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【瞭望】为世界可持续发展提供数据支撑——专访中国科学院院士郭华东
发布时间:2021-11-26
中国科学院院士郭华东
中国科学院充分发挥建制化、体系化优势,把可持续发展大数据国际研究中心建设成为可持续发展科学研究中心、技术创新中心和高端科技智库,助力实现联合国2030年可持续发展目标
可持续发展大数据平台已整合基础地理、遥感、地面监测、社会统计等多种数据及可持续发展信息产品,汇聚数据量达到10PB,并且每年将以3PB的数据量进行更新。截至2021年9月,累计用户已超过37万(独立IP),遍及全球174个国家和地区
文 |《瞭望》新闻周刊记者 扈永顺
11月5日,我国在太原卫星发射中心用长征六号运载火箭成功将“可持续发展科学卫星1号”(SDGSAT-1)发射升空。SDGSAT-1是全球首颗专门服务联合国2030年可持续发展议程的科学卫星,由中国科学院A类战略性先导科技专项“地球大数据科学工程”研制。
2015年,联合国通过2030年可持续发展议程,力争到2030年实现17项可持续发展目标(以下简称SDGs)。6年来2030年可持续发展议程取得重要进展,但对于SDGs实现情况的科学评价仍面临诸多挑战,其中数据缺失是最主要的问题。
中国科学院作为国家战略科技力量的主力军,早在2018年就启动A类战略性先导科技专项“地球大数据科学工程”,中国科学院充分发挥多学科、建制化优势,专项自启动以来取得了一系列成果,为设立和建设好可持续发展大数据国际研究中心奠定了坚实基础。
2021年9月6日,可持续发展大数据国际研究中心在北京正式成立,该中心依托中国科学院建设,是全球首个致力于以大数据服务SDGs的国际研究机构。
“应对SDGs所面临的数据挑战需要开拓更有效的方式。充分发掘利用和创新大数据技术,是解决当前可持续发展面临的数据鸿沟以及信息和工具缺失问题的有效途径。”中国科学院院士、可持续发展大数据国际研究中心主任郭华东向《瞭望》新闻周刊介绍。
地球大数据服务可持续发展目标
《瞭望》:目前SDGs数据情况如何?
郭华东:2030年可持续发展议程提出的17项SDGs,由涵盖食物、饮水、城市、生物多样性、气候变化等领域的230多项指标组合而成,旨在以综合方式全面解决社会、经济和环境3个维度的发展问题,从而使人类走向可持续发展道路。
在这一议程通过之后的6年时间里,一些SDGs指标得到了显著改善,但数据缺失问题依然存在。参照2021年发布的SDGs指标分类标准,有97个指标仍处于有评估方法无数据状态。指标数据的严重不足成为监测和评估SDGs的主要挑战之一。
针对SDGs的数据缺失、发展不平衡、目标间关联且相互制约等问题,地球大数据以其特有的宏观动态多尺度监测能力,为SDGs指标评价和目标实现提供支持。
《瞭望》:地球大数据如何助力实现SDGs?
郭华东:人类社会活动加剧致使全球可持续发展所面临的挑战更加严峻,为了更有效地理解人类活动对地球系统演变过程的影响,我们提出一个新概念:地球大数据科学。
地球大数据由具有空间属性的与地球科学相关联的大数据构成,包括陆地、海洋、大气及人类活动数据,不仅具有体量大、来源广、时相多、价值高等大数据的一般特性,同时也具有高瞬时性、任意空间性、物理相关性等特点。
通过地球大数据可以构建SDGs评价指标体系和决策支持平台,对经济、社会、环境三个方面的可持续发展进行有效的监测和评估,有助于产生更相关、更丰富的信息用于决策支持。
《瞭望》:《地球大数据支撑可持续发展目标报告(2021)》评估了哪些中国可持续发展进程?
