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数字地球系统大有可为

发布时间:2019-06-16 07:53 来源:未知 编辑:admin

  2013年12月10日,中国科学院院长白春礼收到了一封特殊的信函。澳大利亚驻华大使Frances Adamson在信中写道:“我谨代表澳大利亚政府以及澳大利亚相关团体,为最近在新南威尔士州发生的山火救援中,中国科学院提供的援助表示诚挚感谢。”而在澳大利亚山火救援中大显身手的中科院下属的科研机构,正是中科院遥感地球所数字地球重点实验室。日前,《中国科学报》记者来到遥感地球所,对实验室主任张兵进行了专访。“数字地球重点实验室尽管成立的时间不长,但发挥的作用却不小”,张兵介绍,2007年8月,中科院对地观测中心数字地球实验室成立;2009年12月,实验室通过中科院评审,获批成立“中国科学院数字地球重点实验室”,每年下拨运行经费70万元;2011年6月,实验室参加中科院“信息与通讯工程”领域评估,由C类进入B类院重点实验室,在院信息领域26个参评的重点实验室中排名第9,每年运行经费提高到120万元。张兵介绍,数字地球重点实验室的定位,是以发展空间地球信息科学和建设数字地球科学平台为核心,研究对地观测前沿理论与技术、大数据计算和空间数据密集型科学、多元数据集成与信息虚拟仿真,以及数字地球在全球和区域环境、灾害、资源等领域的应用基础性问题,构建网络化、运行性全球环境资源空间信息系统,服务于国家全球化战略和社会经济的可持续发展。当前,实验室有职工97人,其中,研究员23人(院士1人,杰青1人,优青1人,“百人计划”8人,“外专千人”1人)、副研38人、助研36人。研究员平均年龄45岁,副研究员平均年龄36岁,助理研究员平均年龄31岁。“在实验室的管理方面,我们建立了开放基金、学术论坛与奖励制度。”张兵介绍,2013年,实验室完成2013年度实验室开放基金申请、评审和组织实施,资助8项(海外2项);基金指南内容与研究所“一三五”规划“突破二”紧密结合;每个指南方向课题要求在实验室内有明确的责任人和对接部门;对地观测与数字地球学术论坛共75期,2013年18期;制定了数字地球实验室SCI论文发表奖励规定和数字地球实验室高质量研究生招生奖励规定。回顾2013年,张兵对实验室的工作进展与成果倍感自豪。他认为,实验室在2013年交出了一张较为满意的答卷。张兵介绍,在国家重大项目研究进展方面,实验室主持在研项目经费1.5亿,完成“973”计划项目“空间观测全球变化敏感因子的机理与方法”技术验收,同时其他的“863”计划、科技支撑计划、重点基金、国际合作等项目也正在稳步推进中。实验室还主持了中科院先导专项“全国固碳参量监测、集成与分析”中的陆地生态系统遥感数据集建设。“2013年,我们完成了服务于生态系统评估的遥感特征数据集建设:包括土地覆被、植被覆盖度、叶面积指数、净初级生产力、光合有效辐射、地上生物量等。同时,我们提供给环保部生态十年项目和中科院碳专项使用,为生态系统服务功能评价提供定量信息支撑。”张兵说。“在其他方面,实验室也取得了很多突破”,张兵介绍,实验室建成了第一个数字地球科学平台系统。该系统突破了系列关键技术,具备在全球、区域和全国多尺度环境资源空间信息应用能力以及热点地区快速响应能力。中科院院士郭华东参与发表在PNAS上的“新一代数字地球”理念在国际上影响广泛。我们未来的长远目标就是,将数字地球科学平台打造成对地观测领域国际同行网络访问频次最高、为国家高层提供最综合全球环境资源科学数据的中国系统。实验室目前开发的数字地球科学平台已具备21节点CPU集群,计算能力达2万亿次,高速计算存储6TB;实现的全球变化科学要素环境资源信息产品22种,涵盖大气、海洋和陆表的长时间序列;建成的遥感综合应用系统包括土地利用清查、灾害监测评估和全球农情速报。“这个项目的主要内容得到了国家973计划、863计划、科技支撑计划和有关部委科技计划的大力支持,项目总数超过20个。”张兵说。在全球环境资源空间信息典型应用方面,实验室在重大灾害应急监测、全球粮食估产、水体污染监测、城镇化监测和重大事件模拟等方面进行了应用示范。比如,实验室在澳大利亚山林大火遥感应急监测与灾情评估应用中发挥了重大作用,澳方人员表示,遥感地球所“提供的报告非常有用”。利用空间对地观测分析,数字地球重点实验室在其他“非传统”领域也发挥了重大作用。张兵介绍,在全球农情遥感监测应用方面,实验室2013年实现面向全球、洲际、国家和省四个尺度的粮食产量监测。“全球农情遥感速报系统,是国际上领先的三大农情遥感监测系统之一,是世界第二家面向全球发布全球粮食生产形势信息的农情系统,其监测结果能够有效提高全球主要谷类作物和大豆生产及贸易信息的透明度和可达度。我们的报告,实时报送中办/国办电子政府系统,速报发往国家计委、农业部粮食局等20多个管理单位”。张兵说。在内陆水体水质遥感监测应用方面,实验室建立了国内首个在国家级和省级环保部门业务化运行的内陆水环境遥感系统,提供给环保部卫星环境应用中心、江苏省环境监测中心、北京市环境保护监测中心等单位使用。“通过这套系统,研究人员可以获知水华、叶绿素a、悬浮物、透明度、浑浊度、黄色物质、总氮、总磷、蓝绿藻密度、营养状态指数、水体分布、水体面积、水华暴发频率、起始日期、持续时间等多项指标。”张兵说,该系统可以实现“一键式”自动化的水体富营养化遥感监测报告生产。在世界文化遗产遥感监测应用方面,实验室基于3S技术与史料信息,发现了5处古城遗址,2处村落13座房屋遗址,1条古渠道遗址,1条古道遗址。此外,实验室还数字化再现武后天授二年(公元691年)后瓜—沙二州间新驿道走向、分布及诸驿的空间特征;开展了汉长城沿线军事防御体系的遥感考古研究,完善了研究区汉 “都尉—候官—烽燧”的军戍建制。回顾2013年度,实验室共发表第一作者论文185篇,其中SCI论文76篇;出版专著3部;申请发明专利17项,获发明专利6项;申请软件著作权9项;获北京市科技进步奖二等奖1项,科技部表彰软件1项。实验室主任张兵还入选国家杰出青年科学基金。展望未来,张兵认为,实验室将继续与研究所“一三五”规划的重大突破紧密结合,加大力度建设完善“全球环境资源空间信息系统” ,在全球变化科学要素、全球和区域环境资源空间信息(农业、国土、生态水体、大气、灾害等)动态监测与评估等方面实现持续性产品生产与网络化信息服务,定期发布中科院遥感地球所“全球环境资源空间信息季报”。“此外,我们还要在努力完成现有科研项目情况下,以创新性思维策划国家“十三五”科研项目,并重点加强杰青、优青、百千万等青年人才计划建设”。

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