中国科学院数字中国的时空信息底座2023

星耀天府数创未来一眉山院士行 TIGER&SUNRISE 数字中国的时空信息底座 周成虎中国科学院院士 资源与环境信息系统国家重点实验室研究员 北京智慧图科技有限责任公司首席科学家 2023年5月5日成都眉山 中国地理信息产业协会 一、大数据时代的数字变革 数字化与数据化革命推动喝中国理信恩业协展 人类的经验中数字无处不在 美国佛罗里达州小盐湖市发现的训鹿角阿根廷洛斯马诺斯岩洞壁画中的大手图形 数字是人类社会发展的产物 立算筹（个位、百位、万位）： IWC CHAIPHAUS&N二三四五六七八九 卧算筹（十位、千位、十万位）： 六七八九 例：6708 六千七百零八 古罗马人发明的罗马数阿拉伯数字最初由印度人于公元3世“算筹”是世界上唯一只用一个符字是最早的数字表示方纪发明，后由阿拉伯人传向欧洲。公号的方向和位置的组合，表示十进式，比阿拉伯数字早元1200年左右，欧洲的学者正式采 2000多年。用，并将其现代化。在我国普及使用才100多年的历史。 今天我们每一个人都生活在数据的世界中人类社会正在经历数字化转型 你的什么大数据都知 你在这个世界上留下 SEBTE THEWORLDOF DATA MINIT 你最近手头不宽裕 你可能会得高血 太多的痕迹！！！ 你两年后可能要买车国家电网 673752124507001.372.9领居上高中的女儿杯STATEGRID 路客服中心 淘宝网 惠欢日本爱情动作片Taobao.com 是一个爱国的属丝拉手网360 旧手机坏了想换新的 女朋友有了一个新手 提包 oogle Vcom 中国工商银行 数字时代的科技变革 第一次第一次第二次第二次第三次资本第四次 文艺复兴启蒙运动命 思想革命科技&产业革命思想革命科技&产业革命科技&产业革全球化科技&产业革命 16世纪17世纪18世纪19世纪20世纪21世纪前半叶 传统研究范式： 因果关系必要前提 新研究范式： 因果关系非必要前提 互联网、大数据、AI 仿真模拟在已知关系下模拟结论 归纳总结利用假设推导结论 实验描述描述现象得到结论 中国地理信息产业协会 理论研究为基础的科学研究模式 数据密集型科学发现被称之为第四科学范式 规模 THEFOURTHPARADIGM 第园范式：数据密集型科学发现 图灵奖得主，关系型数据库的创始者JimGray在2007年数据是科学、技术和工程的命脉，为构建、 1月11的“TheFourthParadigm:Data-Intensive检验、完善我们的理论和模型提供了基础。 ScientificDiscovery”的演讲中，提出了基于密集数据的要想不被数据的海洋潼灭，就需要理解数据科学发现的研究方法，由此拉开了第四科学范式的序幕。的理论框架，用完善、清晰、经过考验的概以实验为基础的科学研究模式称为第一范式，以理论研究念框架额数学原理指导大数据分析，把大数为基础的科学研究模式称为第二范式，利用电子计算机对据和传统方的结国地理信更业畅会科学实验进行模拟仿真的模式称为第三范式。功，希格斯粒子的发现是这样的绝佳例子。 数字时代的产业变革 YEAR1996 通用电气可口可乐 YEAR2006 通用电气 埃克森美孚 YEAR2016 苹果谷歌 3 NTT（电信） 花旗集团 微软 埃克森美孚 微软 埃克森美孚 ITAUTEC（电子） BP石油 伯克希尔哈撒韦 6丰田汽车 沃尔玛 亚马逊 AT&T 美国银行 FACEBOOK 壳牌 汇丰银行 强生 耐克 强生 通用电气 10 微软 丰田汽车 中国地理信总业协会 数字时代的管理变革 第一次为工业革命：核心是 彼得.德鲁克总结过去200年组 织创新的三次管理革命，并指出 机器取代了体力我们正处于第四次管理革命！ 第二次为生产力革命：核心是泰勒制，工作知识化、标准化、可度量 第三次为管理革命：核心是知识，成为超越资本和劳动 力的最重要生产要素中国地理信息产业协会 数字时代的思维变革 第一个思维变革：利用所有的数据当今科技正处在一个转变的关键时而不再仅仅依靠部分数据，即不是DRTA刻：从解决原来高度细化和特定的问 随机样本，而是全体数据。 