東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)庫

趙宏麗，李新周，譚婷丹，晏利斌，李紅兵

東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)庫

趙宏麗，李新周，譚婷丹，晏利斌，李紅兵

中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國家重點實驗室，西安 710061

東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)庫依托于中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所，是在原有古氣候與古環(huán)境專題數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上建立起來的國家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺的重要分支，在多個國家大型項目的支撐下，立足于中國大陸古環(huán)境研究領(lǐng)域，輻射東亞，通過集成、整合、引進(jìn)等方式匯集國內(nèi)外古環(huán)境研究領(lǐng)域科技數(shù)據(jù)資源，并進(jìn)行規(guī)范化加工處理，分類存儲，形成一個可提供快速共享服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)體系。數(shù)據(jù)庫以黃土高原、青藏高原和內(nèi)陸干旱區(qū)為重點，兼顧東亞其他地理單元，通過對現(xiàn)有古氣候、古環(huán)境及相關(guān)實時觀測資料的搜集、整理、數(shù)字化、集成、模擬以及二次挖掘，以正在進(jìn)行的相關(guān)國家科研項目為基礎(chǔ)，建成以中國大陸為中心的東亞區(qū)域的多源原始環(huán)境數(shù)據(jù)，古環(huán)境記錄數(shù)字標(biāo)本與代用指標(biāo)，古氣候與環(huán)境數(shù)值模擬結(jié)果等古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)集成與共享平臺。

東亞；古環(huán)境；科學(xué)數(shù)據(jù)庫；數(shù)字化；二次挖掘

科學(xué)數(shù)據(jù)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家安全的重要戰(zhàn)略資源，也是政府部門制定政策、進(jìn)行科學(xué)決策的重要依據(jù)?？茖W(xué)數(shù)據(jù)的集成與共享是國家科技創(chuàng)新體系建設(shè)的重要內(nèi)容，是提高我國整體科技水平，增加國家科技競爭能力的堅實基礎(chǔ)。成立于1957年的世界數(shù)據(jù)中心（WDC）是國際科學(xué)聯(lián)合會下設(shè)的科學(xué)數(shù)據(jù)組織（Frank et al，2007；王卷樂和孫九林，2009），WDC自2008年起逐步過渡為WDS（world data system，https://www.icsu-wds.org）。美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）（http://www.noaa.gov）隸屬于美國商業(yè)部下屬的科技部門，主要關(guān)注地球和海洋變化，提供對災(zāi)害天氣的預(yù)警等（Robert et al，1994；NOAA Research Council，2005；安培浚等，2007；劉燕權(quán)等，2011）。另外，國際上還有許多知名的數(shù)據(jù)機構(gòu)如世界氣象組織（WMO）等國際組織（駱繼賓，2000；World Meteorological Organization，2009；張文建，2010），美國航空航天局（NASA）主持的國家級分布式數(shù)據(jù)中心群（DAACs）（劉闖和王正興，2002），全球變化數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng)全球變化主目錄（GCMD）（http://gcmd.gsfc.nasa.gov/ learn/index.html）等，在全球范圍內(nèi)推進(jìn)科學(xué)數(shù)據(jù)的共享工作，為世界各類科學(xué)團(tuán)體和個人提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)（Jonathan，1995）。中國科學(xué)院于1982年提出了“科學(xué)數(shù)據(jù)庫及其信息系統(tǒng)”建設(shè)項目，經(jīng)過20多年的發(fā)展已經(jīng)成為綜合性的科學(xué)信息服務(wù)系統(tǒng)。2003年科學(xué)數(shù)據(jù)共享工程3個數(shù)據(jù)網(wǎng)（可持續(xù)發(fā)展科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)、地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)、醫(yī)藥衛(wèi)生科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)）和6個數(shù)據(jù)中心（氣象科學(xué)數(shù)據(jù)中心、測繪科學(xué)數(shù)據(jù)中心、林業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)中心、地震科學(xué)數(shù)據(jù)中心、水文水資源科學(xué)數(shù)據(jù)中心、農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)中心）試點工作全面啟動，標(biāo)志著我國科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)建設(shè)體系進(jìn)入一個嶄新的時代。

