11月5日上午10時(shí)19分，太原衛星發(fā)射中心，伴著(zhù)巨大的轟鳴聲，“可持續發(fā)展科學(xué)衛星1號”（SDGSAT-1）隨長(cháng)征六號運載火箭發(fā)射升空，順利進(jìn)入預定軌道，發(fā)射取得圓滿(mǎn)成功。這是可持續發(fā)展大數據國際研究中心規劃的首發(fā)星，也是國際上首顆專(zhuān)門(mén)服務(wù)聯(lián)合國2030年可持續發(fā)展議程的科學(xué)衛星。
9月6日，可持續發(fā)展大數據國際研究中心在北京成立，這個(gè)依托中國科學(xué)院科研基礎而成立的國際機構肩負重任——去年9月，國家主席習近平在第七十五屆聯(lián)合國大會(huì )一般性辯論上莊嚴承諾，中國將設立可持續發(fā)展大數據國際研究中心，支持落實(shí)聯(lián)合國2030年可持續發(fā)展議程（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“2030年議程”）。
作為全球首個(gè)以大數據服務(wù)2030年議程的國際科研機構，該中心的發(fā)展定位和建設目標是什么？大數據對可持續發(fā)展有何裨益？如何利用現有大數據資源和技術(shù)實(shí)力為世界提供中國智慧和作出中國貢獻？中心主任、中國科學(xué)院院士郭華東向記者談了他的見(jiàn)解。
肩負五大使命，提供公共數據產(chǎn)品助推《2030年可持續發(fā)展議程》落地
問(wèn)：可持續發(fā)展大數據國際研究中心的出發(fā)點(diǎn)、發(fā)展定位和建設目標是什么？
郭華東：2015年9月，第七十屆聯(lián)合國大會(huì )通過(guò)《2030年可持續發(fā)展議程》，提出17個(gè)可持續發(fā)展目標。統計發(fā)現，這些目標可以分為三類(lèi)：一類(lèi)有數據有方法，一類(lèi)有方法沒(méi)有數據，還有一類(lèi)沒(méi)有數據也沒(méi)有方法，而沒(méi)有數據是不可能實(shí)現可持續發(fā)展目標的。于是，聯(lián)合國提出了可持續發(fā)展技術(shù)促進(jìn)機制，用包括數據在內的科技創(chuàng )新對這些目標進(jìn)行測量、監測和評估，這與我們國家創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展戰略的理念高度吻合，也就是用科技創(chuàng )新來(lái)助推發(fā)展目標的實(shí)現。
在這樣的背景之下，可持續發(fā)展大數據國際研究中心應運而生，目標是把它建設成科學(xué)研究中心、數據信息服務(wù)與技術(shù)創(chuàng )新中心和全球可持續發(fā)展高端智庫。作為設立在中國的一個(gè)國際機構，它服務(wù)于我國，也服務(wù)于聯(lián)合國相關(guān)機構和各成員國，特別是“一帶一路”發(fā)展中國家，通過(guò)提供全方位公共數據產(chǎn)品，助推2030年議程落實(shí)落地。為此，我們提出中心近期建設5大使命，即研發(fā)和建設可持續發(fā)展大數據平臺、開(kāi)展可持續發(fā)展指標監測與評估科學(xué)研究、研制和運行可持續發(fā)展科學(xué)衛星、建設科技創(chuàng )新促進(jìn)可持續發(fā)展智庫、提供面向發(fā)展中國家的教育和培訓，為推動(dòng)人類(lèi)可持續發(fā)展、構建人類(lèi)命運共同體作出應有的貢獻。
問(wèn)：大數據在可持續發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護等方面可以發(fā)揮什么作用？