EMOLUTOR题转变为需要通过整合和协作方法来 第二个思维变革：我们唯有接受不 大数据时代 解决复杂的挑战。 精确性，才有机会打开一扇新的世高水平地整合众多知识领域的思 界之窗，即不是精确性，而是混杂想、方法和技术，形成一个全面、综 性。合的框架，将为新想法、新发现、新 第三个思维变革：不是所有的事情思维和新工具的产业提供一种新的范都必须知道现象背后的原因，而是会聚观：推动跨学科融合式，从而促进基础研究的发展，实现要让数据自己“发声”，即不是因果新的发明和创新，发展教育与培训的 关系，而是相关关系。新模式和新策略。 ·中国地理信息产业协会 二、从数字地球到数字中国 世界的中国与中国的世界中国地理信息产业协会 数字地球概念的兴起 美国前副总统戈尔于1998年1 月在加利福尼亚科学中心开幕典礼上发表的题为“数字地球：认识二十一世纪我们所居住的星球”演说时，提出数字地球的概念。他将数字地球看成是 “对地球的三维多分辨率表示它能够放入大量的地理数据” 中国地理信息产业协会 中国科技界对数学地球的响应 战略计划。 中国学术界回应“数字地球”，正式提出“数字中国”的概念，其本质是以作为地球重要组成部分的中国为对象，是作为“数字地球”的一个重要组成部分的研究，并具有四个特点： 第一，研究对象是作为地球资源一部分的中国自然资源； 第二，参与者主要是地球研究者、测绘工作者 第三，目标是对中国的地理资源进行数字化，建构数字化的地理信息系统 第四，政府部门特别是地方政府没有参与到“数字中国”的建设中，主要局限在学术界和测绘部门，并以地理信息系统（GIS）为基础，旨在以遥感卫星图像为主要技术分析手段，在可持续发展、农业、资源、环境、全球变化、生态系统、水土循环系统等 方面开展具体的应用实践。中国地理信息产业协会 数字地球北京宣言新一代数字地球 21世纪是一个以信息和空间技术为支面向2020数字地球发展理念， 撑的全球知识经济的时代，强调综合提出了大数据时代数字地球面临全球对地观测系统、全球空间数据基的挑战与机遇，指出新一代数字 础设施、全球导航与定位系统、地球地球是利用海量、多分辨率、多 空间信息基础设施及动态过程监控的重要性；认识到数字地球有助于回应人类面临的诸方面的挑战；倡议政 时相、多类型对地观测数据和社 会经济数据及其分析算法和模型 构建的虚拟地球。 赋予了数字地球新的理解和诠释 府、科技界、企业等共同推动数字地标志着大数据开启了新一代数字 球的发展建议实施数字地球过程地球的序幕。 中，应优先考虑环境、灾害、资源、 可持续发展与人类生活质量等方面。 2012年，美图国富秘理利业协会 Goodchild和郭华东等 难 巨量数据汇聚管理 陆地星座 北斗导航 数字地球面临挑战 海洋星座 突破EB全面 治理 耗资干亿 全空间模型 数据对象 难 高性能 智能计算 超百颖观测卫星亿级移动互联网loT数据 MaaHeove Mysai spark elastic 数据知识 相亚狐立 -缺乏联动 工具箱、工作流高性能时空计算框架智能模型 难 知识化千万级可视化 决策服务国地理信息产业协会 人工分析、专家经验知识图谱智能决策 新一代知识化数字地球平台 大数据大知识大模型 Vector3DmodelAuthormapMachineReadingGeo-ModelFaultmodel FileMapserviceTableExactionGraphAnalysisPredictionModel 中国地理信息产业协会 数字李生与数字原生地球 真实地球数字地球 数字化 大气圈水圈 （空气迁移）(水过程） 生物摄岩石圈 (生物过程)（风化过程） 大气层 地表 地壳多维表示 地慢 地核 数据应用 技术手段 自然地理数据人义社科数据3S技术全球气候变可持续 