日前,全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)科學(xué)院院士郭華東接受媒體采訪,郭華東就數(shù)字地球、數(shù)字“一帶一路”的建設(shè)發(fā)展等問(wèn)題進(jìn)行深入解讀,并對(duì)我國(guó)衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展歷程和成就進(jìn)行回顧。
?以下為訪談實(shí)錄:
中國(guó)網(wǎng):郭院士您好,感謝您接受中國(guó)網(wǎng)的采訪。今年全國(guó)“兩會(huì)”,您帶來(lái)哪些提案或者您關(guān)注的是哪些領(lǐng)域?
郭華東:我?guī)?lái)的提案之一是關(guān)于科技創(chuàng)新促進(jìn)可持續(xù)性發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的提案。大家都知道,2015年聯(lián)合國(guó)193個(gè)會(huì)員國(guó)通過(guò)了一個(gè)2030議程,即《改變我們的世界——2030年可持續(xù)發(fā)展議程》。這個(gè)議程將用15年的時(shí)間,實(shí)現(xiàn)17個(gè)大的目標(biāo)。在17個(gè)大目標(biāo)中,包括169個(gè)子目標(biāo)。這些目標(biāo)涉及到各個(gè)國(guó)家人類(lèi)生活的方方面面,科學(xué)技術(shù)和創(chuàng)新對(duì)其實(shí)現(xiàn)起著至關(guān)重要的作用。也就是說(shuō),沒(méi)有科技創(chuàng)新,可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)就很難實(shí)現(xiàn),這對(duì)科學(xué)家群體、對(duì)科技界提出了很高的要求。
對(duì)于我們來(lái)講或者對(duì)于我本人來(lái)講,做遙感,做數(shù)字地球,做地球大數(shù)據(jù),本身就是要將這些科技創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用于社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方方面面。目前,我們正在承擔(dān)一個(gè)中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng),名稱(chēng)叫地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程,圍繞著聯(lián)合國(guó)17個(gè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)中的6個(gè)目標(biāo)在做工作。我的提案其實(shí)就是怎么能夠促進(jìn)我們國(guó)家建立科技創(chuàng)新促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的機(jī)制。這個(gè)機(jī)制也包括建立平臺(tái),比如成立國(guó)家專(zhuān)家委員會(huì);形成一些會(huì)議機(jī)制,比如說(shuō)每年開(kāi)一次會(huì)議,促進(jìn)產(chǎn)出。這些產(chǎn)出為聯(lián)合國(guó)的決策提供支持服務(wù),從而也為國(guó)家的決策提供支持服務(wù)。中國(guó)的事情做好了,也將服務(wù)全球。
中國(guó)網(wǎng):剛才您提到了一個(gè)概念叫數(shù)字地球,能不能首先跟我們的網(wǎng)友簡(jiǎn)單地介紹一下什么是數(shù)字地球?
郭華東:數(shù)字地球,簡(jiǎn)單來(lái)講就在地球前面加了一個(gè)數(shù)字,“數(shù)字+地球”就形成數(shù)字地球。其實(shí)就是人類(lèi)認(rèn)識(shí)地球一個(gè)嶄新的方式。我記得在1999年,中國(guó)科學(xué)院發(fā)起召開(kāi)首屆國(guó)際數(shù)字地球會(huì)議,我是大會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)。當(dāng)時(shí)一家報(bào)社的記者就問(wèn)我,郭先生,什么叫數(shù)字地球呢?當(dāng)時(shí)我說(shuō),你要問(wèn)我什么叫數(shù)字地球,我的回答就是把真實(shí)的地球放進(jìn)我的計(jì)算機(jī)里,這就叫數(shù)字地球。
這個(gè)說(shuō)法過(guò)去整整20年了,從科普的角度來(lái)講是沒(méi)有問(wèn)題的。但是現(xiàn)在進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代,如果你再問(wèn)我什么是數(shù)字地球,我說(shuō)數(shù)字地球可以說(shuō)是地球大數(shù)據(jù)。事實(shí)上來(lái)講,當(dāng)我們?cè)趥鹘y(tǒng)的環(huán)境里觀測(cè)地球,看到的地球是一番景象。假如人到了太空,比如在衛(wèi)星的高度看地球是什么樣的?我們用不同分辨率的眼睛來(lái)看地球是什么樣的?如果我們能穿透地球的表層看地球又是什么樣的?或者說(shuō)我們?nèi)绻训厍虻拇髿馊Α⑸锶?、巖石圈,這些圈層綜合起來(lái)看地球又是什么樣的?或者白天是什么樣的地球,晚上是什么樣的地球?我們用先進(jìn)的空間技術(shù)、信息技術(shù)等科學(xué)技術(shù)結(jié)合起來(lái)看這個(gè)地球的時(shí)候,其實(shí)觀測(cè)的結(jié)果就不一樣了。
總而言之,數(shù)字地球也可以說(shuō)是人類(lèi)認(rèn)識(shí)地球的虛擬形式,用當(dāng)代的技術(shù)觀測(cè)、分析地球的一種方式,或者說(shuō)用現(xiàn)代的科技把地球看成信息化的地球,從而認(rèn)識(shí)真實(shí)地球的一種思維。
中國(guó)網(wǎng):從1998年提出數(shù)字地球的概念到現(xiàn)在已經(jīng)有20年的發(fā)展時(shí)間,目前數(shù)字地球已經(jīng)廣泛應(yīng)用于哪些領(lǐng)域?對(duì)我們國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活的發(fā)展產(chǎn)生了哪些實(shí)際的作用?