郭華東：大數據是重要的國家戰略資源。合理利用大數據，對各類(lèi)數據開(kāi)展長(cháng)期觀(guān)測，能有效監測環(huán)境變化，為頒布可持續發(fā)展政策和采取相應措施提供數據支撐。比如，2020年聯(lián)合國生物多樣性大會(huì )就非常關(guān)注全球生物多樣性的發(fā)展和破壞情況，而如何評判這些情況就要用數據說(shuō)話(huà)。
中心目前在做的工作之一是全球土地退化監測，經(jīng)分析發(fā)現，中國在2018年的土地凈恢復面積全球占比18.24%，貢獻量位居世界第一。這說(shuō)明我國在此領(lǐng)域作出了重要貢獻，可以為世界提供防治荒漠化與應對干旱的中國思路和中國方法。
數據還可以預測未來(lái)。例如，通過(guò)衛星數據可以分析出，我國西北部地區出現了暖濕化趨勢，一些高原地區變得利于植被生長(cháng)了。這些數據結果提醒我們注意到很多以前沒(méi)想到的問(wèn)題，還能夠根據目前的變化速度，對未來(lái)的發(fā)展做出推演。
研制“可持續發(fā)展大數據平臺系統”，發(fā)射SDGSAT-1，為世界提供中國數據和中國智慧
問(wèn)：可持續發(fā)展大數據國際研究中心的主要數據來(lái)源是什么，重點(diǎn)研究哪些內容？
郭華東：大數據無(wú)所不包，比如公安大數據、教育大數據等等。我們在國際上首次提出了“地球大數據”概念，其數據主要來(lái)源有三方面：一是衛星數據，將研制的儀器放在衛星上，由于衛星沿著(zhù)地球軌道24小時(shí)不間斷運行，能夠持續獲取地球表面和次地表數據信息。二是野外測量數據，由專(zhuān)門(mén)隊伍在野外提取各類(lèi)樣品進(jìn)行分析實(shí)驗得到數據。三是每年的政府公報中包含的大氣、海洋、陸地、森林等環(huán)境數據。我們側重于對17個(gè)可持續發(fā)展目標中零饑餓、清潔飲水和衛生設施、可持續城市和社區、氣候行動(dòng)、水下生物、陸地生物等6個(gè)目標進(jìn)行研究，會(huì )重點(diǎn)搜集、抓取與這些目標相關(guān)的數據。
問(wèn)：中心擁有哪些獨特的數據資源和技術(shù)？剛剛發(fā)射成功的SDGSAT-1有哪些“特長(cháng)”？
郭華東：人們可以根據需求對數據進(jìn)行組織、分析、存儲、處理、建模并應用于實(shí)際。從這個(gè)意義上來(lái)講，誰(shuí)能把數據處理得更好，讓數據發(fā)揮更大的作用，把數據的潛力釋放出來(lái)，誰(shuí)就走到了大數據技術(shù)的前列。
目前，中心正在建設地球大數據基礎設施、學(xué)科驅動(dòng)平臺和服務(wù)政府的決策支持系統。為此，我們研制了“可持續發(fā)展大數據平臺系統”，集數據計算、分析、展示、共享為一體，融合了超級計算、大數據云、數據存儲、高速網(wǎng)絡(luò )四大子系統，系統整合了基礎地理、遙感、地面監測、社會(huì )統計等數據，具備每秒1000萬(wàn)億次的雙精度浮點(diǎn)超級計算能力，50PB數據存儲能力，10000 CPU核心云計算能力，目前已匯聚10PB數據量。系統自2019年1月上線(xiàn)以來(lái)，已有174個(gè)國家和地區超過(guò)36萬(wàn)獨立IP用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)，瀏覽量超過(guò)6333萬(wàn)次，為全球提供了中國數據和中國智慧。
