中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 聯(lián)合國《改變我們的世界：2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》（以下簡稱《2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》）旨在評價和解決目前面臨的經(jīng)濟、社會和環(huán)境等多個方面的復雜挑戰(zhàn)；與之前關注的有限維度的發(fā)展議程相比，其提供了一個全面和多維的發(fā)展觀，包括?17?項可持續(xù)發(fā)展目標（SDGs）和?169?項具體目標。各目標相互作用，即某一項或多項目標的實施可能對其他目標具有正面或負面的影響，具體可分為協(xié)同（一個目標的發(fā)展促進另一個目標的發(fā)展）和權衡關系（一個目標的發(fā)展限制另一個目標的發(fā)展）。例如，為滿足全球人口增長對食物的需求（SDG 2：零饑餓）所采取的耕地擴張和集約利用等手段，會帶來一系列的區(qū)域水資源安全問題（SDG 6：清潔飲水和衛(wèi)生設施）和生態(tài)問題（SDG 15：陸地生物），并通過生物物理和化學過程影響局地和全球氣候（SDG 13：氣候行動）。因此，充分認識不同目標間的協(xié)同和權衡關系，對于實現(xiàn)全部目標的共同發(fā)展具有重要意義。

目前，聯(lián)合國各相關部門和機構(gòu)采用各成員國上報的數(shù)據(jù)，針對全部或不同專題目標開展了大量國別水平的監(jiān)測和評價研究。例如，聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）對糧食安全相關的?21?項指標進行評價，發(fā)現(xiàn)全球糧食及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域的進展仍然不足，2030?年?SDG 2?將難以實現(xiàn)；聯(lián)合國水機制（UN-water）的報告也指出?SDG 6?水安全目標的實現(xiàn)將較為困難；聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展解決方案網(wǎng)絡（UNSDSN）制定了用于國家層面的?SDGs?綜合評價標準，為各國家橫向比較提供了依據(jù)。然而，這些工作均針對單個或多個目標進行評價，缺乏對于多個目標間關系的分析。

聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）在?2021?年發(fā)布了環(huán)境類指標與其他指標交叉分析的報告《環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展目標進展評估報告》（Measuring Progress: Environment and the SDGs），介紹了?92?項與環(huán)境相關的?SDG?指標，并采用相關性分析對環(huán)境狀況和變化驅(qū)動因素/社會狀況相關指標的關系進行定量分析。該報告還強調(diào)了分析環(huán)境相關數(shù)據(jù)和理解環(huán)境社會經(jīng)濟相互作用對于全面實現(xiàn)?SDGs?的重要性。除了官方報告外，許多科學家也探索了不同區(qū)域、不同專題?SDGs?協(xié)同和權衡關系。但截至目前，仍缺乏對?SDGs?協(xié)同和權衡關系的系統(tǒng)性認識，特別是對于數(shù)據(jù)瓶頸問題及地球大數(shù)據(jù)支撐這一問題發(fā)揮的作用仍不清楚。

本文旨在篩理目前?SDGs?協(xié)同和權衡的最新研究進展和主要發(fā)現(xiàn)，進而圍繞地球大數(shù)據(jù)在支撐?SDGs?協(xié)同和權衡研究中的應用潛力進行深入剖析，展望并提出優(yōu)化?SDGs?協(xié)同發(fā)展路徑的地球大數(shù)據(jù)支撐方案。