郭華東:數(shù)字地球有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,從大的方面來(lái)講,有民用和軍用。戰(zhàn)場(chǎng)上數(shù)字地球非常有用,同時(shí)在民用領(lǐng)域,用途更大,廣泛應(yīng)用在不同的領(lǐng)域。具體來(lái)講,比如說(shuō)環(huán)境、資源、災(zāi)害、人口這些領(lǐng)域,都可以用數(shù)字地球的理念去做。這些年來(lái),我國(guó)的自然災(zāi)害頻發(fā),比如地震災(zāi)害、洪水災(zāi)害,我們?cè)谟脭?shù)字地球技術(shù)監(jiān)測(cè)自然災(zāi)害,預(yù)測(cè)未來(lái)的可能災(zāi)害。
比如現(xiàn)在結(jié)合大數(shù)據(jù),我們將對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星的數(shù)據(jù)和地面觀測(cè)的一些數(shù)據(jù),與地理人文的數(shù)據(jù)融合起來(lái),形成一個(gè)地球大數(shù)據(jù)平臺(tái),也是數(shù)字地球的一種技術(shù)平臺(tái),進(jìn)行資源調(diào)查和尋找。比如說(shuō)森林資源,甚至一些礦產(chǎn)資源。另外來(lái)進(jìn)行環(huán)境的監(jiān)測(cè),比如現(xiàn)在對(duì)人類(lèi)威脅最大的是全球氣候變化。我們正在進(jìn)行地球大數(shù)據(jù)專(zhuān)項(xiàng)研究,其中有一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行“三極”研究,就是北極、南極和“地球第三極”——青藏高原的研究。
當(dāng)我們對(duì)全球氣候變化進(jìn)行研究的時(shí)候,不可能僅在一個(gè)城市或者一個(gè)小的地方來(lái)研究全球氣候變化,而應(yīng)該用全球的視野來(lái)看全球氣候變化。在全球尺度上研究,三極更加代表著全球變化研究的前沿領(lǐng)域,因?yàn)槟切┑胤降沫h(huán)境比較脆弱,一些參數(shù)比較敏感,研究起來(lái)對(duì)全球變化的認(rèn)識(shí)就更加深入一步。
中國(guó)網(wǎng):另外一項(xiàng)由您牽頭發(fā)起的大型國(guó)際科學(xué)計(jì)劃,數(shù)字“一帶一路”計(jì)劃已于2016年實(shí)施啟動(dòng),為期十年。這個(gè)“數(shù)字絲路”計(jì)劃將會(huì)為我國(guó)提出的“一帶一路”倡議提供哪些科學(xué)支持?
