對(duì)地觀測(cè)大數(shù)據(jù)開(kāi)放共享：挑戰(zhàn)與思考

何國(guó)金 王桂周 龍騰飛 彭 燕 江 威 尹然宇 焦偉利 張兆明

中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所 北京 100094

科學(xué)大數(shù)據(jù)成為驅(qū)動(dòng)地球科學(xué)創(chuàng)新與知識(shí)發(fā)現(xiàn)的新引擎[1]，作為科學(xué)大數(shù)據(jù)重要組成部分的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)已成為國(guó)家基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性資源，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和國(guó)家安全中發(fā)揮著不可或缺的作用。全球?qū)Φ赜^測(cè)已具備大氣、海洋和陸地高精度、高時(shí)空分辨率的數(shù)據(jù)獲取能力，對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域已經(jīng)步入大數(shù)據(jù)時(shí)代[2-4]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至 2017 年 8 月，全球共發(fā)射了 4 635 顆衛(wèi)星，僅 2017 年上半年就發(fā)射了 357 顆[5,6]。目前，1 738 顆衛(wèi)星在軌正常運(yùn)行，其中對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星 596 顆，約占目前在軌正常運(yùn)行衛(wèi)星的 1/3[5,6]。近年來(lái)，以 Planet Labs-Flock、“吉林一號(hào)”等為代表的微小衛(wèi)星、多星星座逐漸成為遙感市場(chǎng)的新熱點(diǎn)，開(kāi)啟了對(duì)地觀測(cè)大數(shù)據(jù)獲取的新時(shí)代，如 2017 年 2 月15 日，88 顆 Planet Labs-Flock 衛(wèi)星就通過(guò)一箭多星的方式搭載升空[7]。

1 國(guó)際對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)開(kāi)放共享的現(xiàn)狀及趨勢(shì)

科學(xué)大數(shù)據(jù)是科學(xué)發(fā)現(xiàn)與知識(shí)創(chuàng)新的新引擎，它將改變?nèi)祟?lèi)生活及對(duì)世界的深層認(rèn)知與理解[2]。作為科學(xué)大數(shù)據(jù)重要組成部分的對(duì)地觀測(cè)大數(shù)據(jù)在國(guó)家戰(zhàn)略、行業(yè)應(yīng)用、科學(xué)研究等方面發(fā)揮了重要作用。對(duì)地觀測(cè)大數(shù)據(jù)的開(kāi)放共享推動(dòng)了全球尺度的科學(xué)和環(huán)境監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的研究與發(fā)展，驅(qū)動(dòng)學(xué)科創(chuàng)新，促進(jìn)人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展。2008 年美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（USGS）實(shí)施的 Landsat 系列衛(wèi)星數(shù)據(jù)開(kāi)放共享使得全球尺度 30 米分辨率的森林覆蓋、水體、火燒跡地、土地覆蓋分類(lèi)等專(zhuān)題產(chǎn)品的生產(chǎn)成為可能[8-11]。郭華東[12]在 Nature 發(fā)表題為《構(gòu)建數(shù)字絲路》的評(píng)論文章中指出，為滿足龐大且日益快速增長(zhǎng)的“一帶一路”地球大數(shù)據(jù)應(yīng)用需求，既要建立能夠共享數(shù)據(jù)、代碼、方法的開(kāi)放平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)已有對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的科學(xué)分析及未來(lái)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的集成應(yīng)用，提高“一帶一路”數(shù)據(jù)共享和互通互用能力；又要探索大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究新范式，推廣地球大數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)，服務(wù)于全球可持續(xù)發(fā)展。

國(guó)際上，許多國(guó)家日益重視對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)共享政策的制定。以美國(guó)和一些歐洲國(guó)家為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家先后制定了國(guó)家或行業(yè)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)開(kāi)放共享的政策，以提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和規(guī)范國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。美國(guó)對(duì)政府擁有和資助生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采取“完全開(kāi)放”的共享管理機(jī)制，同時(shí)提出了邊際成本補(bǔ)償原則以保護(hù)數(shù)據(jù)提供者的利益；對(duì)商業(yè)公司投資生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采取“平等競(jìng)爭(zhēng)”的市場(chǎng)化管理機(jī)制[13-15]。這種分級(jí)式的共享管理機(jī)制極大地促進(jìn)了對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的開(kāi)放共享和廣泛應(yīng)用。歐洲的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)政策強(qiáng)調(diào)以共享為核心，歐洲航天局（ESA，以下簡(jiǎn)稱“歐空局”）發(fā)布了修正的 ESA 對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)政策，將遙感數(shù)據(jù)使用分為自由使用和有限使用兩類(lèi)，2013 年發(fā)布的GMES“哨兵”數(shù)據(jù)政策則明確了“無(wú)歧視性訪問(wèn)”原則，所有用戶均可免費(fèi)獲取[16,17]。