虚拟现实 化发展 网络技术也理信息业办会 科学计算城市决策 全息地球元地球 陆海空天一体化全要素、全空间、多尺度时空融合的新一代数字地球 临近空间城市高精度 陆海衔接 大气海底 电磁地下设施 航空航路 全球一张图+数字地球二三维可视化 中国地理信信产业协会 18 从数字福建到数字中国 2000年，时任福建省省长的习近平从信息化全局的角度， 以政治家、战略家的远见卓识、超前思维和长远谋划 提出“数字福建”的构想， 指出“数字福建”建设的重大意义， 明确建设数字化、网络化、可视化和智能化“数字福建”的奋斗目标，要求政府应全力支持，实施科教兴省战略，以攻占信息化战略制高点，开启福建推进信息化建设的进程。 “数字福建” 是数字中国建设的思想源头 中国地理信息产业协会 现代化中国的数字中国 党的十八大以来，习近平总书记从国家信息化的战略高度， 推进数字中国建设。 2015年12月，习近平总书记在第二届世界互联网大会开幕式上首次正式提出推进“数字中国”建设的倡议，开启了数字中国建设新征程。2017年10月，党的十九大报告明确提出要建设数字中国。这是“数字中国” 首次被写入党和国家纲领性文件。 2021年12月，中央网络安全和信息化委员会印发《“十四五”国家信息化规划》，明确到2025年，数字中国建设取得决定性进展，信息化发展水平大幅 跃升，数字基础设施全面劵实，数字技术创新能力显著增强，数据要素价值充分发挥，数字经济高质量发展，数字治理效能整体提升。 2023年2月，中共中央国务院印发《数字中国建设整体布局规划》。规划指 新优势的有力支撑。 数字中国建设的“2522” 整体框架 两大基础：数字基础设施和数据资源体系 五位一体：数字技术与经济、政治、文化、社会、生态文明的深度融合 两大能力：数字技术创新体系和数字安全屏障两个环境：国内和国际数字化发展环境 中国地理信息产业协会 1、两大基础 一是打通数字基础设施大动脉。加快二是畅通数据资源大循环。构建国5G网络与千兆光网协同建设，深入推家数据管理体制机制，健全各级数进IPv6规模部署和应用，推进移动物联据统筹管理机构。推动公共数据汇网全面发展，大力推进北斗规模应用。聚利用，建设公共卫生、科技、教 系统优化算力基础设施布局，促进东西 部算力高效互补和协同联动，引导通用 数据中心、超算中心、智能计算中心、 育等重要领域国家数据资源库。释 放商业数据价值潜能，加快建立数 边缘数据中心等合理梯次布局。整体提据产权制度，开展数据资产计价研 升应用基础设施水平，加强传统基础设究，建立数据要素按价值贡献参与 施数字化、智能化改造。分配机制。 中国地理信息产业协会 2、五位一体 济。培育壮大数字经济核 心产业，研究制定推动数字产业高质量发展的措施， 的数字政务。加快 制度规则创新，完善与数字政务建设 文化。大力发展网络文化 加强优质网络文化产品供 给，引导各类平台和广大 打造具有国际竞争力的数 相适应的规章制度。 网民创作生产积极健康、 字产业集群。推动数字技 强化数字化能力建 向上向善的网络文化产品 术和实体经济深度融合， 设，促进信息系统 推进文化数字化发展，深 在农业、工业、金融、教 网络互联互通、数 入实施国家文化数字化战 育、医疗、交通、能源等 据按需共享、业务 略，建设国家文化大数据 重点领域，加快数字技术 高效协同。提升数 体系，形成中华文化数据 创新应用。支持数字企业 字化服务水平，加 库。提升数字文化服务能 发展壮大，健全大中小企 快推进“一件事一 力，打造若干综合性数字 业融通创新工作机制，发 挥“绿灯”投资案例引导 次办”，推进线上线下融合，加强和 文化展示平台，加快发展 新型文化企业、文化业态 作用，推动平台企业规范 规范政务移动互联 文化消费模式。 健康发展。 网应用程序管理。 是做强做优做大数字经是发展高效协同三是打造自信繁荣的数字四是构建普惠便捷的数字社五是建设绿色智慧的数 会。促进数字公共服务普惠字生态文