提要：信息化浪潮帶來全球數(shù)據(jù)的快速增長，大數(shù)據(jù)研究已逐漸成為科技、經(jīng)濟(jì)、社會等各領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)，諸多國家也已將大數(shù)據(jù)研究上升至國家戰(zhàn)略層面。大數(shù)據(jù)已然成為繼邊防、海防、空防之后，另一個大國博弈的空間。而作為大數(shù)據(jù)的重要組成部分，科學(xué)大數(shù)據(jù)正在使科學(xué)世界發(fā)生改變，驅(qū)動著科學(xué)研究進(jìn)入一個全新的范式——數(shù)據(jù)密集型科學(xué)發(fā)現(xiàn)范式階段。
大數(shù)據(jù)的誕生與發(fā)展，為“數(shù)字地球”研究注入了新的科學(xué)推動力?！皵?shù)字地球”是國際上1998年提出的概念，它通過航天航空對地觀測技術(shù)、地理空間信息技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等與地球科學(xué)高度綜合集成，實(shí)現(xiàn)模擬地球發(fā)展變化、支持政府決策、開展數(shù)據(jù)共享等重大目標(biāo)。
在這一領(lǐng)域，中國一直走在世界前列。1999年11月，中國科學(xué)院聯(lián)合19個部委和國際機(jī)構(gòu)召開了首屆數(shù)字地球國際會議，來自26個國家和地區(qū)的500余名代表出席，發(fā)表了著名的“數(shù)字地球北京宣言”，并決定每奇數(shù)年舉辦一次“國際數(shù)字地球會議”。之后，為滿足數(shù)字地球全球交流的需要，自2006年起，每偶數(shù)年增辦“數(shù)字地球高峰會議”系列。也是在2006年，“國際數(shù)字地球?qū)W會(ISDE)”在北京成立，這是為數(shù)不多的總部設(shè)在中國的國際學(xué)術(shù)組織。2008年，全球第一本數(shù)字地球領(lǐng)域英文期刊《國際數(shù)字地球?qū)W報》(IJDE)在北京創(chuàng)刊，其影響因子2015年達(dá)到3.291，在全球28個國際遙感領(lǐng)域期刊中排名第4位。而由中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球所“數(shù)字地球”研究團(tuán)隊創(chuàng)建完成的“數(shù)字地球科學(xué)平臺(CAS-DESP)”系統(tǒng)，被國際上認(rèn)為“是世界上功能最齊全的數(shù)字地球系統(tǒng)。提供了地球科學(xué)數(shù)據(jù)綜合分析功能，在地球觀測數(shù)據(jù)分析處理的能力尤其突出，使中國成為數(shù)字地球領(lǐng)域科技創(chuàng)新的領(lǐng)導(dǎo)者之一”。
2012年，美國《國家科學(xué)院院刊》發(fā)表了由Goodchild和郭華東等撰寫的題為《新一代數(shù)字地球》的文章。該文面向2021數(shù)字地球發(fā)展理念，提出了大數(shù)據(jù)時代數(shù)字地球面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，賦予了數(shù)字地球新的理解和詮釋，標(biāo)志著大數(shù)據(jù)開啟了新一代數(shù)字地球的序幕。
新一代數(shù)字地球是利用海量、多分辨率、多時相、多類型對地觀測數(shù)據(jù)和社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)及其分析算法和模型構(gòu)建的虛擬地球，是科學(xué)大數(shù)據(jù)的典型學(xué)科;而數(shù)字地球?qū)W科中的數(shù)據(jù)獲取與組織、分析、應(yīng)用均體現(xiàn)了科學(xué)大數(shù)據(jù)的重要特征。
十余年前，我們曾將數(shù)字地球通俗地解釋為“把地球裝入計算機(jī)”，而在當(dāng)今大數(shù)據(jù)時代，我們則可以認(rèn)為數(shù)字地球就是地球大數(shù)據(jù)。我們可通過在數(shù)字地球平臺上對于海量空間數(shù)據(jù)和社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效地組織，從而在精簡的數(shù)據(jù)空間進(jìn)行科學(xué)信息挖掘和分析。
相信伴隨著科學(xué)大數(shù)據(jù)和數(shù)字地球?qū)W科的不斷發(fā)展，新一代數(shù)字地球必將為服務(wù)全球變化、減災(zāi)防災(zāi)、新能源開發(fā)、新型城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)食品安全等方面作出重要的貢獻(xiàn)。展望未來，我們將體驗(yàn)大數(shù)據(jù)時代下數(shù)字地球的無限科學(xué)魅力與巨大的科學(xué)價值，我們正在新的起點(diǎn)上構(gòu)建數(shù)字地球，讓數(shù)字地球成為人類美好的信息家園。
(郭華東，作者單位：國際數(shù)字地球?qū)W會)