1991 年由美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）牽頭，多國(guó)參與建立的地球觀測(cè)系統(tǒng)（EOS）計(jì)劃的提出和實(shí)施掀起了對(duì)地觀測(cè)技術(shù)發(fā)展的浪潮，該系統(tǒng)由ACRIMSAT、Aqua、Terra、Landsat7、Jason-1 等多顆衛(wèi)星組成，在大氣、海洋、陸地、生物等多學(xué)科領(lǐng)域進(jìn)行綜合應(yīng)用[18,19]。其中 NASA 的 EOSDIS 系統(tǒng)提供了 MODIS TERRA 和 AQUA 衛(wèi)星數(shù)據(jù)及相關(guān)產(chǎn)品的共享服務(wù)，在國(guó)際遙感科學(xué)研究中發(fā)揮了重要作用[20,21]。2003 年，歐空局實(shí)施了“哥白尼計(jì)劃”（GEMS，原稱“全球環(huán)境與安全監(jiān)測(cè)計(jì)劃”），強(qiáng)調(diào)對(duì)地觀測(cè)平臺(tái)數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)和使用。2008 年，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（USGS）開(kāi)始提供全球陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)的共享和下載服務(wù)，近年來(lái)逐步提供高時(shí)空一致性的 ARD（Analysis Ready Data）產(chǎn)品共享，便于用戶直接分析使用[22,23]。2013 年歐空局開(kāi)始實(shí)施 Sentinel 系列衛(wèi)星數(shù)據(jù)的共享，為歐洲乃至全球的可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境治理以及安全政策提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)[24]。

21 世紀(jì)以來(lái)，對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)迅猛增長(zhǎng)，對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的共享呈現(xiàn)出資源整合全球化、技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化、共享服務(wù)信息化等發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)家之間大規(guī)模的共享體系開(kāi)始形成，如全球綜合對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)（GEOSS）等[25]。GEOSS 通過(guò)全球范圍的數(shù)據(jù)整合與集成實(shí)現(xiàn)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)全球性開(kāi)放共享，并向用戶提供數(shù)據(jù)、信息和知識(shí) 3 大類(lèi)產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)[26-28]。

縱觀全球?qū)Φ赜^測(cè)大數(shù)據(jù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，在需求牽引、政策驅(qū)動(dòng)和技術(shù)推動(dòng)下，對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的流動(dòng)性在逐步提高，對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)開(kāi)放共享的深度和廣度都在不斷加強(qiáng)。但由于政策、制度和技術(shù)等多方面的原因，對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的共享程度和數(shù)據(jù)應(yīng)用深度還有較大提升空間，對(duì)地觀測(cè)大數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值還沒(méi)有被充分挖掘出來(lái)。隨著對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)開(kāi)放共享從單純的數(shù)據(jù)共享模式轉(zhuǎn)變成以“谷歌地球引擎”（Google Earth Engine）和澳大利亞地球科學(xué)“數(shù)據(jù)立方體”（Data Cube）為代表的新型對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)開(kāi)放共享服務(wù)。Google Earth Engine 將全球歷史存檔的長(zhǎng)時(shí)間序列的多源遙感數(shù)據(jù)整合在一起，用戶不僅可以免費(fèi)下載數(shù)據(jù)，還能對(duì)大規(guī)模影像進(jìn)行在線分析（如變化檢測(cè)、趨勢(shì)分析等）[29]。Data Cube 實(shí)現(xiàn)了澳大利亞多源對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的無(wú)縫整合、時(shí)間序列快速分析以及定量信息產(chǎn)品的應(yīng)用[30]。

2 我國(guó)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)開(kāi)放共享的現(xiàn)狀

自1970 年 4月24日發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”以來(lái)，我國(guó)在軌運(yùn)行的衛(wèi)星已超過(guò) 200 顆，僅對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域目前就已形成了“風(fēng)云”“海洋”“資源”“高分”“遙感”“天繪”等多個(gè)體系[31,32]。近年來(lái)，我國(guó)在對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域的投入不斷增長(zhǎng)，對(duì)地觀測(cè)科技創(chuàng)新能力與水平不斷提升，對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出“井噴式”增長(zhǎng)，且質(zhì)量大幅提高。