SDGs?協(xié)同與權衡的研究進展

全部?SDGs?關系的綜合分析

SDGs?協(xié)同與權衡研究方法可以分為基于專家知識的定性評價、基于統(tǒng)計數(shù)據(jù)的相關分析和基于地球大數(shù)據(jù)的定量分析?3?個方法或階段。Nilsson?等提出了一個用于描述?SDGs?間相互作用的框架，該框架的核心是將相互作用分為?7?個等級——不可分割型（Indivisible）、增強型（Reinforcing）、適應型（Enabling）、一致型（Consistent）、約束型             （Constraining）、抵消型（Counteracting）、消除型（Cancelling），并根據(jù)專家知識定性地刻畫一個目標與另一個目標變化間的關系。該框架強調(diào)關鍵環(huán)境影響因素，包括地理環(huán)境、管理水平、實施技術和政策、時間范圍等。該框架還強調(diào)相互作用的方向性，包括單向（如電力供應和教育）和不對稱雙向（如衛(wèi)生和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)），進而產(chǎn)生積極或消極的反饋循環(huán)。Weitz?等將該方法應用于國家層面的評價，在?SDGs?交叉影響矩陣中使用?7?分制對目標相互作用進行了評分。在完成二元關系矩陣之后，利用網(wǎng)絡理論和系統(tǒng)分析得出哪些目標對其他目標最有影響。Fu?等從系統(tǒng)的角度出發(fā)，將可持續(xù)發(fā)展視為整個人類社會共同合作的產(chǎn)物，并將?17?個?SDGs?分為“基本要素”“目標”和“治理”3?個大類。該研究認為通過實施有效的治理措施，可以實現(xiàn)基本需求的最小化和預期目標的最大化；同時，為了保障各項目標的落實，促進不同層級政府和管理部門之間政策一致性的實現(xiàn)，也需要深入分析各個分類內(nèi)部各項目標和具體目標的關系。

盡管上述研究框架實現(xiàn)了所有?SDGs?相互作用的評價，但該類研究缺乏定量化的分析。Pradhan?等?利用聯(lián)合國統(tǒng)計司（UNSD）提供的?1983—2016?年覆蓋全球?227?個國家的?122?個指標的時間序列數(shù)據(jù)，在全球和國家的尺度上，對近?30?年來所有?SDGs?目標間和目標內(nèi)不同指標間的協(xié)同和權衡關系進行了定量分析（圖?1）。結(jié)果表明，從全球來看，絕大多數(shù)國家都表現(xiàn)出?SDGs?間的協(xié)同關系多于權衡關系的特點，這為?SDGs?成功實施提供了牢固的基礎。特別是?SDG 3（良好健康與福祉），在大多數(shù)國家都與其他目標間存在較強的協(xié)同關系。而對于權衡關系來說，大多數(shù)國家都表現(xiàn)出?SDG 3?與?SDG 12（負責任的消費和生產(chǎn)）、SDG 3?與?SDG 15（陸地生物）間的權衡關系。這表明，在大多數(shù)國家，人民生活水平的提升往往伴隨著生態(tài)系統(tǒng)的退化。在此研究基礎上，Warchold?等采用了更新和更高覆蓋度的數(shù)據(jù)（1991—2019?年，247?個國家的?171?個指標）進一步分析了全球和國家層面?SDGs?間和?SDGs?內(nèi)不同指標存在的線性或非線性的協(xié)同和權衡關系。結(jié)果同樣表明，無論在各?SDG?的內(nèi)部，還是?SDGs?之間，協(xié)同關系都多于權衡關系。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)?SDGs?各目標間的協(xié)同和權衡關系在不同的人群、收入群體及地域之間存在較大的變化。

上述基于統(tǒng)計數(shù)據(jù)和相關分析的方法也被應用于特定國家的系統(tǒng)分析。例如，Ramos?和?Laurenti采用?UNSD?收集的?231?個?SDG?指標數(shù)據(jù)研究了?2000—2019?年西班牙全部?SDGs?協(xié)同和權衡關系。該研究發(fā)現(xiàn)?80%?的?SDG?指標間都存在著顯著協(xié)同或權衡關系；其中，SDG 4（優(yōu)質(zhì)教育）、SDG 5（性別平等）、SDG 7（經(jīng)濟適用的清潔能源）這?3?個目標下指標的協(xié)同關系最強，而?SDG 1（無貧困）、SDG 2（零饑餓）、SDG 6（清潔飲水和衛(wèi)生設施）、SDG 8（體面工作和經(jīng)濟增長）這?4?個目標間協(xié)同關系表現(xiàn)較弱。