郭华东:近年来,我们基于地球大数据技术,面向零饥饿、清洁饮水和卫生设施、可持续城市和社区、气候行动、水下生物、陆地生物等6个SDGs,开展了可持续发展指标监测和评估的案例研究。地球大数据主要通过3种方式服务6个SDGs:一是数据产品,二是方法模型,三是决策支持。
《地球大数据支撑可持续发展目标报告(2021)》是过去三年来地球大数据技术支撑SDGs监测与评估实践的一次集成创新。报告聚焦6个SDGs,通过26个典型案例,展示了在典型地区、国家、区域和全球四个空间尺度上SDGs指标的监测评估成果。
例如报告针对6个SDGs中的20个指标,开展了2010~2020年的中国可持续发展进程评估。目前,评估的20个指标中,中国有4个指标整体已接近或达到要求,包括SDG2.2.1五岁以下儿童生长迟缓比例,SDG11.2.1可便利使用公共交通的人口比例,SDG15.3.1土地退化比例,以及SDG15.4.2山地绿色指数,未来需要关注的重点是地区间差异。而SDG6.4.1用水效率和SDG15.5.1生物多样性红色名录指数,虽然近年有所改善,但仍面临较大挑战,未来需要重点关注并加大节约用水和野生动植物保护力度。总之,中国正朝着联合国2030年可持续发展议程的目标迈进,尤其是2015年之后,改善幅度较大。
报告大量使用了中国耕地数据、全球湖泊透明度数据集、中国人口高精度公里网格数据、中国沙尘暴影响范围数据、中国红树林分布数据等我们自主研发生产的数据产品;同时,进一步发展了地球大数据方法、多源数据融合方法、深度学习方法在数据挖掘、模型构建等方面的潜力,提高了案例研究结果的可信度。此外,报告还探索了多个SDGs之间的相互作用,为未来开展不同情景下的多目标协同发展策略研究奠定了基础。报告的系列研究成果,可为更精准地判定SDGs相关问题提供新的分析工具,在推动科技创新服务可持续发展方面具有重要实践价值。
为SDGs贡献中国力量
《瞭望》:中国的哪些技术创新促成了可持续发展大数据国际研究中心的成立?
郭华东:2018年,中国科学院启动了A类战略性先导科技专项“地球大数据科学工程”,专项系列成果揭示了地球大数据技术对监测和评估SDGs的应用价值和前景,为国际社会填补了数据、方法论和技术平台的空白,是中国科学院利用科技创新推动实现SDGs的成功实践。
首先,我们建设了SDG大数据平台,实现了面向SDGs的“大数据存储—管理—计算分析—可视化”的贯通,面向全球用户提供“一站式”数据计算、分析、展示、共享服务。
再者,2019年到2021年,连续三年发布《地球大数据支撑可持续发展目标报告》。“地球大数据科学工程”入列联合国技术促进SDGs在线平台,成为该平台全球24个合作方之一。
第三,针对SDGs各指标的特定需求,我们规划了系列可持续发展科学卫星。SDGSAT-1是可持续发展大数据国际研究中心规划的首发星,也是中国科学院首颗地球科学卫星。SDGSAT-1卫星通过热红外、微光及多光谱成像仪三种载荷,进行昼夜全天时、多载荷协同观测。
上述重大成果为设立可持续发展大数据国际研究中心奠定了基础。中心将依托和发挥中国科学院多学科优势,建设成为开放的公共大型科技平台和国际研究机构,既服务于联合国相关机构、各成员国和中国推进落实联合国2030年可持续发展议程,也为国家“一带一路”倡议、推动构建人类命运共同体等作出贡献。
《瞭望》:不同用户可获得怎样的服务和数据公共产品?