近十年來，隨著計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，使得數(shù)據(jù)存儲量、規(guī)模、種類飛速增長，大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)悄然來臨（Bryant et al，2008；Frankel and Reid，2008；Adduci et al，2011；Wigan and Clarke，2013；郭華東等，2014）。隨著近百年來全球氣候變暖的加劇，未來氣候與環(huán)境變化已成為當(dāng)今地球系統(tǒng)科學(xué)研究的熱點。地球自然環(huán)境演變過程中保存的黃土、湖積物、沙漠沉積、冰芯、海洋沉積、樹木年輪，以及地層中的生物遺存和有關(guān)歷史記錄等，是過去氣候和環(huán)境從季節(jié)到千年、萬年時間分辨率不等的信息載體，從這些記錄中可以提取陸地生態(tài)系統(tǒng)中植被、土壤、大氣相互作用的信息，重建地球系統(tǒng)中生物、物理、化學(xué)過程相互作用過程。古環(huán)境的研究，在地理學(xué)和氣象學(xué)上，對于了解氣候變遷、現(xiàn)代氣候的形成、自然地理環(huán)境的演變有重要作用。在地質(zhì)學(xué)上，對于地層劃分和對比、地殼演化研究以及礦產(chǎn)資源成因和探測都具有指導(dǎo)意義。為了預(yù)測氣候與環(huán)境變化的趨勢，需要了解過去地球環(huán)境變化的歷程以及不同時間尺度上氣候系統(tǒng)所經(jīng)歷的變化。由于氣候器測紀(jì)錄僅有100多年，難以揭示較長歷史時期氣候變化并進(jìn)行趨勢預(yù)測。因此，需要運用記錄過去環(huán)境變化的古氣候及古環(huán)境代用指標(biāo)進(jìn)行古環(huán)境變化的重建，通過對比分析百年、千年甚至百萬年時間尺度上的古環(huán)境記錄資料來認(rèn)識區(qū)域及全球氣候環(huán)境變化的規(guī)律和機制，揭示各種時間尺度氣候變化的原因，理解現(xiàn)今氣候和生存環(huán)境在自然演變過程中所處的階段和位置，從而為其發(fā)展趨勢預(yù)測研究提供背景資料。

目前國際古環(huán)境數(shù)據(jù)共享最具影響力的美國國家地球物理數(shù)據(jù)中心（NGDC）的古氣候資料中心（http://www.ngdc.noaa.gov），其提供較為完整的全球古氣候、古環(huán)境代用指標(biāo)及其二次分析數(shù)據(jù)的共享服務(wù)，但是由于中國地理位置和研究區(qū)域的特殊性，該數(shù)據(jù)共享中心收集的中國及東亞區(qū)域古環(huán)境研究數(shù)據(jù)相對較少，且代用指標(biāo)單一，分布十分不均勻。國內(nèi)數(shù)據(jù)共享服務(wù)雖已有涉及古環(huán)境研究的單一學(xué)科或特定地區(qū)的數(shù)據(jù)資源，如中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)的樹輪資料，中國西部環(huán)境與生態(tài)科學(xué)數(shù)據(jù)中心以及中國古生物學(xué)專業(yè)數(shù)據(jù)等，但由于學(xué)科、研究領(lǐng)域等的限制，目前我國古環(huán)境研究領(lǐng)域的科學(xué)數(shù)據(jù)還處于單一、分散的管理模式，并未建立專門針對古環(huán)境研究領(lǐng)域的綜合數(shù)據(jù)共享服務(wù)，阻礙了我國地球系統(tǒng)和過去全球變化科學(xué)的發(fā)展，無法滿足日益增強的地球科學(xué)綜合集成研究的需要。同時，東亞地區(qū)地形復(fù)雜，氣候多樣，是地球各圈層相互作用最劇烈和顯著地區(qū)，是研究地球系統(tǒng)科學(xué)的天然實驗場。因此，建立東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)集成與共享系統(tǒng)既是地球系統(tǒng)科學(xué)研究的需要，也是國家可持續(xù)發(fā)展迫切的戰(zhàn)略需求。該系統(tǒng)通過整合離散的古環(huán)境數(shù)據(jù)，有助于促進(jìn)過去氣候環(huán)境變化的研究，了解地球系統(tǒng)發(fā)展歷程，辨識地球上正在發(fā)生的各種變化，為未來的環(huán)境變化提供歷史圖景。