目前，我國(guó)已發(fā)射 10 余顆民用高分遙感衛(wèi)星，逐步形成了高空間分辨率、高時(shí)間分辨率、高光譜分辨率的對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)。高分一號(hào)衛(wèi)星作為高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)的首發(fā)星，截至 2018 年 6月，已獲取存檔數(shù)據(jù) 230 余萬(wàn)景，每天新增約 1 TB 數(shù)據(jù)[33]。2018 年 3 月31日以“一箭三星”方式發(fā)射高分一號(hào) 02、03、04 衛(wèi)星，標(biāo)志著我國(guó)首個(gè)民用高分辨率光學(xué)業(yè)務(wù)星座正式投入使用，可實(shí)現(xiàn) 3 星 15 天全球覆蓋、2 天重訪，以及長(zhǎng)期、連續(xù)、穩(wěn)定、快速地獲取全球 2 米全色、8 米多光譜影像[34]；2018年5月9日、6月2日和7月31日，高分五號(hào)、六號(hào)和十一號(hào)又先后升空。除國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星，1986 年建成的中國(guó)遙感衛(wèi)星地面站還持續(xù)接收和處理了包括 Landsat 系列、SPOT 系列、THEOS、ERS、ENVISAT 在內(nèi)的近 20 顆國(guó)外對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，形成了目前我國(guó)最長(zhǎng)時(shí)間的多種對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)檔案庫(kù)[4]。

政策上，我國(guó)采取了中低分辨率遙感數(shù)據(jù)免費(fèi)分發(fā)、高分辨率遙感數(shù)據(jù)授權(quán)發(fā)放的措施，以推動(dòng)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)資源共享和有效利用，提高衛(wèi)星遙感應(yīng)用和服務(wù)水平。但總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)的數(shù)據(jù)共享生態(tài)系統(tǒng)還有待進(jìn)一步健全，有些共享計(jì)劃往往缺乏長(zhǎng)期性和持續(xù)性。通過(guò)多年的實(shí)踐與摸索，國(guó)家認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)共享生態(tài)平衡的重要性，開(kāi)始從國(guó)家層面開(kāi)展數(shù)據(jù)共享政策的頂層設(shè)計(jì)，以期建立更健康、更可持續(xù)的數(shù)據(jù)共享環(huán)境[35]。

相比對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的獲取，數(shù)據(jù)的開(kāi)放共享工作相對(duì)滯后。目前，各種衛(wèi)星系統(tǒng)如氣象、陸地、海洋等獲取的遙感數(shù)據(jù)分散在不同的部門(mén)或數(shù)據(jù)中心。氣象衛(wèi)星形成了較為完整的數(shù)據(jù)共享體系，而有些國(guó)產(chǎn)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)僅對(duì)部分用戶開(kāi)放，或?qū)妰H提供部分?jǐn)?shù)據(jù)的開(kāi)放共享。2011 年，中國(guó)遙感衛(wèi)星地面站面向全國(guó)用戶開(kāi)展了“對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)共享計(jì)劃”，首次將接收存檔的中等分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)面向全國(guó)用戶提供免費(fèi)共享服務(wù)；2013 年中科院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心利用其高速網(wǎng)絡(luò)、海量存儲(chǔ)、分布式計(jì)算等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建了地理空間數(shù)據(jù)云（GSCloud），提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)；為了減少用戶的數(shù)據(jù)處理負(fù)擔(dān)，中科院遙感與數(shù)字地球研究所中國(guó)遙感衛(wèi)星地面站建立了 RTU（Ready To Use）產(chǎn)品庫(kù)，向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和多樣化的高級(jí)數(shù)據(jù)產(chǎn)品，便于用戶直接應(yīng)用[4,36]。另外，我國(guó)也積極參與 GEOSS 的建設(shè)，科技部國(guó)家遙感中心組織建立了國(guó)家綜合地球觀測(cè)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，成為我國(guó)以及國(guó)際地球觀測(cè)數(shù)據(jù)共享的重要窗口。