典型?SDGs?關系分析

基于聯(lián)合國統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析，也可針對典型主題識別出部分?SDGs?的協(xié)同或權衡關系。對于?SDGs?目標間的協(xié)同關系，Pradhan?等研究表明?SDG 1?和其他目標間的協(xié)同關系最多，?其次是SDG 3。相反，SDG 12?和?SDG 15?與其他?SDGs?間的權衡關系最多。Warchold?等也發(fā)現(xiàn)?SDG 1、SDG 4—6?與大多數(shù)的?SDGs?間都存在較強的線性協(xié)同關系，表明這?4?個?SDGs?的提升會促進其他?SDGs?成比例的發(fā)展；而?SDG 3?和?SDG 7?與其他?SDGs?間存在較強的非線性協(xié)同關系，表明?SDG 3?和?SDG 7?的提升引起其他?SDGs?不成比例的發(fā)展。對于權衡關系來說，SDG 2?和?SDG 17（促進目標實現(xiàn)的伙伴關系）與其他?SDGs?間存在著較強的線性權衡關系，表明這?2?個目標和其他大多數(shù)?SDGs?都處于競爭性的關系。除了采用統(tǒng)計數(shù)據(jù)開展的分析外，多源數(shù)據(jù)的應用也為認識?SDGs?協(xié)同與權衡關系提供了重要支撐。例如，Vijay?和?Armsworth利用全球農(nóng)田分布數(shù)據(jù)、自然保護區(qū)數(shù)據(jù)，以及物種分布和生物群落數(shù)據(jù)等，分析了?SDG 2?和?SDG 15?之間的相互關系。其研究發(fā)現(xiàn)全球在自然保護區(qū)內(nèi)部有?1.4×10⁶ km²?的農(nóng)田，占自然保護區(qū)總面積的?6%；特別是在熱帶和亞熱帶地區(qū)，由于糧食安全風險程度較大，保護區(qū)內(nèi)存在較多的農(nóng)田，且該部分農(nóng)田還在持續(xù)擴張（對應?SDG 2），從而對當?shù)氐纳锒鄻有员Ｗo（對應?SDG 15）造成了較大的威脅。

在?SDGs?各目標間的相互關系中，目前對特定專題關聯(lián)機制的研究較多。例如，糧食（SDG 2）—能源（SDG 7）—水（SDG 6）是被廣泛關注的研究議題之一。盡管過去幾十年間全世界的生活水平取得了巨大的進步，但截至?2015?年，世界上仍然有?6.6?億人口缺乏安全的飲用水、24?億人口缺乏良好的衛(wèi)生服務、8?億人口面臨長期的食物短缺、12?億人口沒有用上電。糧食、能源、水之間除了相互作用，也對其他的?SDGs?產(chǎn)生了一定的影響。例如，Fader?等?發(fā)展了一種評估?2?個?SDGs?間協(xié)同和權衡關系的方法，對?SDG 2、SDG 6、SDG 7?所有指標間存在的兩兩協(xié)同和權衡關系進行了分級，發(fā)現(xiàn)指標對之間不存在嚴重的權衡關系：在所有的兩兩指標組合中，有?166?個組合表現(xiàn)出協(xié)同關系（其中?59?個組合表現(xiàn)出極強的協(xié)同關系），而僅?26?個組合表現(xiàn)出輕微的權衡關系。此外，該研究證實?SDG 6?與其他目標間的協(xié)同關系程度最大，這表明了實現(xiàn)水資源安全會使得實現(xiàn)其他?SDGs?變得更為容易。舉例來說，在水—能源相互作用中，有效的節(jié)水措施會減低處理污水而產(chǎn)生的能源消耗；而在水—糧食相互作用中，水資源安全是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎。在對糧食—能源—水這一典型?SDGs?目標關聯(lián)分析基礎上，國內(nèi)外一些研究團隊嘗試在該系統(tǒng)中加入新的目標來實現(xiàn)該系統(tǒng)內(nèi)?SDGs?多目標的協(xié)同優(yōu)化。例如，Salah?等研發(fā)出了一種基于太陽光—溫室氣體—海水凈化的農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，成功為糧食—能源—水—氣候變化之間的協(xié)同提供了典型實施案例。