我們還研制了微光載荷、熱紅外傳感器、多譜段成像儀等可安裝在衛星上的儀器來(lái)監測可持續發(fā)展目標的不同指標，SDGSAT-1就搭載了這3種載荷，能夠24小時(shí)全天候監測，為表征人類(lèi)活動(dòng)與地球環(huán)境交互作用的可持續發(fā)展指標提供研究數據。其中，微光傳感器能夠利用夜晚的燈光觀(guān)測夜間人類(lèi)活動(dòng)，從而判斷人類(lèi)活動(dòng)的活躍度，燈光越亮，證明這個(gè)地方經(jīng)濟發(fā)展水平越高。中心研制的熱紅外傳感器基于工廠(chǎng)排污對熱特別敏感這一原理，用紅外線(xiàn)監測工廠(chǎng)的熱源排放，從而為環(huán)境保護提供數據遵循。多譜段成像儀適合海岸帶、近海環(huán)境探測，能夠捕捉近海的人類(lèi)活動(dòng)和環(huán)境污染情況。
2021年是中國恢復聯(lián)合國合法席位50周年，發(fā)射SDGSAT-1是系列紀念活動(dòng)之一，凸顯了中國在科技領(lǐng)域為落實(shí)2030年議程的努力和貢獻。它是世界上第一顆可持續發(fā)展衛星，這只是一個(gè)開(kāi)始，我們準備搭建可持續發(fā)展衛星群，期望通過(guò)向世界共享數據資源，為縮減全球可持續發(fā)展不平衡和區域間的數字?zhù)櫆汐I出一份力量。
數據合作實(shí)現共贏(yíng)，體現與全球攜手應對氣候變化的大國擔當
問(wèn)：中心如何在向全球提供中國智慧的同時(shí)，與國外同行加強合作？
郭華東：中心面向全球提供公共產(chǎn)品，與國外同行加強數據和技術(shù)上的交流也是我們的使命。中心成立之時(shí)舉辦了2021年可持續發(fā)展大數據國際論壇，為國內外各界同行搭建高層次交流平臺，為落實(shí)2030年議程提供有力科技支撐。
可持續發(fā)展目標的監測需要多種數據，僅僅依靠一種衛星數據、一國數據是完全不夠用的，需要聯(lián)合起來(lái)綜合研究，從而實(shí)現共贏(yíng)。目前，中心在亞洲、歐洲、非洲和北美洲設立了8個(gè)研究中心，與當地展開(kāi)合作，我們可以向他們提供比較先進(jìn)的空間衛星數據和技術(shù)，當地也可以給我們提供需要的數據。在這個(gè)意義上講，數據合作是其中一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節，也是我們未來(lái)將持續加強的一個(gè)方面。
此外，我們還將為發(fā)展中國家提供包括衛星技術(shù)在內的大數據教育和培訓服務(wù)，幫助他們提高大數據技術(shù)應用水平。這既可以推動(dòng)中國技術(shù)走出去，也能夠幫助其他發(fā)展中國家更好應對環(huán)境問(wèn)題。
問(wèn)：我國莊嚴承諾，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現碳中和。您認為大數據將如何幫助我國實(shí)現碳達峰、碳中和目標？
郭華東：二氧化碳排放量是評判生態(tài)環(huán)境好壞的一個(gè)重要數值標準，我國提出的碳達峰、碳中和目標，是我國積極應對氣候變化的戰略抉擇，也是基于科學(xué)論證的主動(dòng)承諾，意味著(zhù)將完成碳排放強度全球最大降幅，用全球歷史上最短的時(shí)間實(shí)現從碳達峰到碳中和。目前，我們中心圍繞碳達峰、碳中和目標，正開(kāi)展碳專(zhuān)項工作，專(zhuān)門(mén)探測我國碳元素和碳排放數據。我們將對這些數據進(jìn)行分析，形成報告，為政府的相關(guān)決策提供數據參考。