針對目前我國科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺實際情況，結(jié)合國際古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀，為滿足古環(huán)境古氣候研究的重要需求，建立古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)集成與共享系統(tǒng)勢在必行。古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)集成與共享系統(tǒng)的建立，能夠提升我國古環(huán)境，乃至地球系統(tǒng)科學(xué)研究領(lǐng)域的科研實力，縮短與國際古氣候、古環(huán)境研究領(lǐng)域相關(guān)科研機構(gòu)差距，促進(jìn)國內(nèi)、國際數(shù)據(jù)共享交流，提高我國地球系統(tǒng)科學(xué)和過去全球變化研究的國際地位。

1 平臺簡介

1.1 簡介

東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)庫（http://paleo-data.ieecas.cn）依托于中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所，是在原有古氣候與古環(huán)境專題數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上建立起來的國家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺的重要分支，自2007年加入國家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺數(shù)據(jù)資源點以來，已初步建成包括陸地環(huán)境記錄、海洋與湖泊記錄、大氣環(huán)境觀測、古氣候重建以及古氣候模擬輸出五大專題數(shù)據(jù)庫，涵蓋黃土、冰芯、湖泊、海洋、洞穴石筍、樹輪等能反映過去氣候和環(huán)境變化的物理、化學(xué)、生物學(xué)指標(biāo)，如粒度、磁化率、同位素、有機質(zhì)含量等，古氣候重建的古溫度、降水、植被、徑流、風(fēng)場等二次數(shù)據(jù)，海-氣耦合模式、陸面過程模式等模式輸出數(shù)據(jù)以及模式輸出再分析所形成的增值數(shù)據(jù)，初步形成了古環(huán)境科學(xué)研究領(lǐng)域的綜合數(shù)據(jù)庫（圖1）。

圖1 東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)庫運行及管理體系Fig.1 Operation and management system of East Asian Paleoenvironment Science Database

東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)庫建設(shè)的總體目標(biāo)是建成一個內(nèi)容豐富、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)和包含各類古環(huán)境代用指標(biāo)、相關(guān)現(xiàn)代器測資料、大陸環(huán)境科學(xué)鉆探成果、古氣候數(shù)值模擬輸出等綜合古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心，建立一套古環(huán)境數(shù)據(jù)采集、建設(shè)、維護(hù)、發(fā)布、共享和服務(wù)的良好機制，形成規(guī)范的古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)共享的運行模式和服務(wù)方式，完善工作程序、共享機制和服務(wù)機構(gòu)，培養(yǎng)一批適應(yīng)古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)建設(shè)和服務(wù)的高素質(zhì)的信息資源管理和技術(shù)人才。

東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)集成與共享系統(tǒng)主要服務(wù)于我國的科研、教育和社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)，面向地球科學(xué)和環(huán)境科學(xué)等對古環(huán)境數(shù)據(jù)的迫切需求，通過古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)的搜集、整合、再分析以及二次挖掘，努力建設(shè)成為具有國際影響力的古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)集成與共享綜合服務(wù)平臺，力求為我國乃至世界科技事業(yè)發(fā)展做出原創(chuàng)性貢獻(xiàn)。

1.2 作者（數(shù)據(jù)庫工作人員）分工職責(zé)

趙宏麗：女，博士，工程師，研究方向為第四紀(jì)地質(zhì)與環(huán)境，東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)庫專職人員，主要承擔(dān)數(shù)據(jù)庫日常服務(wù)，數(shù)據(jù)質(zhì)量控制等工作；

李新周：男，博士，高級工程師，研究方向為高性能計算與氣候模擬，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫技術(shù)支撐等工作；

晏利斌：男，博士，助理研究員，研究方向為氣候變化，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫技術(shù)支撐等工作；