盡管糧食、能源和水目標間的關系以協(xié)同為主，但?SDG 2?各項指標與其他?SDGs?的權衡關系不容忽視。因為與糧食有關聯(lián)的各項指標都要嚴重依賴能源的使用，而可持續(xù)性使用其他能源，就不可避免地會與能源相關各項指標的發(fā)展產(chǎn)生沖突。舉例來說，糧食生產(chǎn)不僅需要大量的灌溉用水，而且需要大量的燃油等能源支持。又如，在糧食安全（SDG 2）—氣候變化（SDG 13）—生物多樣性（SDG 15）之間的權衡方面，Hinz?等利用?RCP8.5?未來氣候情景數(shù)據(jù)、SSP2?未來社會經(jīng)濟情景及土地利用數(shù)據(jù)等，通過農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易政策分析國際模型（IMPACT）模擬了未來情景下印度農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的變化。結(jié)果表明：2030?年以前農(nóng)田擴張（對應?SDG 2）會占用大量的生態(tài)用地，進而帶來生物多樣性的下降；同時也會使得陸地碳儲量發(fā)生變化（對應?SDG 15），進而影響當?shù)氐臍夂蜃兓▽?SDG 13）。這些模擬預警研究對于認識?SDGs?間權衡關系，實現(xiàn)區(qū)域?SDGs?協(xié)同發(fā)展具有重要指導意義。

單?SDG?內(nèi)子指標間關系分析

Pradhan?等對各國的單個?SDG?內(nèi)各項指標間的相互關系分析表明，SDG?內(nèi)部各指標間的協(xié)同關系多于權衡關系。這對?SDGs?的實施是一個積極的信號，暗示了指標間的關系更傾向于相互配合，而非競爭。尤其對于?SDG 1、SDG 3、SDG 4、SDG 10（減少不平等）、SDG 12、SDG 13?內(nèi)部各指標間的協(xié)同關系占到?80%?以上；而?SDG 7、SDG 8、SDG 9（產(chǎn)業(yè)、創(chuàng)新和基礎設施）、SDG 15?內(nèi)部指標間的權衡關系較多。還有一些?SDGs?目標內(nèi)部指標間同時存在協(xié)同和權衡關系。

此外，某?SDG?內(nèi)各子指標間也可能存在非線性的協(xié)同關系。以?SDG 3?為例，根據(jù)?Kapur研究，過去幾十年間在全世界范圍內(nèi)實施的預防和控制非傳染性疾病措施，即?SDG 3.4.1（心血管等非傳染性疾病導致的死亡減少?1/3），極大地改善了產(chǎn)婦的健康水平，很大程度推進了?SDG 3.1.1（孕產(chǎn)婦健康）向前發(fā)展。而這種關系是非線性的，即?SDG 3.4.1?和?SDG 3.1.1?之間呈現(xiàn)了不成比例的關系。

綜上，目前已有的研究主要利用基于專家知識的定性或半定量分析、基于統(tǒng)計數(shù)據(jù)的相關分析等方法評價不同目標之間的關系，但是這些研究仍存在一定的不足：基于專家知識的定性或半定量化方法，對于專家的主觀性判斷有較強的依賴性；由于各國使用的統(tǒng)計數(shù)據(jù)存在差異性和質(zhì)量等問題，使得統(tǒng)計分析方法也具有誤差。

地球大數(shù)據(jù)支撐?SDGs?協(xié)同與權衡的前沿進展

SDG?指標數(shù)據(jù)的不足

SDG?指標數(shù)據(jù)缺乏嚴重。《2020?年可持續(xù)發(fā)展目標報告》指出，數(shù)據(jù)可獲得性的不斷改善，為實現(xiàn)國別對比提供了更多的支持。然而，在空間范圍、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)時效性和數(shù)據(jù)粒度等方面仍存在較大的改進空間。《2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》也指出當前一半以上的?SDG?指標沒有數(shù)據(jù)支撐，而指標數(shù)據(jù)的嚴重不足是?SDGs?評估面臨的主要挑戰(zhàn)之一。比如，SDG?指標數(shù)據(jù)庫目前覆蓋?346?個區(qū)域，有?563?個指標，時間跨度為?2000—2021?年。但是，該數(shù)據(jù)庫中至少一半的國家自?2016?年以來的?SDG 1?數(shù)據(jù)不可獲取，只有?93?個指標達到?Tier I?的標準。SDGs?技術促進機制目前最緊迫任務是實現(xiàn)對?Tier II?和?Tier III?數(shù)據(jù)指標的突破。

