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、社會等各領域關注的焦點，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，科學大數(shù)據(jù)正在使科學世界發(fā)生改變，驅動著科學研究進入一個全新的范式——數(shù)據(jù)密集型科學發(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、地理空間信息技術、計算機網(wǎng)絡通信技術等與地球科學高度綜合集成，實現(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。
在這一領域，中國一直走在世界前列。1999年11月，中國科學院聯(lián)合19個部委和國際機構召開了首屆數(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)字地球學會(ISDE)”在北京成立，這是為數(shù)不多的總部設在中國的國際學術組織。2008年，全球第一本數(shù)字地球領域英文期刊《國際數(shù)字地球學報》(IJDE)在北京創(chuàng)刊，其影響因子2015年達到3.291，在全球28個國際遙感領域期刊中排名第4位。而由中國科學院遙感與數(shù)字地球所“數(shù)字地球”研究團隊創(chuàng)建完成的“數(shù)字地球科學平臺(CAS-DESP)”系統(tǒng)，被國際上認為“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)字地球領域科技創(chuàng)新的領導者之一”。
2012年，美國《國家科學院院刊》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)與機遇，賦予了數(shù)字地球新的理解和詮釋，標志著大數(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)濟數(shù)據(jù)及其分析算法和模型構建的虛擬地球，是科學大數(shù)據(jù)的典型學科;而數(shù)字地球學科中的數(shù)據(jù)獲取與組織、分析、應用均體現(xiàn)了科學大數(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”，而在當今大數(shù)據(jù)時代，我們則可以認為數(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)濟數(shù)據(jù)進行高效地組織，從而在精簡的數(shù)據(jù)空間進行科學信息挖掘和分析。
相信伴隨著科學大數(shù)據(jù)和數(shù)字地球學科的不斷發(fā)展，新一代數(shù)字地球必將為服務全球變化、減災防災、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。展望未來，我們將體驗大數(shù)據(jù)時代下數(shù)字地球的無限科學魅力與巨大的科學價值，我們正在新的起點上構建數(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)字地球學會)