國(guó)務(wù)院于 2015 年發(fā)布的《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展的行動(dòng)綱要》中明確提出了“積極推動(dòng)由國(guó)家公共財(cái)政支持的公益性科研活動(dòng)獲取和產(chǎn)生的科學(xué)數(shù)據(jù)逐步開(kāi)放共享”的重要目標(biāo)[37]，中科院 2018 年啟動(dòng)的戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)（A 類(lèi)）“地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程”致力于提升中科院乃至國(guó)家層面地球科學(xué)領(lǐng)域海量數(shù)據(jù)的集成共享水平，積極推動(dòng)地球科學(xué)數(shù)據(jù)的開(kāi)放共享。中國(guó)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)共享正迎來(lái)新的機(jī)遇，但同時(shí)也面臨著數(shù)據(jù)政策壁壘、數(shù)據(jù)規(guī)范與質(zhì)量、大數(shù)據(jù)時(shí)代數(shù)據(jù)共享模式的轉(zhuǎn)型等諸多挑戰(zhàn)。

3 我國(guó)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)開(kāi)放共享的幾點(diǎn)思考

綜上所述，我國(guó)從對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域的“數(shù)據(jù)大國(guó)”向“數(shù)據(jù)強(qiáng)國(guó)”轉(zhuǎn)變的過(guò)程中還面臨一些問(wèn)題。一方面，對(duì)地觀測(cè)大數(shù)據(jù)作為一種重要的戰(zhàn)略資源，其開(kāi)放共享就有特殊性和困難性，當(dāng)人們意識(shí)到對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)具備資產(chǎn)屬性時(shí)，數(shù)據(jù)共享往往就成為偽命題。另一方面，受制于數(shù)據(jù)開(kāi)放共享的政策措施、基礎(chǔ)設(shè)施以及技術(shù)支撐和服務(wù)能力的不足，對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)還未實(shí)現(xiàn)真正意義上的流通。一種不能很好流通的數(shù)據(jù)，其潛在的價(jià)值也難以得到最大程度的挖掘和利用。因此，必須建立可執(zhí)行的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)管理政策，重塑數(shù)據(jù)的價(jià)值觀，特別是要?jiǎng)?chuàng)新數(shù)據(jù)共享的模式和技術(shù)方法，從而打破對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)共享的瓶頸，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流通和應(yīng)用。

3.1 加強(qiáng)數(shù)據(jù)治理體系建設(shè)，夯實(shí)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)開(kāi)放共享的基礎(chǔ)

首先，應(yīng)打破對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)共享的政策壁壘。2018 年 4 月國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《科學(xué)數(shù)據(jù)管理辦法》中明確規(guī)定，“科學(xué)數(shù)據(jù)管理遵循分級(jí)管理、安全可控、充分利用的原則，明確責(zé)任主體，加強(qiáng)能力建設(shè)，促進(jìn)開(kāi)放共享”[38]。從宏觀上，我國(guó)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的分發(fā)還存在一定程度的開(kāi)放共享與經(jīng)濟(jì)利益不脫鉤、定密籠統(tǒng)等問(wèn)題。一方面，政府投資的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的申請(qǐng)和審批過(guò)程往往比較繁瑣，用戶難以方便地獲取對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)。另一方面，《遙感影像公開(kāi)使用管理規(guī)定》對(duì)分辨率優(yōu)于 10 米（尤其是優(yōu)于 0.5 米）的衛(wèi)星影像的分發(fā)和獲取做了較為嚴(yán)格的流通限制[39]，使得高分辨率對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的開(kāi)放共享存在較大的障礙。因此，應(yīng)進(jìn)一步厘清對(duì)政府投資和企業(yè)投資所獲取的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)界限，打通數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)分中心的壁壘，擴(kuò)大政府預(yù)算資金資助形成的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的共享范圍，使對(duì)地觀測(cè)大數(shù)據(jù)實(shí)實(shí)在在地流通起來(lái)。另外，還應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，進(jìn)一步研究有利于數(shù)據(jù)流通的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)安全等級(jí)的劃分。