李紅兵：男，學(xué)士，館員，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)查新與檢索工作；

譚婷丹：女，碩士，項目聘用人員，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)整理等工作。

1.3 數(shù)據(jù)引用數(shù)據(jù)說明

即在引用本數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)時請注明如下內(nèi)容：

a.知識產(chǎn)權(quán)說明

使用數(shù)據(jù)集時，請在文章中引用數(shù)據(jù)來源參考文獻(xiàn)。

b.數(shù)據(jù)標(biāo)注參考規(guī)范

為尊重知識產(chǎn)權(quán)、保障數(shù)據(jù)貢獻(xiàn)者和服務(wù)者的權(quán)益，請數(shù)據(jù)使用者在基于本數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的研究成果（包括項目評估報告、驗收報告，以及學(xué)術(shù)論文或畢業(yè)論文等）中標(biāo)注數(shù)據(jù)來源，并按照[文獻(xiàn)引用方式]標(biāo)注需引用的參考文獻(xiàn)，同時將可公開成果提交到“國家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺”。

數(shù)據(jù)來源參考以下規(guī)范：

（1）中文表達(dá)方式：

國家科技基礎(chǔ)條件平臺-國家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺-東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)庫；

（2）英文表達(dá)方式：

East Asian Paleoenvironmental Science Database, National Earth System Science Data Sharing Infrastructure, National Science & Technology Infrastructure of China.

致謝方式參考以下規(guī)范：

（1）中文致謝方式：“感謝國家科技基礎(chǔ)條件平臺-國家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺-東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)支撐。”

（2）英文致謝方式：

Acknowledgement for the data support from “East Asian Paleoenvironmental Science Database, National Earth System Science Data Sharing Infrastructure, National Science & Technology Infrastructure of China.”

法律責(zé)任：

本平臺對其發(fā)布的或數(shù)據(jù)貢獻(xiàn)者貢獻(xiàn)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品或服務(wù)及平臺上發(fā)布的相關(guān)信息的全部內(nèi)容擁有版權(quán)等知識產(chǎn)權(quán)，受法律保護(hù)。

數(shù)字化教學(xué)資源共享平臺給學(xué)生提供了豐富的學(xué)習(xí)資源，可供不同高校之間的學(xué)生相互學(xué)習(xí)、相互交流與分享，能更大程度上促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)。各高校要借力MOOC，開展廣泛合作與交流，揚長避短，匯集各高校優(yōu)質(zhì)英語課程教學(xué)資源，構(gòu)建MOOC網(wǎng)絡(luò)平臺、英語學(xué)科專題網(wǎng)站以及資源庫等為媒介的高校英語數(shù)字化教學(xué)資源共享群，建設(shè)一站式跨庫檢索平臺，以發(fā)揮各高校優(yōu)質(zhì)資源的輻射效應(yīng)，實現(xiàn)校際之間資源高度共享，解決現(xiàn)存的“數(shù)字孤島”[3]問題，提高學(xué)生的受益面，從而從整體上提升我國高校英語教學(xué)質(zhì)量。

未經(jīng)本平臺書面許可，任何單位及個人不得以任何方式或理由對上述數(shù)據(jù)產(chǎn)品、服務(wù)、信息、材料的任何部分進(jìn)行復(fù)制、修改、抄錄、傳播及銷售。

凡侵犯本平臺版權(quán)等知識產(chǎn)權(quán)的，本平臺必依法追究其法律責(zé)任，特此鄭重聲明！

c.使用數(shù)據(jù)的聯(lián)系人

姓名：數(shù)據(jù)加工組

Email: eapsd@ieecas.cn

Tel: 029-62336213

2 數(shù)據(jù)采集和處理方法

2.1 數(shù)據(jù)采集

黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國家重點實驗室是東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)庫的主要支撐單位之一，因此目前所有實現(xiàn)在線共享數(shù)據(jù)中50%是與黃土-古土壤有關(guān)的元數(shù)據(jù)，如典型黃土剖面西峰、洛川、靈臺、秦安等，所涉及的古環(huán)境代用指標(biāo)包括粒度、磁化率、同位素、有機質(zhì)含量以及反演或重建的古溫度、降水、植被、徑流、風(fēng)場等。另外，數(shù)據(jù)庫也搜集整理了大量與石筍、冰芯、湖泊、海洋、樹輪等反映過去氣候與環(huán)境變化的物理、化學(xué)、生物學(xué)指標(biāo)，同時也上傳共享了利用全球或區(qū)域氣候模式模擬輸出的可與地質(zhì)記錄對比的資料場（譚柳琴等，2013）。