這項工作也與17個(gè)可持續發(fā)展目標中“氣候行動(dòng)”這一目標密切相關(guān)。目前，全球已有超過(guò)120個(gè)國家和地區提出了碳中和目標。因此，中國的做法也能夠為世界提供有意義的參考，體現了我國與世界各國一道，攜手應對氣候變化等全球性問(wèn)題的大國擔當。
全球首顆可持續發(fā)展衛星成功發(fā)射
精細刻畫(huà)人類(lèi)活動(dòng)痕跡
中央紀委國家監委網(wǎng)站 張馳 黃秋霞
距離火箭發(fā)射塔約30分鐘車(chē)程的發(fā)射指揮大廳內，可持續發(fā)展大數據國際研究中心主任、中國科學(xué)院院士、SDGSAT-1首席科學(xué)家郭華東目睹紅色的火云騰空而起，難掩激動(dòng)心情：“衛星是獲得可持續發(fā)展數據的主要來(lái)源之一，經(jīng)過(guò)3年的努力，我們終于有了新的數據獲取手段。”
SDGSAT-1是全球首顆專(zhuān)門(mén)服務(wù)2030年議程的科學(xué)衛星，也是可持續發(fā)展大數據國際研究中心規劃的首發(fā)星。
“2030年議程提出17項可持續發(fā)展目標，由169項具體目標和230多個(gè)指標構成。有效的數據資源和公共數據產(chǎn)品是監測和評價(jià)各個(gè)可持續發(fā)展目標的基礎，但目前存在數據缺失、指標體系研究不足、發(fā)展不平衡等問(wèn)題。”郭華東介紹，SDGSAT-1在軌運行后，能夠獲取豐富的地球大數據資源，其數據產(chǎn)品將向全球共享，為全球監測、評估和科學(xué)研究可持續發(fā)展目標提供中國數據。
為了實(shí)現這一目標，SDGSAT-1有哪些“過(guò)人之處”？郭華東告訴記者，衛星搭載了熱紅外、微光和多譜段成像儀3種載荷，可實(shí)現全天時(shí)、多載荷協(xié)同觀(guān)測，覆蓋幅寬達300公里，11天即可實(shí)現全球覆蓋。“SDGSAT-1熱紅外載荷的分辨率高達30米，微光載荷具備10米分辨率，都屬全球領(lǐng)先水平。微光載荷可觀(guān)測夜晚月光和燈光等微光條件下地表環(huán)境要素探測，與熱紅外載荷協(xié)同，能準確反映人類(lèi)活動(dòng)。”
衛星還擁有月球定標、黑體變溫定標、LED燈定標、一字飛行定標等星上和場(chǎng)地定標模式，保證了精確定量探測的需求，從而對人類(lèi)活動(dòng)痕跡進(jìn)行精細刻畫(huà)，為表征人與自然交互作用的指標研究提供支撐。“比如，要監測‘一帶一路’沿線(xiàn)國家超大城市的發(fā)展狀況，需定量探測城市發(fā)展的速度、人居格局、能源消耗等指標，衛星可以滿(mǎn)足數據對高分辨率、定量反演參數的要求。”郭華東說(shuō)。
“成功發(fā)射只是一個(gè)開(kāi)始，11月8日，衛星經(jīng)過(guò)三亞觀(guān)測站時(shí)，將發(fā)回第一幅圖像。圖像質(zhì)量如何？我們能否將圖像和數據轉化為有用的信息，實(shí)現科學(xué)發(fā)現？這都是我關(guān)注的問(wèn)題。”發(fā)射當日下午3時(shí)，剛從發(fā)射基地返回北京的郭華東馬不停蹄投入到會(huì )議中，研討衛星的下一步工作。“17個(gè)可持續發(fā)展目標涉及經(jīng)濟、社會(huì )、環(huán)境等要素的相互作用，要實(shí)現長(cháng)期和宏觀(guān)監測，一顆衛星是不夠的。2030年議程已進(jìn)入‘10年行動(dòng)期’，未來(lái)，我們希望在SDGSAT-1的基礎上研制系列可持續發(fā)展衛星或衛星星座群，為實(shí)現可持續發(fā)展目標提供長(cháng)期的數據支持。”
編輯：薛姣