各國?SDG?指標數(shù)據(jù)的規(guī)范性和質(zhì)量難以保證。世界各國由于自然條件和發(fā)展水平的差別，SDG指標數(shù)據(jù)統(tǒng)計口徑及概念均存在顯著的差異。在評價體系的構(gòu)建與區(qū)域評價上，評價指標的差異給國家間SDGs?對比帶來了難度，數(shù)據(jù)規(guī)范性有待提升。此外，由于?SDG?指標數(shù)據(jù)量較大并依賴于官方統(tǒng)計，數(shù)據(jù)的客觀真實性在個別地區(qū)難以保證。個別?SDG?指標數(shù)據(jù)涉及國家政府部門的隱私、機密等敏感性問題，無法公開獲取。實現(xiàn)?SDG?指標數(shù)據(jù)統(tǒng)計的全球規(guī)范化，暢通?SDG?指標數(shù)據(jù)獲取渠道，在實行必要的隱私、機密保護措施前提下盡可能增強?SDG?指標數(shù)據(jù)應用過程和目標的透明性，是各國政府促進?SDG?指標數(shù)據(jù)共享戰(zhàn)略必須解決的首要問題。Stokstad建議針對不同尺度區(qū)域合理設置各環(huán)境?SDG?指標閾值，如明確某城市缺水人數(shù)的降幅、某國可再生能源的增幅等。因此，在尊重各國家或地區(qū)差異的前提下，應注重指標相對變化的情況而不是僅僅關注指標的絕對變化，應設置符合區(qū)域?qū)嶋H情況的合理區(qū)間。

個別?SDG?指標數(shù)據(jù)難以量化。根據(jù)Stokstad的研究，在?169?項?SDGs?具體目標中，僅有?29%?被明確定義并易于監(jiān)測，而?54%?的具體目標存在措辭模糊、難以度量等問題，其余?17%?更是缺乏科學依據(jù)和政策價值。尤其是在環(huán)境指標方面，如?SDG 6.4（大幅減少缺水人數(shù)）、SDG 7.2（大幅增加可再生能源在全球能源結(jié)構(gòu)中的比例）等不少具體目標缺乏明確的量化要求，給目標評價、比較和最終實現(xiàn)帶來一系列難題。

地球大數(shù)據(jù)為?SDGs?評價帶來新的機遇

17?個?SDGs?中，多個目標與地表覆蓋和環(huán)境緊密相關，如?SDG 2、SDG 6、SDG 11（可持續(xù)城市和社區(qū)）、SDG 13、SDG 14（水下生物）和?SDG 15。對地觀測技術近年來取得快速發(fā)展，集衛(wèi)星觀測、近地面觀測和地面調(diào)查等方式融合的地球大數(shù)據(jù)具有海量、多源、多時相等特征，為?SDGs?評價提供了重要的數(shù)據(jù)和技術支撐（圖?2）。地球觀測數(shù)據(jù)和地理信息數(shù)據(jù)可以為傳統(tǒng)官方統(tǒng)計數(shù)據(jù)提供重要補充或替代，其連續(xù)的空間和時間覆蓋可以在?SDG?指標監(jiān)測中及時捕捉地表要素的變化，克服統(tǒng)計數(shù)據(jù)在不同國家的標準和質(zhì)量不統(tǒng)一等問題。聯(lián)合國官方統(tǒng)計大數(shù)據(jù)全球工作組也在探索利用對地觀測數(shù)據(jù)估算官方統(tǒng)計數(shù)據(jù)以改進可持續(xù)發(fā)展指標評價的潛力。調(diào)查表明，衛(wèi)星圖像在提高統(tǒng)計結(jié)果時效性、減少調(diào)查頻率、減少費用等方面有很大幫助。