2.2 數(shù)據(jù)加工與處理

在數(shù)據(jù)加工與處理過程中，工作人員按照古環(huán)境數(shù)據(jù)庫建設(shè)的特點以及共享服務(wù)的需要，將相對分散、格式復(fù)雜、來源多樣的古環(huán)境數(shù)據(jù)有效地組織、分類，使得數(shù)據(jù)類型清晰、層次分明，方便用戶查閱和使用，并且可以提高數(shù)據(jù)的使用效率（郭朝輝等，2007）。例如，本數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)集主要包括實體數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文檔以及原始參考文獻(xiàn)及縮略圖。在數(shù)據(jù)文檔中可以清晰地了解關(guān)于數(shù)據(jù)集內(nèi)容、數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)加工方法、數(shù)據(jù)質(zhì)量描述、數(shù)據(jù)集應(yīng)用成果以及數(shù)據(jù)引用格式。

3 數(shù)據(jù)樣本描述

以本數(shù)據(jù)庫中亞洲夏季風(fēng)指數(shù)數(shù)據(jù)集（過去15萬年）為例（李新周和劉曉東，2012）：

數(shù)據(jù)文件名稱：亞洲夏季風(fēng)指數(shù)數(shù)據(jù)集（過去15萬年）。定義夏季印度低壓中心（20°—80°E，10°—30°N）海平面氣壓區(qū)域平均值為夏季風(fēng)。通過長期瞬變古氣候數(shù)值模擬，分析軌道尺度上“日射強迫-季風(fēng)響應(yīng)”機制，探討東亞區(qū)域氣候變化對地球軌道參數(shù)引起太陽輻射變化的響應(yīng)。由亞洲夏季風(fēng)的長期演化序列可見，夏季風(fēng)呈現(xiàn)與負(fù)歲差同步的2萬年周期。歲差變化對北半球夏季太陽輻射強弱起主要作用。這些結(jié)論與以往的研究結(jié)果一致，佐證了CCSM3瞬變數(shù)值試驗結(jié)果的可靠性。所有數(shù)據(jù)集遵循三位一體的原則，即數(shù)據(jù)實體、數(shù)據(jù)文檔、縮略圖缺一不可。例如：該樣本數(shù)據(jù)集由3部分組成，其一為數(shù)據(jù)實體，其二為數(shù)據(jù)文檔，其三為縮略圖，分別為：1.亞洲夏季風(fēng)指數(shù)數(shù)據(jù)集（過去15萬年）-數(shù)據(jù)實體.excel（表1），2.亞洲夏季風(fēng)指數(shù)數(shù)據(jù)集（過去15萬年）-數(shù)據(jù)文檔.doc（圖2），3.亞洲夏季風(fēng)指數(shù)數(shù)據(jù)集（過去15萬年）-縮略圖（圖3）.zip。

表1 亞洲夏季風(fēng)指數(shù)數(shù)據(jù)集（過去15萬年）-數(shù)據(jù)實體（部分）Tab.1 Asian summer monsoon dataset (since 150 ka)-data entity (part)

圖2 亞洲夏季風(fēng)指數(shù)數(shù)據(jù)集（過去15萬年）-數(shù)據(jù)文檔Fig 2 Asian summer monsoon dataset (since 150 ka)-data document

圖3 亞洲夏季風(fēng)指數(shù)數(shù)據(jù)集（過去15萬年）-縮略圖Fig.2 Asian summer monsoon dataset (since 150 ka)-thumbnail

