在6月17日~18日中國科學院學部主辦的“空間地球大數據”科學與技術前沿論壇上,中科院院士、中科院遙感與數字地球研究所所長郭華東作出上述表述。在他看來,大數據正在開啟一次重大的時代轉型,它將改變人類的生活及理解世界的方式。
大數據:工業時代的石油資源
2014年4月,國際數據公司發布了第七份“數字宇宙”報告,稱全球數據總量將以每兩年翻一倍的速度持續增長,這意味著從2013年到2020年,全世界的數據量將會增長10倍。
隨著計算機技術和網絡技術的快速發展,半結構化、非結構化數據大量涌現,數據的產生已不受時間和空間的限制。世界各國政府都在推出各種強有力的政策,推動大數據研究與發展。與此同時,中國所擁有的數據在國際上的位置越來越靠前。據統計,截至2012年,全球數據分布比例為美國32%,西歐19%,中國13%,而預計到2020年,中國將產生全球21%的數據。
大數據時代已經到來。“數據是資源,數據是財富。大數據是知識經濟時代的戰略高地,是國家和人類的新型戰略資源。”郭華東說,作為知識發現的新模式,科學大數據已成為繼實驗、理論和計算模式之后的數據密集型科學范式的典型代表,正在帶來科研方法論的創新。
照亮“一帶一路”
本次“空間地球大數據”科學與技術前沿論壇吸引了來自全國40多家單位的80余名院士、專家參會,來自空間對地觀測、地理、地質、大氣、海洋、地球物理、地球化學、空間物理、計算機科學等不同領域的專家展開了熱烈討論。
在中科院院士、中科院地學部副主任傅伯杰看來,此次論壇通過探討空間地球大數據對推動地球科學的發展,從戰略高度對我國空間大數據的重大關鍵技術與前沿科學問題開展研究和討論,具有非常重要、現實的意義。“我們期望通過研討,凝練符合我國數字地球發展需求的前沿科技問題和重大戰略研究方向,進一步推動數字地球在我國和全球的發展。”
3月28日,國家發展改革委、外交部等多個部門聯合發布了《推動共建絲綢之路經濟帶和21世紀海上絲綢之路的愿景與行動》。而在此之前,中科院學部完成了《科技助力絲綢之路經濟帶建設》咨詢報告,其中就提出了“打造中國—中亞空間信息通訊技術合作高地”的倡議。
這樣的形勢讓郭華東察覺到難能可貴的機會。“記得是1999年,一個記者問我到底什么是數字地球。我回答數字地球就是把‘地球’裝進我們的計算機,當時我心里并不是很清楚。”郭華東說,“現在我才真切地感覺到,數字地球其實就是地球大數據。”
當前,隨著空間遙感、導航定位、地球物理等衛星數量和其他平臺的不斷增加以及觀測儀器類型的多樣化,空間對地觀測大數據正在匯入大數據研究的主流。
對此,郭華東建議面向“一帶一路”戰略,構建絲綢之路和海上絲綢之路大數據聯盟。“我們要以大數據為抓手,為‘一帶一路’注入可操作、可凝聚、能引領的方向,形成出錢的基金會—出思想的科學家—出成果的大數據基礎設施等各方聯動大格局,讓大數據成為‘一帶一路’建設的一個引擎,成為各國共建‘一帶一路’的和平使者,讓大數據科學之光普照‘一帶一路’的現在和未來。”
挑戰仍存
之前,一段關于蘋果手機記錄用戶行蹤的新聞甚囂塵上。蘋果5S手機能夠在后臺記載并存儲用戶何時去過何地、停留時間等信息,還能夠分析出用戶常去的地點是哪里。
這是大數據時空應用的一個典型案例。中科院院士楊元喜說,大數據中80%以上的信息都與時間和空間有關,也因此,大數據的計算、統計、分析和知識挖掘必須基于全球統一的時間基準和空間基準,否則“信息和知識的動態性、規律性、可用性、可靠性等都會成問題”。
時間就是金錢,曾有人作過粗略測算,倘若美國GPS系統在特定的時刻差1秒鐘,美國大概可以賺中國7400萬美元的債務利息。
我國也在不同時期建立了不同的空間基準,基本滿足了當時國民經濟和國防建設急需。譬如2006年,我國建立了北斗時,北斗時與國際協調時的時差在100納秒以內,但在楊元喜看來,北斗時的精度和穩定度與國際先進水平仍存在較大差距。
而我國現有空間基準為“中國2000大地坐標系”基本滿足了航天、航空、航海事業需求,也可以滿足粗放大數據應用,但也難以完全滿足精細大數據應用開發和高速載體數據決策需求。
“我國初步建立了獨立的時間系統,但在大數據時代,現有的時間和空間基準尚不能完全適應大數據分析的需求,需要進一步完善。”楊元喜呼吁,“大數據時代呼喚高精度全球統一的時空基準,建立與大數據時代相吻合、全球統一、無縫發播的時空基準,我們仍然面臨艱巨的任務。”