多個地球觀測組織已經(jīng)致力于對地觀測在?SDGs 中的應用研究。例如，地球觀測組織（GEO）于2017?年發(fā)布了《地球觀測支持〈2030?年可持續(xù)發(fā)展議程〉》（Earth Observation in Support of the 2030 Agenda for Sustainable Development）報告，強調(diào)了地球觀測技術在支持?SDG?指標框架方面的重要作用，并報告了幾項交叉綜合性的示范案例。GEO?下屬的全球農(nóng)業(yè)監(jiān)測計劃（GeoGLAM）依靠各種不同時空分辨率的衛(wèi)星數(shù)據(jù)實現(xiàn)了作物產(chǎn)量及天氣預測，監(jiān)測全球耕地和牧場以改善糧食生產(chǎn)。基于衛(wèi)星觀測獲取的細顆粒物（PM_2.5）和可吸入顆粒物（PM₁₀）濃度的年平均值（對應?SDG 11）與衛(wèi)生健康（對應?SDG 3）之間的因果關系分析，也為城市空氣質(zhì)量管理決策提供了支持。此外，歐洲航天局（ESA）于2018年發(fā)布《支持可持續(xù)發(fā)展目標的衛(wèi)星地球觀測》（Satellite Earth Observations in Support of the Sustainable Development Goals），對使用地理信息技術及衛(wèi)星數(shù)據(jù)支持?SDGs?實現(xiàn)，從相關地表參數(shù)數(shù)據(jù)獲取、反演和統(tǒng)計分析等方面進行了介紹，并針對衛(wèi)星數(shù)據(jù)結(jié)合統(tǒng)計數(shù)據(jù)開展?SDG?指標的綜合分析介紹了一些案例。中國科學院于?2018?年啟動了戰(zhàn)略性先導科技專項（A類）“地球大數(shù)據(jù)科學工程”（CASEarth），為?SDG指標監(jiān)測和評價提供了重要的數(shù)據(jù)支撐。CASEarth?根據(jù)地球大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢和?SDG?指標體系的特點，遴選出?6?個?SDGs?中的?20?個指標進行剖析，以期對?11%?的?Tier II?和?10%?的?Tier III?指標作出實質(zhì)貢獻。

對地觀測技術可提供包括水、土、氣、生、人等在內(nèi)的多主題信息，并具有很強的時空連續(xù)性。這些信息將提升地方、國家、區(qū)域和全球各級及跨部門的監(jiān)測能力，并且降低監(jiān)測成本，讓各國政府能夠在有限資源范圍內(nèi)完成?SDGs?進展的評價。一個典型的地球大數(shù)據(jù)應用案例是中分辨率光學遙感的發(fā)展和應用。自?2008?年美國陸地衛(wèi)星（Landsat）系列存檔數(shù)據(jù)免費共享以來，中分辨率光學遙感取得了快速發(fā)展。Landsat?具有?16?天重訪周期，形成了自?20?世紀?80?年代以來對地表的連續(xù)觀測；歐洲航天局哨兵?2?號衛(wèi)星（Sentinel-2）在光譜、空間和時間分辨率方面較?Landsat?均有提升，能夠?qū)崿F(xiàn)?5?天間隔的?10—20 m?分辨率的觀測，其攜帶的新的紅邊波段等為地表植被和農(nóng)業(yè)監(jiān)測提供了新的數(shù)據(jù)源；我國高分系統(tǒng)衛(wèi)星也取得了重要進展，特別高分?6?號和高分?1?號衛(wèi)星組網(wǎng)運行后，數(shù)據(jù)獲取時間由?4?天縮短到?2?天，并在農(nóng)業(yè)監(jiān)測、森林調(diào)查、防災減災等領域發(fā)揮重要作用。這些數(shù)據(jù)的融合能夠更大程度地提升數(shù)據(jù)的時空分辨率，實現(xiàn)對資源環(huán)境相關?SDG?指標的更高精度觀測。