郭華東:“一帶一路”沿線有65個(gè)國(guó)家,有46億人口,這不單單是中國(guó)的事情,也不單單是沿線某幾個(gè)國(guó)家的事情,它涉及一個(gè)大區(qū)域的發(fā)展戰(zhàn)略,應(yīng)該把這個(gè)看作是一個(gè)整體來(lái)研究。它的環(huán)境在不斷地變化,它的資源不平衡,它的工業(yè)發(fā)展、農(nóng)業(yè)發(fā)展都很不平衡。這樣的一個(gè)計(jì)劃,實(shí)際上來(lái)講實(shí)施時(shí)間肯定很長(zhǎng)。沿線這些國(guó)家,地形地貌環(huán)境,方方面面都比較復(fù)雜。一些挑戰(zhàn)也很?chē)?yán)峻,比如我們要走出去,幫助一些國(guó)家建基礎(chǔ)設(shè)施,建工程,但是你得想有沒(méi)有災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn),有沒(méi)有安全的風(fēng)險(xiǎn)等等。要做“一帶一路”的工作,特別讓“一帶一路”真正能得到可持續(xù)發(fā)展,必須預(yù)先掌握“一帶一路”的數(shù)據(jù),通過(guò)分析對(duì)“一帶一路”的資源環(huán)境有所掌握,對(duì)未來(lái)的發(fā)展才能夠進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)。
中國(guó)網(wǎng):“數(shù)字絲路”計(jì)劃已經(jīng)完成第一階段的實(shí)施,那么在接下來(lái)的實(shí)施期間里,還將進(jìn)行哪些針對(duì)性的研究和探索?
郭華東:“數(shù)字絲路”十年的計(jì)劃,我們將分三期來(lái)做。過(guò)去的將近三年的時(shí)間是一個(gè)準(zhǔn)備期,準(zhǔn)備期就是組隊(duì)伍、建體制、立機(jī)制、找資源,目前這方面的工作都做得差不多了。從今年開(kāi)始,我們將全面展開(kāi)國(guó)際科學(xué)計(jì)劃。既然叫科學(xué)計(jì)劃,就得有科學(xué)目標(biāo),有先進(jìn)的隊(duì)伍,用這些理念來(lái)做這些事情。我們現(xiàn)在主要還是按照聯(lián)合國(guó)的17個(gè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),我們做其中6個(gè),分8個(gè)領(lǐng)域全面展開(kāi),進(jìn)行深入地研究,發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律性的現(xiàn)象,為政府和聯(lián)合國(guó)的決策支持做貢獻(xiàn)。
年前科學(xué)院召開(kāi)了一次新聞發(fā)布會(huì),新聞發(fā)布會(huì)的主題就是地球大數(shù)據(jù)共享。我們一次發(fā)布了5個(gè)PB(1PB=1024TB)的數(shù)據(jù),5個(gè)PB的數(shù)據(jù)出去之后反響還是很大的?,F(xiàn)在國(guó)際上貿(mào)易單邊主義風(fēng)潮盛行,在這種情況下,中國(guó)反而采取了更加開(kāi)放的態(tài)度,我們的數(shù)據(jù)資源全球都可以下載,都可以利用。我們這個(gè)計(jì)劃里將來(lái)還要發(fā)射衛(wèi)星,這個(gè)衛(wèi)星的數(shù)據(jù)將來(lái)也要全部讓大家共享。所以從數(shù)據(jù)的共享、平臺(tái)使用方面來(lái)講,也是我們下一步要開(kāi)展的工作,或者建立大平臺(tái),為進(jìn)一步做好這個(gè)計(jì)劃奠定雄厚的基礎(chǔ)。
再一個(gè),對(duì)于發(fā)展中國(guó)家而言,能力建設(shè)很重要。目前人才隊(duì)伍建設(shè)也是我們要做的一件事情,不只我們中國(guó)的科學(xué)家要做,而且要把其它發(fā)展中國(guó)家的隊(duì)伍培養(yǎng)起來(lái)。我們每年有兩期培訓(xùn),每次都有來(lái)自一二十個(gè)國(guó)家的年輕的科學(xué)家來(lái)參加。參加以后,“星星之火可以燎原”,他們把咱們的方法、技術(shù)、手段普及到不同的國(guó)家去,讓大家一起來(lái)做這個(gè)事情。
全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)科學(xué)院院士郭華東談我國(guó)衛(wèi)星遙感技術(shù)發(fā)展。(楊佳 攝影)
中國(guó)網(wǎng):今年是新中國(guó)成立70周年,70年里我國(guó)的各行各業(yè)都發(fā)生了翻天覆地的變化,尤其是在科技領(lǐng)域。能否請(qǐng)您跟我們回顧和梳理一下我國(guó)遙感領(lǐng)域的發(fā)展歷程以及取得的成就?