4 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和評估

本數(shù)據(jù)庫總體遵循總平臺制定的《組織管理辦法（2007）》、《運行管理規(guī)范（2007）》、《數(shù)據(jù)共享服務(wù)規(guī)范（2007）》、《數(shù)據(jù)質(zhì)量管理辦法（2007）》、《元數(shù)據(jù)編寫規(guī)范（2007）》、《數(shù)據(jù)備份規(guī)范（2007）》以及《數(shù)據(jù)文檔規(guī)范（2007）》等。按照古環(huán)境數(shù)據(jù)庫建設(shè)的特點以及共享服務(wù)需要，制定了專題數(shù)據(jù)庫的分類框架以及數(shù)據(jù)制作、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和數(shù)據(jù)管理的配套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，遵照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行專業(yè)數(shù)據(jù)的加工、整理、匯交及備份，保障所有共享數(shù)據(jù)質(zhì)量的可靠性。逐步發(fā)展成以研究所領(lǐng)導(dǎo)為平臺負(fù)責(zé)人，包含平臺網(wǎng)站維護(hù)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、數(shù)據(jù)搜集與審查、數(shù)據(jù)資源整合、用戶服務(wù)以及數(shù)據(jù)二次挖掘服務(wù)小組，從咨詢、決策、管理、執(zhí)行到用戶反饋的組織結(jié)構(gòu)。

平臺負(fù)責(zé)人：是東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)集成與共享系統(tǒng)的總負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)平臺的總體規(guī)劃、小組責(zé)任分配以及專題數(shù)據(jù)庫布局等頂層設(shè)計，同時負(fù)責(zé)與國家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺協(xié)調(diào)共建。

服務(wù)小組：負(fù)責(zé)平臺搭建、維護(hù)與運行服務(wù)。主要任務(wù)包括：平臺網(wǎng)站運行維護(hù)，提供7×24小時在線服務(wù)，網(wǎng)站連通率在95%以上，故障恢復(fù)時間在2小時以內(nèi)；制定本平臺數(shù)據(jù)搜集、整合、發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，做到元數(shù)據(jù)-數(shù)據(jù)體-數(shù)據(jù)文檔的“一站式”服務(wù)效果；對于無法搜索到得在線數(shù)據(jù)，允許用戶進(jìn)行在線數(shù)據(jù)預(yù)訂，3個工作日之內(nèi)可在線查看數(shù)據(jù)預(yù)訂結(jié)果；對于離線數(shù)據(jù)，提供離線數(shù)據(jù)服務(wù)窗口，通過用戶申請，3個工作日之內(nèi)做出響應(yīng)；針對特殊用戶提供數(shù)據(jù)二次挖掘服務(wù)。

支撐條件：東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)集成與共享系統(tǒng)依托單位——中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國家重點實驗室擁有一批先進(jìn)的分析測試儀器和樣品采集與觀測系統(tǒng)。如3 MV加速器質(zhì)譜計（AMS）、放射性碳AMS制靶系統(tǒng)、10Be-AMS制靶系統(tǒng)、超導(dǎo)磁力儀、TL/OSL釋光測量系統(tǒng)、穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀（MAT-252、MAT-251、δPlus）、元素分析儀、ICP-MS、X熒光光譜儀、X射線衍射儀、激光粒度儀、碳?xì)馊苣z分析儀、氣溶膠野外采集系統(tǒng)、離子色譜、樹輪測量系統(tǒng)、計算機工作站等。形成了比較齊全的地質(zhì)年代學(xué)測試序列和古環(huán)境代用指標(biāo)測試系統(tǒng)。

現(xiàn)有高速科技網(wǎng)，擁有星盈GT8000超級刀片機群、曙光TC5000超級刀片機群和IBM UNIX服務(wù)器各一臺，累計理論浮點運算峰值近10萬億次/秒，累計存儲500 TB，且具有獨立高性能計算機機房60平方米，這將保障東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)集成與共享系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲、在線訪問、用戶訂制以及數(shù)據(jù)二次挖掘等服務(wù)功能的順利實施。東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)集成與共享系統(tǒng)網(wǎng)站運行與維護(hù)有專人負(fù)責(zé)，保障7×24小時在線服務(wù)。