郭华东:中心建设运行的SDG大数据平台,其主要围绕6个SDGs,面向公众、科研人员、决策者三类典型场景,提供“一站式”数据计算、分析、展示、共享服务。
通过此平台,公众用户可以查找和了解大数据支撑SDGs的亮点案例,快速获取案例的研究背景、所用数据、研究方法、结果与分析等图文信息。
平台还能为科研人员提供集SDGs工具软件、数据以及计算分析服务于一体的在线工作环境,支持SDGs科研资源的集成共享和在线使用。科研人员只需通过一台个人计算机连上互联网,就可以实现TB量级数据交互式在线分析,按需生产数据产品。
面向决策者的应用需求,我们研发了SDGs指标评价与决策支持专题系统,有助于打破数据到决策信息间的理解隔离,通过详尽的SDGs指标呈现模式,将数据、指标分析及决策场景形象化、直观化,帮助决策者掌握反映SDGs指标动态的信息。
目前该平台已整合基础地理、遥感、地面监测、社会统计等多种数据及可持续发展信息产品,汇聚数据量达到10PB,并且每年将以3PB的数据量进行更新。截至2021年9月,累计用户已超过37万(独立IP),遍及全球174个国家和地区,共享系统访问量超过6000万次,为SDGs研究工作提供超过13TB的数据支撑保障。
推进国际合作
《瞭望》:作为国际科研机构,中心将如何加强国际合作、合力落实联合国2030年可持续发展议程?
郭华东:科学研究上,中心将面向SDGs监测与综合评估的特定需求,瞄准共性科学问题设立全球开放课题,建立跨学科、跨机构、跨地区的资源汇聚研究模式;通过提供开放共享的大数据研究公共基础设施平台,打破机构、学科壁垒,吸引各方人才合作开展研究。
体制机制上,中心成立国际咨询委员会,助力中心以世界眼光部署前瞻性基础和应用研究;构建更具竞争力的国际人才聚集机制。
同时,还将进一步整合内外优势资源,分步骤、有层次地推进国际合作,主要包括以下工作:
一是,与联合国相关机构和成员国、国际科技组织建立更广泛的伙伴关系,以技术促进机制为抓手,联合开展SDGs评估,在可持续发展各专题领域与相关机构联合发布报告,促进人员定期交流、数据互融互通,逐步形成协同研究、优势互补、互利共赢的开放合作模式。
二是,进一步推动全球公共数据产品的研制和共享,为全球SDGs评估与科学研究提供高质量数据支撑。
三是,依托SDGSAT-1卫星,推动设立开放合作的SDGSAT卫星研究计划,通过国际公开算法研究、国际联合定标试验等方式提升数据服务与全球共享能力,为准确把握全球可持续发展进程提供科学实证。
四是,举办系列可持续发展大数据国际论坛,将中心打造成综合性、开放性高水平国际平台,定期发布重要成果,吸引各方分享经验,在大数据支撑可持续发展方面逐步形成国际共识。
五是,开展面向发展中国家的教育和培训。特别是向“一带一路”沿线国家和地区,提供构建SDGs数据服务、SDGs指标体系本地化处理等方面的能力建设体系,加强人才储备。
《瞭望》:建设和运行好可持续发展大数据国际研究中心,中国科学院还有哪些计划安排?
郭华东:把中心建设好、运行好是党和国家赋予中国科学院的重大责任,也是中国科学院在新时期充分集聚创新资源、发挥体系化建制化优势,主动承担“国家事”“国家责”的重要体现。为建设和运行好中心,下一步主要任务计划包括:
第一,进一步建设SDG大数据平台。研究形成地球大数据支撑SDGs指标评估的技术和方法体系,研发SDGs指标评估的系列空间信息产品,并实现向联合国各机构、成员国等的开放共享。
第二,进行SDGs指标监测与评估科学研究。研究SDGs指标监测的新方法和新模型,实现SDGs指标动态、快速监测;研究SDGs指标预测模型,为未来SDGs实现评估提供治理仿真指导。
第三,研制和运行可持续发展系列科学卫星。针对SDGs主要指标的特定需求,设计和规划SDGs系列科学卫星,以期对联合国成员国提供SDGs研究专有卫星数据。
第四,建设科技创新促进可持续发展智库。开展科技创新促进可持续发展路线图研究、研究科技创新驱动“一带一路”区域可持续发展的技术实践方案等,为联合国和我国科技创新促进可持续发展提供支持。■
原文链接:https://xhpfmapi.xinhuaxmt.com/vh512/share/10393549?channel=weixin
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