郭華東:遙感是1962年問(wèn)世的,迄今已經(jīng)57個(gè)年頭了。這50多年來(lái),從大的領(lǐng)域上來(lái)講,經(jīng)過(guò)三個(gè)階段的發(fā)展。第一個(gè)階段,1962年誕生了遙感。遙感的作用就是從空間來(lái)觀測(cè)地球,回答“是什么”的問(wèn)題。到了上世紀(jì)80年代,又推出導(dǎo)航技術(shù),解決觀測(cè)地球的目標(biāo)“在哪兒”的問(wèn)題,并開(kāi)展地理信息系統(tǒng)的研究。一步一步走來(lái),上世紀(jì)末誕生了數(shù)字地球。人們通過(guò)地球大數(shù)據(jù)來(lái)分析地球的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)。
從我們國(guó)家來(lái)看,從1979年到現(xiàn)在2019年也是40年的歷程了。40年的歷程,從遙感的角度來(lái)講大致有三個(gè)階段。第一個(gè)就是說(shuō)單參數(shù)的靜態(tài)的遙感,所謂單參數(shù),就是一個(gè)傳感器進(jìn)行一個(gè)物體的監(jiān)測(cè),相對(duì)于動(dòng)態(tài)的,它主要做靜態(tài)的。第二是多參數(shù)的動(dòng)態(tài)的遙感,從專(zhuān)業(yè)的范圍來(lái)講,多平臺(tái)、多模式、多方法地對(duì)一些地物的觀測(cè),不僅農(nóng)業(yè),還有林業(yè),還有礦業(yè)等等。到了第三個(gè)階段,就到了先進(jìn)的綜合階段,大尺度、全球化、高分辨率觀測(cè)均是其重要特點(diǎn)。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,科技也迅速發(fā)展起來(lái)?,F(xiàn)在我們的衛(wèi)星觀測(cè)技術(shù)、整個(gè)數(shù)據(jù)分析技術(shù),已經(jīng)比較先進(jìn)。經(jīng)常有人問(wèn)我,我們國(guó)家的遙感在國(guó)際上是什么地位?我們國(guó)家是一個(gè)遙感大國(guó),但離國(guó)際強(qiáng)國(guó)還少有些距離。我們國(guó)家的遙感可以說(shuō)有一流的水平,我喜歡用跑馬拉松來(lái)比喻。跑馬拉松有第一方陣,有第二方陣,有時(shí)候我們跑到第一方陣或者在第一方陣領(lǐng)跑,有時(shí)在第二方陣?,F(xiàn)在總體來(lái)看,咱們?cè)诘诙疥?,而且是第二方陣的前列?/p>
在衛(wèi)星數(shù)量、從事遙感人力研究數(shù)量等方面,我國(guó)在國(guó)際上都是名列前茅的,但為什么還不是國(guó)際領(lǐng)先呢?我們國(guó)家的基礎(chǔ)研究水平,積淀和積累,包括國(guó)家整個(gè)工業(yè)基礎(chǔ)和歐美國(guó)家還是有差距的。這一點(diǎn)大概還需要一些時(shí)間追趕,比如原來(lái)想建設(shè)高空航空遙感系統(tǒng),現(xiàn)在我們大飛機(jī)還有差距,就受到一些限制。
總而言之,現(xiàn)在中國(guó)的遙感在第二方陣的前列,很多也在第一方陣,但是這點(diǎn)肯定不是我們的目標(biāo)。我們的目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)總體上的國(guó)際先進(jìn)水平,這個(gè)目標(biāo)未來(lái)十年是可以實(shí)現(xiàn)的。
中國(guó)網(wǎng):習(xí)近平總書(shū)記在今年的新年賀詞里提到一句話叫“我們都是追夢(mèng)人”,那么您作為遙感領(lǐng)域的追夢(mèng)人之一,您接下來(lái)有哪些夢(mèng)想或者目標(biāo)要實(shí)現(xiàn)嗎?如何去實(shí)現(xiàn)?
