中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 科學大數(shù)據(jù)成為驅動地球科學創(chuàng)新與知識發(fā)現(xiàn)的新引擎，作為科學大數(shù)據(jù)重要組成部分的對地觀測數(shù)據(jù)已成為國家基礎性和戰(zhàn)略性資源，在國民經(jīng)濟、社會發(fā)展和國家安全中發(fā)揮著不可或缺的作用。全球對地觀測已具備大氣、海洋和陸地高精度、高時空分辨率的數(shù)據(jù)獲取能力，對地觀測領域已經(jīng)步入大數(shù)據(jù)時代。據(jù)統(tǒng)計，截至?2017?年?8?月，全球共發(fā)射了?4?635?顆衛(wèi)星，僅?2017?年上半年就發(fā)射了?357?顆。目前，1?738?顆衛(wèi)星在軌正常運行，其中對地觀測衛(wèi)星?596?顆，約占目前在軌正常運行衛(wèi)星的?1/3。近年來，以?Planet Labs-Flock、“吉林一號”等為代表的微小衛(wèi)星、多星星座逐漸成為遙感市場的新熱點，開啟了對地觀測大數(shù)據(jù)獲取的新時代，如?2017?年?2?月15?日，88?顆?Planet Labs-Flock?衛(wèi)星就通過一箭多星的方式搭載升空。

國際對地觀測數(shù)據(jù)開放共享的現(xiàn)狀及趨勢

科學大數(shù)據(jù)是科學發(fā)現(xiàn)與知識創(chuàng)新的新引擎，它將改變?nèi)祟惿罴皩κ澜绲纳顚诱J知與理解。作為科學大數(shù)據(jù)重要組成部分的對地觀測大數(shù)據(jù)在國家戰(zhàn)略、行業(yè)應用、科學研究等方面發(fā)揮了重要作用。對地觀測大數(shù)據(jù)的開放共享推動了全球尺度的科學和環(huán)境監(jiān)測產(chǎn)品的研究與發(fā)展，驅動學科創(chuàng)新，促進人類可持續(xù)發(fā)展。2008?年美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）實施的?Landsat?系列衛(wèi)星數(shù)據(jù)開放共享使得全球尺度?30?米分辨率的森林覆蓋、水體、火燒跡地、土地覆蓋分類等專題產(chǎn)品的生產(chǎn)成為可能。郭華東在?Nature?發(fā)表題為《構建數(shù)字絲路》的評論文章中指出，為滿足龐大且日益快速增長的“一帶一路”地球大數(shù)據(jù)應用需求，既要建立能夠共享數(shù)據(jù)、代碼、方法的開放平臺，實現(xiàn)對已有對地觀測數(shù)據(jù)的科學分析及未來衛(wèi)星數(shù)據(jù)的集成應用，提高“一帶一路”數(shù)據(jù)共享和互通互用能力；又要探索大數(shù)據(jù)驅動的科學研究新范式，推廣地球大數(shù)據(jù)應用服務，服務于全球可持續(xù)發(fā)展。

國際上，許多國家日益重視對地觀測數(shù)據(jù)共享政策的制定。以美國和一些歐洲國家為代表的發(fā)達國家先后制定了國家或行業(yè)對地觀測數(shù)據(jù)開放共享的政策，以提高國際競爭力和規(guī)范國內(nèi)市場。美國對政府擁有和資助生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采取“完全開放”的共享管理機制，同時提出了邊際成本補償原則以保護數(shù)據(jù)提供者的利益；對商業(yè)公司投資生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采取“平等競爭”的市場化管理機制。這種分級式的共享管理機制極大地促進了對地觀測數(shù)據(jù)的開放共享和廣泛應用。歐洲的對地觀測數(shù)據(jù)政策強調(diào)以共享為核心，歐洲航天局（ESA，以下簡稱“歐空局”）發(fā)布了修正的?ESA?對地觀測數(shù)據(jù)政策，將遙感數(shù)據(jù)使用分為自由使用和有限使用兩類，2013?年發(fā)布的GMES“哨兵”數(shù)據(jù)政策則明確了“無歧視性訪問”原則，所有用戶均可免費獲取。

1991?年由美國國家航空航天局（NASA）牽頭，多國參與建立的地球觀測系統(tǒng)（EOS）計劃的提出和實施掀起了對地觀測技術發(fā)展的浪潮，該系統(tǒng)由ACRIMSAT、Aqua、Terra、Landsat7、Jason-1?等多顆衛(wèi)星組成，在大氣、海洋、陸地、生物等多學科領域進行綜合應用。其中?NASA?的?EOSDIS?系統(tǒng)提供了?MODIS TERRA?和?AQUA?衛(wèi)星數(shù)據(jù)及相關產(chǎn)品的共享服務，在國際遙感科學研究中發(fā)揮了重要作用。2003?年，歐空局實施了“哥白尼計劃”（GEMS，原稱“全球環(huán)境與安全監(jiān)測計劃”），強調(diào)對地觀測平臺數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)和使用。2008?年，美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）開始提供全球陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)的共享和下載服務，近年來逐步提供高時空一致性的?ARD（Analysis Ready Data）產(chǎn)品共享，便于用戶直接分析使用。2013?年歐空局開始實施?Sentinel?系列衛(wèi)星數(shù)據(jù)的共享，為歐洲乃至全球的可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境治理以及安全政策提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)、信息和知識。

21?世紀以來，對地觀測數(shù)據(jù)迅猛增長，對地觀測數(shù)據(jù)的共享呈現(xiàn)出資源整合全球化、技術規(guī)范標準化、共享服務信息化等發(fā)展趨勢，國家之間大規(guī)模的共享體系開始形成，如全球綜合對地觀測系統(tǒng)（GEOSS）等。GEOSS?通過全球范圍的數(shù)據(jù)整合與集成實現(xiàn)對地觀測數(shù)據(jù)全球性開放共享，并向用戶提供數(shù)據(jù)、信息和知識?3?大類產(chǎn)品和技術服務。

縱觀全球對地觀測大數(shù)據(jù)的發(fā)展態(tài)勢，在需求牽引、政策驅動和技術推動下，對地觀測數(shù)據(jù)的流動性在逐步提高，對地觀測數(shù)據(jù)開放共享的深度和廣度都在不斷加強。但由于政策、制度和技術等多方面的原因，對地觀測數(shù)據(jù)的共享程度和數(shù)據(jù)應用深度還有較大提升空間，對地觀測大數(shù)據(jù)的潛在價值還沒有被充分挖掘出來。隨著對地觀測領域進入大數(shù)據(jù)時代，對地觀測數(shù)據(jù)開放共享從單純的數(shù)據(jù)共享模式轉變成以“谷歌地球引擎”（Google Earth Engine）和澳大利亞地球科學“數(shù)據(jù)立方體”（Data Cube）為代表的新型對地觀測數(shù)據(jù)開放共享服務。Google Earth Engine?將全球歷史存檔的長時間序列的多源遙感數(shù)據(jù)整合在一起，用戶不僅可以免費下載數(shù)據(jù)，還能對大規(guī)模影像進行在線分析（如變化檢測、趨勢分析等）。Data Cube?實現(xiàn)了澳大利亞多源對地觀測數(shù)據(jù)的無縫整合、時間序列快速分析以及定量信息產(chǎn)品的應用。