5 數(shù)據(jù)價值

作為地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺重要數(shù)據(jù)庫的東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)集成與共享系統(tǒng)，是我國唯一的一個以古環(huán)境數(shù)據(jù)集成與共享為單元，涵蓋不同時間尺度（十年、百年、萬年甚至百萬年），不同特色研究區(qū)域（如黃土高原、青藏高原、西部干旱區(qū)、東部季風(fēng)區(qū)等），不同學(xué)科門類（土壤學(xué)、礦物學(xué)、地球化學(xué)、生物學(xué)、氣候?qū)W、水文學(xué)、地理學(xué)等），集地球系統(tǒng)五大圈層數(shù)據(jù)決策服務(wù)與專業(yè)分析于一體的綜合性古環(huán)境數(shù)據(jù)中心，是黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國家重點實驗室數(shù)據(jù)信息對外交流與合作的重要窗口。目前擁有的特色數(shù)據(jù)資源包括：

（1）構(gòu)造尺度（幾十到百萬年）、軌道尺度（萬年）、千年—百年時間尺度的冰芯、湖泊沉積等以及較短尺度的石筍、樹輪高分辨率數(shù)據(jù)；

（2）干旱區(qū)、季風(fēng)區(qū)、季風(fēng)干旱過渡區(qū)等不同地理單元（羅布泊、黃土高原、青海湖、江漢平原、云南鶴慶盆地等）的高質(zhì)量巖芯資料；

（3）粒度、灰度、同位素比值、孢粉、介形類等不同類型環(huán)境記錄的物理、化學(xué)、生物等代用指標(biāo)；

（4）涉及礦物學(xué)、地球化學(xué)、生物學(xué)、水文學(xué)、氣候?qū)W、環(huán)境學(xué)等多學(xué)科古環(huán)境數(shù)據(jù)。如粘土礦物、磁性礦物、元素組成、鹽類指標(biāo)、有機分子單體的同位素組成、花粉、搖蚊、孢粉、植物殘體、炭屑、硅藻、地表徑流重建數(shù)據(jù)等；

（5）以地球系統(tǒng)科學(xué)為主要對象的不同圈層的地質(zhì)環(huán)境記錄和數(shù)值模擬數(shù)據(jù)。如風(fēng)塵通量、鋁通量、珊瑚熒光光譜、海洋同位素、海表溫度，重建的古溫度、古降水、古風(fēng)場以及古氣候模擬輸出資料等。

東亞古環(huán)境涉及巖石圈、生物圈、大氣圈等五大圈層，涵蓋黃土、冰芯、湖泊、海洋、洞穴石筍、樹輪等古氣候和古環(huán)境記錄。不同區(qū)域不同時間點，這些記錄有一定的差異，通過各種數(shù)據(jù)的對比研究，從宏觀上來把握這些量的變化情況，并利用多種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的分類存儲、管理、維護(hù)與更新，為其他科研項目的分析和管理模塊提供數(shù)據(jù)共享與支持，可以促進(jìn)學(xué)科之間的交叉研究，更好地了解過去東亞環(huán)境的變遷，以更好地預(yù)測將來環(huán)境的演變。

6 數(shù)據(jù)使用方法和建議

本數(shù)據(jù)庫上傳數(shù)據(jù)主要包括實體數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)說明、原始參考文獻(xiàn)及附圖。具有元數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)檢索、指標(biāo)檢索等功能。元數(shù)據(jù)檢索：對元數(shù)據(jù)庫進(jìn)行導(dǎo)航式、按關(guān)鍵字、按研究區(qū)域檢索等；數(shù)據(jù)檢索：對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行導(dǎo)航式、按關(guān)鍵字、按作者、按年份、復(fù)雜條件檢索等；指標(biāo)檢索：提供導(dǎo)航式檢索、按關(guān)鍵字檢索等檢索方式。為用戶提供數(shù)據(jù)匯交，數(shù)據(jù)導(dǎo)航、數(shù)據(jù)搜索、數(shù)據(jù)在線訪問與下載、數(shù)據(jù)在線預(yù)訂，數(shù)據(jù)使用咨詢，委托建庫、軟件工具共享等方面的服務(wù)。整合集成的數(shù)據(jù)資源全部經(jīng)過規(guī)范化處理，增加了使用率。在數(shù)據(jù)集中詳細(xì)介紹了數(shù)據(jù)的來源、獲取方法等，方便用戶引用。用戶針對自己的需求，根據(jù)關(guān)鍵字等檢索后，注冊便可下載使用這些數(shù)據(jù)，同時用戶可根據(jù)自己的需要進(jìn)行自身信息管理（楊欣等，2008）。