地球大數(shù)據(jù)支撐?SDGs?協(xié)同與權衡的最新進展和案例

在所有?SDG?指標中，Tier II?或?Tier III?指標尚未形成明確的概念或標準，缺乏統(tǒng)計數(shù)據(jù)。地球大數(shù)據(jù)為缺乏統(tǒng)計數(shù)據(jù)的指標提供了重要的數(shù)據(jù)來源，特別是多源遙感數(shù)據(jù)和社會眾籌數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)形成的科學大數(shù)據(jù)，為進一步理解多目標間的協(xié)同和權衡關系提供了保障。已有研究表明，遙感可以為至少?33?個指標提供直接的支持，特別是?SDG 6、SDG 11、SDG 14?和?SDG 15。當然，也存在?3?個地球觀測難以提供直接支持的目標，包括?SDG 4、SDG 8?和?SDG 10。但是，即使不能對這?3?個目標提供直接支持，遙感觀測仍然通過人口分布、城市結(jié)構(gòu)等來間接服務于上述目標的評價（圖?2）。

盡管地球觀測實現(xiàn)單?SDG?或子指標評價的研究較多，但地球大數(shù)據(jù)支撐多?SDGs?協(xié)同和權衡研究的案例較少，這在一定程度上反映了該方向未來研究潛力較大。在此，我們以印度西北部典型農(nóng)業(yè)區(qū)旁遮普邦和哈里亞納邦為例，利用遙感提取的水稻種植面積、陸地水儲量數(shù)據(jù)（TWS）、空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)（PM_2.5和氣溶膠光學厚度）、農(nóng)田秸稈焚燒面積等數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星觀測可以有效支持對印度西北部糧倉糧食—水—空氣相互作用關系的了解（圖?3）?。基于多源衛(wèi)星觀測結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)?2001—2018?年該地區(qū)水稻種植面積擴張引發(fā)地下水枯竭，同時秸稈燃燒增加進一步加劇了空氣污染，這揭示了水稻擴張對地下水枯竭、區(qū)域空氣污染和公共健康的影響機制。2009?年印度實施了地下水保護政策，衛(wèi)星觀測結(jié)果顯示政策實施后這些相互作用發(fā)生了變化，主要表現(xiàn)為由于水稻種植和收獲時間推遲，地下水耗水量減緩，但空氣污染加重造成公共健康形勢惡化。該分析基于遙感監(jiān)測的客觀數(shù)據(jù)實現(xiàn)了對?SDG 2、SDG 3、SDG 6?和?SDG 11?之間相互作用關系的認識，展示了遙感數(shù)據(jù)和方法在跟蹤?SDGs?實施進展和為現(xiàn)有?SDGs?挑戰(zhàn)尋求解決方案方面的應用潛力。

地球大數(shù)據(jù)支撐?SDGs?協(xié)同與權衡的展望

SDG?指標體系的設立為聯(lián)合國層面評估各國?SDGs?完成進度提供了定量的評價參考。在全球和國別層面，聯(lián)合國各機構(gòu)組織、其他非政府組織和學者等已經(jīng)開展了不同領域及綜合性的?SDGs?評估研究。但由于數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)不匹配等諸多因素，區(qū)域尺度上?SDGs?協(xié)同和權衡的工作還相對較少。因此，需要結(jié)合不同區(qū)域在?SDGs?實現(xiàn)過程中存在的問題，開展個性化的?SDGs?協(xié)同和權衡研究，并抽象不同的綜合評估范式為同類型區(qū)域提供示范參考。

地球大數(shù)據(jù)具有高時空覆蓋、更新速度快、數(shù)據(jù)客觀等特點，在實現(xiàn)國別間數(shù)據(jù)一致性和透明性等方面發(fā)揮重要作用，使得其成為分析?SDGs?目標間關系的重要支撐。2018?年以來?CASEarth?對?6?個?SDGs?開展了一系列工作，針對指標的數(shù)據(jù)和模型方法的不確定性開展了深入探索，為減少聯(lián)合國各成員國提交的非約束性評估指標的不確定性提供了重要的借鑒和參考?。針對未來地球大數(shù)據(jù)支撐?SDGs?多目標權衡和協(xié)同的研究，在此提出?3?點展望。

