、超链接性、数据化、虚拟化、云化等发展形式,为科学发现、技术创新、决策制定、知识传播等提供重要支撑。
数字技术成为联合国主导性战略之一
自2018年以来,联合国对数字技术一直进行着系统性的战略部署。
2018年,《联合国秘书长的新技术战略》(UN Secretary-General’s Strategy on New Technologies)提出5项原则、4项承诺,提倡全球价值观,促进全球合作,有效利用数字技术进行能力建设,搭建合作框架与规范,重申加强数字合作,利用数字技术为各方提供支持,并对联合国系统进行能力优化。
2019年,联合国秘书长在关于数字合作高级别小组的报告《相互依存的数字时代》(The Age of Digital Interdependence)中提出5组重要建议,其中包括建立区域性和全球性的数字技术服务平台,以帮助政府、民间社会和私营部门理解数字化问题,提高能力开展合作,以应对数字技术产生的社会和经济影响,以及全球数字合作等。
2020年,联合国秘书长报告了《数字合作路线图》(Roadmap for Digital Cooperation),该路线图内容包括推动数字通用连接、促进数字技术成为公共产品、保证数字技术惠及所有人、支持数字能力建设、保障数字领域尊重人权、应对人工智能挑战、建立数字信任和安全。
2021年,联合国《2021年技术和创新报告》(Technology and Innovation Report 2021)中提出,前沿技术是一组充分利用数字化和连通性、结合在一起后能够产生多重倍增效应的新技术,包括人工智能、物联网、大数据、区块链、5G通信、3D打印、无人机在内的11项技术可以提高生产率,改善生活。2021年,联合国秘书长在报告《我们的共同议程》(Our Common Agenda)中指出,我们处于历史转折的紧要关头,必须加快执行包括可持续发展目标在内的现有协议。人们要团结一致,共同目标,共同努力,来解决新冠病毒、气候变化灾害、社会问题所造成的一系列政治、经济、环境和社会危机。
2024年9月,在联合国未来峰会上,各国领导人审议通过了《全球数字契约》(Global Digital Compact),明确了包容性、开放性和以人为本的数字发展原则,致力于缩小全球数字鸿沟,强调了将技术创新的潜力转化为推进可持续发展目标的实际成果,标志着国际社会在数字治理和可持续发展领域迈出了关键一步。
数字化发展构筑国家竞争新优势
《数据时代2025》(Data Age 2025)白皮书指出,2016年全球数据总量为16 ZB,预计到2025年数据量将增长10倍,达到163 ZB。其中,2023年中国数据达到32.85 ZB。当前,全球大数据发展显现出数据量爆炸式增长的态势。各国加快布局,探索数据未来发展战略,大数据与人工智能、云计算、物联网、区块链等技术日益融合,成为各国抢抓发展机遇的战略性技术。
涵盖世界主要经济体的二十国集团(G20)代表着全球数字化发展的前沿力量,G20国家数字竞争力体现了全球主要经济体的数字化发展情况和数字化竞争优势。2019年,中国在G20国家数字竞争力指数排名中位居第2位,尤其在数字经济和数字服务方面体现出了较强的竞争优势。
建设数字中国是数字时代推进中国式现代化的重要引擎,是构筑国家竞争新优势的有力支撑。加快数字中国建设,对全面建设社会主义现代化国家、推进中华民族伟大复兴具有重要意义和深远影响。自2018年至今,数字中国建设峰会已举办7届。主题从信息化到数字化,到数据引领创新发展新变革,再到“释放数据要素价值,发展新质生产力”,无一不显示中国政府在推动数字中国建设的迫切愿望和行动力。
数字地球发展展望
数字地球已成为全球最具挑战性和广泛带动性的科技领域之一,是一个国家科学技术、经济实力和国家安全保障能力的综合体现,是综合国力的重要标志之一。数字地球作为多维度、多尺度、多时相、多层次的信息系统,成为支持全球可持续发展的国家和国际合作公共平台,也是全球经济发展与社会福祉的新增长点。未来,随着高新技术的不断进步,数字地球将在以下6个方面进一步发展。
关键技术创新驱动。数字地球发展需要关键技术的支撑,涉及对地观测、科学计算、宽带、互操作、元数据管理与存储、格网,以及云计算技术等。
地球大数据开放共享。地球大数据是针对地球科学领域的、具有空间属性的科学大数据集合,是新一代数字地球的表现形式。中国的对地观测卫星,以及对地观测系统和大科学装置产生海量的地球大数据,成为建设数字地球的重要支撑。数据的开放与共享是促进科学进步的主要驱动力,是数字地球造福全人类的重要要素。
驱动跨学科交叉与融合。地球大数据以系统性和整体性研究驱动跨学科、跨尺度宏观科学发现,在对地球系统科学认知上有重大突破,在决策支持上实现新的跨越。
智能化分析与应用。地球大数据科学价值链包括空间地球智能认知,是在对地球相关要素提取、识别、分类的基础上,辅以人工智能、机器学习和软件分析,使模拟系统能够像人一样认知、理解地球系统的复杂现象和过程。
可持续发展导向。数字地球将为科学家与决策制定者搭建交流平台,加强数字地球技术应用的转化,发挥数字地球技术在服务国家战略及可持续发展中的重要作用。
加强国际合作。数字地球的技术实现和应用实践离不开国际合作,众多国家和国际组织都在推动数字地球的发展,共享地球大数据和数字地球技术。
数字地球正在不断向广度和深度发展,我们应更加重视地球科学、空间科学、信息科学等相关技术领域的跨学科研究,加强数字地球对社会进步影响的研究,高度重视数字转型、数字孪生、数字伦理、数字教育、数字治理等领域的发展,以拓宽数字地球的研究方向,从而进一步帮助地球系统研究达到新的高度。
回顾过去,国际数字地球学会的诸多设想已变为现实。联合国可持续发展目标等三大战略框架和中国“一带一路”倡议、“美丽中国”建设、数字中国战略和数字经济发展对数字地球和地球大数据正在不断提出重大需求。
展望未来,在新的起点上,国际数字地球学会将继续以数字技术为支撑,探索数字技术在地球科学领域的应用与发展,利用数字地球技术推动地球的可持续发展,引领数字地球未来发展的新征程。
(作者:郭华东 ,中国科学院院士、可持续发展大数据国际研究中心主任、国际数字地球学会终身名誉主席;刘珍,中国科学院空天信息创新研究院学会与期刊部副主任、国际数字地球学会执行主任;王长林,国际数字地球学会秘书长;《中国科学院院刊》供稿)