其次，應(yīng)完善數(shù)據(jù)共享評(píng)價(jià)體系，建立數(shù)據(jù)共享指標(biāo)等可操作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保障機(jī)制和激勵(lì)措施。知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保障和健全的激勵(lì)機(jī)制是決定數(shù)據(jù)生產(chǎn)者進(jìn)行數(shù)據(jù)共享主觀意愿的重要因素[40]。強(qiáng)制匯交項(xiàng)目成果數(shù)據(jù)或者經(jīng)費(fèi)獎(jiǎng)勵(lì)的方式[38]，雖可保障國(guó)家經(jīng)費(fèi)支持下所產(chǎn)生數(shù)據(jù)的匯交共享，但仍無(wú)法充分調(diào)動(dòng)科研人員共享數(shù)據(jù)的積極性。數(shù)據(jù)出版是保障數(shù)據(jù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的有效手段之一；然而，對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)通常被作為中間數(shù)據(jù)使用，從最終數(shù)據(jù)成果中難以判斷其使用的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的來(lái)源，甄別數(shù)據(jù)侵權(quán)行為的難度較大。此外，作為圖像的一種，對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的查重相比傳統(tǒng)的基于文本的文獻(xiàn)查重也更加困難。這些都是保障知識(shí)產(chǎn)權(quán)所面臨的挑戰(zhàn)。為此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)出版的創(chuàng)新性工作，考慮引入眾包模式、數(shù)據(jù)索引用指數(shù)等方式解決數(shù)據(jù)出版前的質(zhì)量和知識(shí)產(chǎn)權(quán)等問(wèn)題。

另外，需進(jìn)一步提升對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量和規(guī)范，確保共享數(shù)據(jù)的真實(shí)性、準(zhǔn)確性和時(shí)效性，保證數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)、可訪問(wèn)、可交互、可重用、可引用[41]。同時(shí)，增強(qiáng)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的共享服務(wù)能力，加強(qiáng)跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)共享的人才隊(duì)伍建設(shè)，促進(jìn)對(duì)地觀測(cè)大數(shù)據(jù)與其他科學(xué)數(shù)據(jù)的交叉融合和綜合應(yīng)用。

3.2 制度和技術(shù)并重，構(gòu)建良好的數(shù)據(jù)共享生態(tài)系統(tǒng)

2014 年，大數(shù)據(jù)首次寫(xiě)入政府工作報(bào)告，從此，大數(shù)據(jù)逐漸成為各級(jí)政府關(guān)注的熱點(diǎn)。2015 年，國(guó)務(wù)院正式印發(fā)了《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展的行動(dòng)綱要》。2017 年，國(guó)家先后出臺(tái)了《政務(wù)信息系統(tǒng)整合共享實(shí)施方案》《政務(wù)信息資源目錄編制指南（試行）》等多項(xiàng)政策文件，推進(jìn)政府?dāng)?shù)據(jù)匯聚、共享、開(kāi)放，取得了諸多進(jìn)展[37,42,43]。2017 年12月，十九屆中共中央政治局就實(shí)施國(guó)家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略進(jìn)行了集體學(xué)習(xí)，習(xí)近平總書(shū)記深刻分析了我國(guó)大數(shù)據(jù)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)，提出了 5 個(gè)方面的要求。2018 年，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《科學(xué)數(shù)據(jù)管理辦法》[38]。

雖然國(guó)家在戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)層面對(duì)數(shù)據(jù)共享的政策均有部署，但對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)共享要達(dá)到完全的開(kāi)放原則、責(zé)權(quán)利一致原則、可用原則、可持續(xù)原則以及創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)原則的要求，實(shí)現(xiàn)“誰(shuí)擁有，誰(shuí)負(fù)責(zé)”“誰(shuí)使用，誰(shuí)負(fù)責(zé)”“誰(shuí)流轉(zhuǎn)，誰(shuí)負(fù)責(zé)”“誰(shuí)開(kāi)放，誰(shuí)受益”的數(shù)據(jù)生態(tài)，在實(shí)踐中仍面臨一些障礙和挑戰(zhàn)，需要相關(guān)的技術(shù)體系支撐和保障，在有些情況下，技術(shù)決定著數(shù)據(jù)共享的實(shí)現(xiàn)程度和可能性[35,38,44]。

數(shù)據(jù)流通是實(shí)現(xiàn)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)共享以釋放數(shù)據(jù)價(jià)值的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而，對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)流通也伴隨著權(quán)屬、質(zhì)量、合規(guī)性、安全性等諸多問(wèn)題，這些問(wèn)題成了制約對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)流通的瓶頸，如前文提到的知識(shí)產(chǎn)權(quán)對(duì)數(shù)據(jù)共享積極性的影響。區(qū)塊鏈、安全多方計(jì)算等應(yīng)用于數(shù)據(jù)流通的技術(shù)或技術(shù)框架為解決數(shù)據(jù)流通過(guò)程中的問(wèn)題提供了富有啟發(fā)性的解決方案[45]。通過(guò)這些新技術(shù)的應(yīng)用，有望促進(jìn)數(shù)據(jù)共享流通全流程的可監(jiān)可控可追溯，降低知識(shí)產(chǎn)權(quán)受侵害的風(fēng)險(xiǎn)，解決對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)資源擁有者不愿、不敢共享的問(wèn)題。