完善地球大數(shù)據(jù)支撐?SDGs?協(xié)同與權衡的理論和方法體系，構(gòu)建運行平臺和綜合模型，實現(xiàn)對?SDGs?協(xié)同和權衡關系的實時監(jiān)測和預警。運行平臺的建立將為推進我國?SDGs?實現(xiàn)提供重要支持，有助于及時掌握?SDGs?目標間的權衡狀態(tài)。例如，我國改革開放以來經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，一系列的生態(tài)系統(tǒng)退化問題逐漸凸顯。盡管大規(guī)模生態(tài)恢復工程的實施極大地改善了區(qū)域生態(tài)環(huán)境，并提升了經(jīng)濟、生態(tài)協(xié)同發(fā)展水平；但個別地區(qū)的生態(tài)保護、荒漠化等問題仍需科學的監(jiān)測和治理，不同地區(qū)間的權衡問題依然存在。構(gòu)建一個地球大數(shù)據(jù)支持的?SDGs?綜合模型和運行平臺，并模擬多種政策對?SDGs?目標間、區(qū)域間的協(xié)同和權衡關系，實現(xiàn)實時監(jiān)測和預警，對于實現(xiàn)?SDGs?具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

加強不同領域?qū)＜业暮献餮芯浚ㄟ^跨領域的合作進一步提升多?SDGs?協(xié)同和權衡研究的水平。農(nóng)業(yè)、生態(tài)、經(jīng)濟、城市、水文、健康等領域?qū)＜曳謩e聚焦?SDG 2、SDG 15、SDG 8、SDG 11、SDG 6、SDG 3?等目標，但跨領域的合作仍然相對有限，這在一定程度上制約了對?SDGs?協(xié)同和權衡的深入理解。傅伯杰提出了以地理學綜合視角采用“分類—統(tǒng)籌—協(xié)作”的方法來推進?SDGs?實現(xiàn)的框架思路，為整體推進實現(xiàn)?SDGs?提供了重要理論依據(jù)。此外，與聯(lián)合國前期的千年發(fā)展目標（MDGs）不同，SDGs?明確地呼吁各國政府、私營部門和民間社會共同行動起來以應對可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)。比如，當企業(yè)被賦予了重要使命，有利于激發(fā)企業(yè)的應用創(chuàng)新解決方案及技術活力，共同面對可持續(xù)發(fā)展挑戰(zhàn)。

通過大數(shù)據(jù)、云計算等技術創(chuàng)新推動?SDGs協(xié)同和權衡的深入認識和實踐應用。對地觀測數(shù)據(jù)為可持續(xù)發(fā)展研究提供了大尺度、高質(zhì)量、無偏差的數(shù)據(jù)，是大量?SDG?指標的數(shù)據(jù)來源，如森林覆蓋率（SDG 15.1）、土地退化（SDG 15.3）、作物面積和產(chǎn)量（SDG 2.4）等。近年來，云計算平臺的快速發(fā)展為對地觀測數(shù)據(jù)的廣泛應用開辟了新的范式。例如，目前已經(jīng)出現(xiàn)了全球森林、水體、耕地、城市、碳循環(huán)、生物多樣性、全球城市可達性、人類健康、貧困等多個主題的數(shù)據(jù)集，這些高精度空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品的出現(xiàn)為?SDGs?協(xié)同和權衡研究提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐。特別是多源遙感數(shù)據(jù)及大數(shù)據(jù)的發(fā)展，使得更為客觀的?SDG?指標評價及協(xié)同權衡分析成為可能。但這些創(chuàng)新技術為?SDG指標評價研究提供更豐富的數(shù)據(jù)的同時，數(shù)據(jù)的質(zhì)量和驗證也應受到更多的重視。（作者：董金瑋、周巖、殷嘉迪、趙芮，中國科學院地理科學與資源研究所；陳玉，中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院、可持續(xù)發(fā)展大數(shù)據(jù)國際研究中心  。《中國科學院院刊》供稿）。

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