7 結(jié)論

東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)庫依托于中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所，是針對目前我國科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺實際情況，結(jié)合國際古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀，為滿足古環(huán)境古氣候研究的重要需求而建立的。數(shù)據(jù)庫立足于中國大陸古環(huán)境研究領(lǐng)域，輻射東亞，通過集成、整合、引進(jìn)等方式匯集國內(nèi)外古環(huán)境研究領(lǐng)域科技數(shù)據(jù)資源，并進(jìn)行規(guī)范化加工處理，分類存儲，形成一個可提供快速共享服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)體系；同時，以黃土高原、青藏高原和內(nèi)陸干旱區(qū)為重點，兼顧東亞其他地理單元，通過對現(xiàn)有古氣候、古環(huán)境及相關(guān)實時觀測資料的搜集、整理、數(shù)字化、集成、模擬以及二次挖掘，以正在進(jìn)行的相關(guān)國家科研項目為基礎(chǔ)，建成以中國大陸為中心的東亞區(qū)域的多源原始環(huán)境數(shù)據(jù)，古環(huán)境記錄數(shù)字標(biāo)本與代用指標(biāo)，古氣候與環(huán)境數(shù)值模擬結(jié)果等古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)集成與共享平臺。通過對樣本數(shù)據(jù)集的描述，介紹了數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)集的主要采集、加工和處理方法，數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制與評估，數(shù)據(jù)使用方法和建議等方面，強調(diào)所有數(shù)據(jù)集遵循三位一體的原則（數(shù)據(jù)實體、數(shù)據(jù)文檔、縮略圖），嚴(yán)格保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并確保使用者可以更加便捷地查找與下載數(shù)據(jù)，從而達(dá)到古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)的共享。

致謝：感謝中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所劉曉東研究員在東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)和日常維護(hù)中給予的各種指導(dǎo)和幫助。本研究受到國家重點研發(fā)計劃項目（2016YFA0601904）、國家自然科學(xué)基金項目（41690115，41472162）及國家科技基礎(chǔ)條件平臺-國家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺（http://www. geodata.cn）的聯(lián)合支持。

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East Asian Paleoenvironmental Science Database

ZHAO Hongli, LI Xinzhou, TAN Tingdan, YAN Libin, LI Hongbing
State Key Laboratory of Loess and Quaternary Geology, Institute of Earth Environment, Chinese Academy of Sciences, Xi’an 710061, China

East Asian Paleoenvironment Science Database (EAPSD), relying on the Institute of Earth Environment, Chinese Academy of Sciences, is an important branch of national data sharing infrastructure of earth system science and which was established on the basis of original paleoclimate and paleoenvironment thematic database. Under the supporting of national mega projects, the EAPSD, which is based on the research field of paleoenvironment in mainland of China and covers East Asia. It has formed a network system through the integration, concordance, introduction and other ways to collect the domestic and foreign paleoenvironment resources. The EAPSD is on the base of the loess plateau, the Qinghai-Tibet Plateau, the arid inland area and other geographical unit in East Asia and focused on integrating, simulating, and excavating paleoenvironment data and reanalysis data. As a comprehensive and diverse integrated data center, the East Asian Paleoenvironment Science Database strives to make original contribution to academic exchange, sharing of scientifi c research achievements, as well as the development of science and technology in our country and the world.

East Asian; paleoenvironment; science database; numeralization; reanalysis data

趙宏麗，E-mail: zhaohl@ieecas.cn Corresponding Author: ZHAO Hongli, E-mail: zhaohl@ieecas.cn

趙宏麗，李新周，譚婷丹, 等. 2017. 東亞古環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)庫[J].地球環(huán)境學(xué)報, 8(3): 273 – 282.

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