3.3 創(chuàng)新對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)共享服務(wù)模式，促進(jìn)學(xué)科交叉、知識(shí)發(fā)現(xiàn)和綜合應(yīng)用

對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域步入大數(shù)據(jù)時(shí)代促使其數(shù)據(jù)共享的模式發(fā)生著深刻的變革，主要表現(xiàn)為從單純數(shù)據(jù)共享向服務(wù)共享、信息共享、主動(dòng)共享的方向轉(zhuǎn)型，步入到以數(shù)據(jù)深度挖掘和融合應(yīng)用為主要特征的智能化階段。在這種新型服務(wù)模式下，數(shù)據(jù)共享服務(wù)提供方將在新數(shù)據(jù)產(chǎn)生的第一時(shí)間主動(dòng)按需向用戶推送可定制、多樣化、高層次的數(shù)據(jù)，甚至信息產(chǎn)品，從而打通從對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)接收、處理到信息提取和共享分發(fā)的完整鏈路[4]，提高數(shù)據(jù)流通、數(shù)據(jù)挖掘的效率。云計(jì)算、人工智能的發(fā)展為創(chuàng)新大數(shù)據(jù)時(shí)代的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)共享模式提供了技術(shù)支撐。國(guó)際上目前已經(jīng)出現(xiàn)了以美國(guó)的 Google Earth Engine、澳大利亞的 Data Cube 以及歐空局的 Copernicus 等為代表的新型對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)共享服務(wù)系統(tǒng)。

黨的十九大報(bào)告高屋建瓴地提到“推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合” 中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)“地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程”正在建設(shè)的 CAS Earth Data Bank 系統(tǒng)，就是將互聯(lián)網(wǎng)、人工智能和對(duì)地觀測(cè)大數(shù)據(jù)深度融合，打造一種數(shù)據(jù)、計(jì)算、服務(wù)一體化的數(shù)據(jù)共享新模式。這種模式共享的不僅僅是數(shù)據(jù)，也提供信息和服務(wù)。未來(lái)，用戶不但可以利用 CAS Earth Data Bank 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源、算法資源和計(jì)算資源，還可以上載他們的數(shù)據(jù)、模型和算法，為其開(kāi)展特定應(yīng)用服務(wù)。同時(shí)，這種平臺(tái)即共享的服務(wù)模式，有利于打破對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)和信息壁壘，進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)流通過(guò)程的追溯能力，保障知識(shí)產(chǎn)權(quán)不受侵害，提高數(shù)據(jù)生產(chǎn)者的共享積極性；同時(shí)，實(shí)現(xiàn)多源對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的整合，有效促進(jìn)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)與其他學(xué)科數(shù)據(jù)的交叉融合和地學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)，深化對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)地觀測(cè)大數(shù)據(jù)的開(kāi)放共享是大數(shù)據(jù)時(shí)代的必然趨勢(shì)。我國(guó)對(duì)地觀測(cè)大數(shù)據(jù)共享仍然面臨數(shù)據(jù)共享政策壁壘、數(shù)據(jù)規(guī)范與質(zhì)量問(wèn)題以及數(shù)據(jù)共享模式的轉(zhuǎn)型等諸多挑戰(zhàn)。我國(guó)要實(shí)現(xiàn)從對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域的“數(shù)據(jù)大國(guó)”向“數(shù)據(jù)強(qiáng)國(guó)”轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)真正意義上的對(duì)地觀測(cè)大數(shù)據(jù)共享和流通，需要從數(shù)據(jù)治理體系建設(shè)、良好共享生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建和數(shù)據(jù)共享服務(wù)模式創(chuàng)新 3 個(gè)方面開(kāi)展研究工作，形成可持續(xù)的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)共享新環(huán)境。

致謝中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)（A 類(lèi)）“地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程”成立了數(shù)據(jù)共享工作組，本文吸納了數(shù)據(jù)共享工作組專(zhuān)家們的一些真知灼見(jiàn)。在此對(duì)專(zhuān)家們的貢獻(xiàn)表示衷心的感謝。