郭華東:習(xí)近平總書(shū)記講得非常好,我們都要做追夢(mèng)人,我們就是遙感數(shù)字地球領(lǐng)域的追夢(mèng)人,追什么樣的夢(mèng)?追地球大數(shù)據(jù)之夢(mèng)。什么叫地球大數(shù)據(jù)?地球大數(shù)據(jù)就是在遙感基礎(chǔ)之上,利用大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的,和數(shù)字地球可以相提并論的,甚至超越數(shù)字地球理念的一個(gè)新的方向,叫地球大數(shù)據(jù)。這個(gè)夢(mèng)是什么呢?從去年1月1號(hào)開(kāi)始,比如說(shuō)我們牽頭做了一個(gè)地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程,一個(gè)中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)。做什么事情呢?就是說(shuō)針對(duì)國(guó)家對(duì)環(huán)境、資源、災(zāi)害等各方面的需求,利用大數(shù)據(jù),讓大數(shù)據(jù)促進(jìn)科學(xué)發(fā)現(xiàn),讓大數(shù)據(jù)為我們國(guó)家服務(wù)。
圍繞這樣大的目標(biāo),我們要研制發(fā)射一顆衛(wèi)星,就是中國(guó)科學(xué)院地球大數(shù)據(jù)的專(zhuān)項(xiàng)衛(wèi)星。第二,建立地球大數(shù)據(jù)科學(xué)平臺(tái)。這個(gè)平臺(tái)建好以后,在國(guó)際上是可以有它一席之地的,我們科學(xué)家可以源源不斷地讀取數(shù)據(jù)。圍繞著國(guó)家的戰(zhàn)略需求做五件大事,哪五件大事?
第一,做數(shù)字“一帶一路”。“一帶一路”是大的戰(zhàn)略目標(biāo),我們?cè)趺从么髷?shù)據(jù),用數(shù)字地球的理念做數(shù)字“一帶一路”工程?第二,美麗中國(guó)工程。國(guó)家提出了美麗中國(guó)的方向,今年到底怎么樣?比如說(shuō)五年換一次屆,本屆政府五年做得怎么樣,下一屆政府做得怎么樣?用美麗中國(guó)的理念監(jiān)測(cè)環(huán)境的變化等等,為美麗中國(guó)建設(shè)服務(wù)。第三,生物多樣性和生態(tài)安全。做森林植被的變化分析,研究生物多樣性,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè)性等。第四是關(guān)于海洋。咱們國(guó)家對(duì)海洋越來(lái)越重視了,主要做深海、淺海研究,包括淺海的環(huán)境、淺海的災(zāi)害等等。深海的資源無(wú)窮無(wú)盡,我們?nèi)祟?lèi)的認(rèn)識(shí)程度還不高。第五,是時(shí)空三極環(huán)境。剛才我講了研究全球氣候變化光做一點(diǎn)是不行的,如果能研究全球尺度現(xiàn)象,對(duì)北極、南極、青藏高原三極進(jìn)行對(duì)比,可使人類(lèi)能夠有更多的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
最后把這些東西會(huì)聚在一個(gè)大的數(shù)字地球科學(xué)平臺(tái)上,它既是政府的決策平臺(tái),也是科學(xué)家進(jìn)行科研的基地,也是進(jìn)行科普的好場(chǎng)所等等。所以我們現(xiàn)在承擔(dān)一個(gè)大的項(xiàng)目,從2018到2022,花五年的時(shí)間來(lái)完成。
你剛才講的追夢(mèng)人,我們現(xiàn)在追夢(mèng)就是把地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程這個(gè)戰(zhàn)略先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)順利完成。今年第二年了,隨著這個(gè)專(zhuān)項(xiàng)不斷地進(jìn)步,特別圍繞今年迎來(lái)中國(guó)科學(xué)院建院70周年,迎來(lái)中華人民共和國(guó)成立70周年。圍繞雙70的目標(biāo),我們現(xiàn)在正在追夢(mèng)。我們提出了一系列的目標(biāo),這些目標(biāo)歸納起來(lái)就是“五球、一星、一設(shè)施、六SDG”。“五球”,就是圍繞聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),要做5個(gè)“數(shù)字地球”,比如環(huán)境的地球、災(zāi)害的地球、自然的地球等等。“一星”就是要做一顆先進(jìn)的衛(wèi)星,“一設(shè)施”就是做地球大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)設(shè)施,“六個(gè)SDG”就是聯(lián)合國(guó)六個(gè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。我們要為新中國(guó)成立70周年獻(xiàn)上我們的厚禮!
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