地球大數(shù)據(jù)白皮書(shū)產(chǎn)要素的重要價(jià)值。地球大數(shù)據(jù)包括來(lái)自地球大氣圈、水圈、土壤圈、生物圈以及人類活動(dòng)的多源時(shí)空數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)要素產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。對(duì)地球大數(shù)據(jù)的開(kāi)發(fā)利用將為人類同自然環(huán)境的交互過(guò)程提供決策支持，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的理、氣象服務(wù)、城市規(guī)劃、應(yīng)急容災(zāi)等方面，但目前仍處于發(fā)展初期，面臨著數(shù)據(jù)來(lái)源、結(jié)構(gòu)多樣，數(shù)據(jù)管理門(mén)檻高，數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景復(fù)雜、落地方法論較少等痛點(diǎn)。如何充分發(fā)揮地球大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，促進(jìn)其社會(huì)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值的高效釋放成為產(chǎn)業(yè)界亟需解決行業(yè)生態(tài)、應(yīng)用場(chǎng)景以及實(shí)踐案例等，并初步提出地球大數(shù)據(jù)實(shí)踐編制說(shuō)明生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心、生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院、中國(guó)王偉、鄒克旭、徐煒達(dá)、王鼎元、徐彬仁、李懷瑞、楊昱錕、常鵬易智瑞信息技術(shù)有限公司：劉洋、他浩飛、陳斌、馬靜麗、康杭州數(shù)夢(mèng)工場(chǎng)科技有限公司：念燦華、高智世、苑涵征、孔令中關(guān)村睿宸衛(wèi)星創(chuàng)新應(yīng)用研究院、北京航空航天大學(xué)、北京郵 2 4 6 7 38 5 7 27 28 33 8 91一、地球大數(shù)據(jù)總述(一)地球大數(shù)據(jù)的定義地球大數(shù)據(jù)主要指來(lái)自地球大氣圈、水圈、土壤圈、生物圈以及人類活動(dòng)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通常具備不同的來(lái)源，但都具備時(shí)空屬性，包括衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、人類活動(dòng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)等。地球大數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)要素產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，對(duì)地球大數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整合和分析能幫助人們對(duì)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)、人類社會(huì)和自然資源進(jìn)行更深入的洞察和理解，為人類活動(dòng)的開(kāi)展提供于衛(wèi)星影像、地理信息、物聯(lián)網(wǎng)等渠道的數(shù)據(jù)在空間和時(shí)間維度上圖像、音視頻、地理位置信息等多種形式，具有種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)生產(chǎn)生活中，為了實(shí)時(shí)應(yīng)用新數(shù)據(jù)輔助決策，其傳輸、存取、分析2時(shí)空性：地球大數(shù)據(jù)與時(shí)間和空間密切相關(guān)，具有很強(qiáng)的時(shí)空多源性：地球大數(shù)據(jù)的來(lái)源多樣，涉及遙感影像數(shù)據(jù)、地面監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)據(jù)、社會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等，通常來(lái)源于不同的機(jī)普惠性：相較于其它類型的數(shù)據(jù)要素，地球大數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域更加具備普惠性，如助力研究地球的演化過(guò)程，分析氣候的變化趨勢(shì)，預(yù)測(cè)潛在的氣象災(zāi)害，合理地管理自然資源，從而支撐人與自(二)地球大數(shù)據(jù)的價(jià)值地球大數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。地球大數(shù)據(jù)以對(duì)地觀測(cè)和地理空間數(shù)據(jù)為主體，是地球環(huán)境相關(guān)現(xiàn)象的記錄。對(duì)地球大數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用有助于揭示地球的自然環(huán)境、資源分布、氣候年3月，我國(guó)環(huán)保部即發(fā)布了《生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設(shè)總為生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設(shè)提供了強(qiáng)有力的政策支持，這也意味著地球3斷，并強(qiáng)調(diào)"共謀大數(shù)據(jù)支撐可持續(xù)發(fā)展之計(jì)，加強(qiáng)國(guó)際合作"，體現(xiàn)了大數(shù)據(jù)在支撐可持續(xù)發(fā)展中所扮演的重要作用。在中共中央、見(jiàn)》中，也將節(jié)能降碳、綠色建造、新能源等可持續(xù)發(fā)展相關(guān)場(chǎng)景字中國(guó)建設(shè)整體布局規(guī)劃》，其中明確將“建設(shè)綠色智慧的數(shù)字生動(dòng)生態(tài)環(huán)境智慧治理，加快構(gòu)建智慧高效的生態(tài)環(huán)境信息化體系，運(yùn)用數(shù)字技術(shù)推動(dòng)山水林田湖草沙一體化保護(hù)和系統(tǒng)治理，完善自社會(huì)價(jià)值方面：一是地球大數(shù)據(jù)提供全球范圍內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測(cè)和資源管理信息，幫助監(jiān)測(cè)和評(píng)估環(huán)境變化，預(yù)測(cè)和應(yīng)對(duì)環(huán)境問(wèn)題，支撐環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展；二是通過(guò)地球大數(shù)據(jù)的分析和預(yù)測(cè)，可以提前預(yù)警自然災(zāi)害，支持應(yīng)急響應(yīng)和減災(zāi)；三是地球大數(shù)據(jù)可以揭示氣候模式、趨勢(shì)和影響因素，幫助制定應(yīng)對(duì)氣候變化的政策和行動(dòng)；四是地球大數(shù)據(jù)可以提供城市發(fā)展和規(guī)劃所需的大量地理空間信息，支持城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、交通規(guī)劃、土地利用規(guī)劃等方面的決策，促進(jìn)城市規(guī)劃和智慧城市建設(shè)；五是地球大數(shù)據(jù)可以提供關(guān)于土地利用、森林覆蓋、水資源、能源等自然資源的信息，支持資源的科學(xué)管理和可持續(xù)利用，促進(jìn)資源的合理分配和保護(hù)；六4是對(duì)地球大數(shù)據(jù)的研究應(yīng)用，能幫助科學(xué)家進(jìn)一步理解地球的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)制，鼓勵(lì)公眾參與到對(duì)地球的環(huán)保工作中，有助于科學(xué)研經(jīng)濟(jì)價(jià)值方面：一是地球大數(shù)據(jù)可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供土壤水分監(jiān)測(cè)、作物生長(zhǎng)預(yù)測(cè)、病蟲(chóng)害預(yù)警等方面的決策支持，提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)；二是地球大數(shù)據(jù)可以提供交通流量監(jiān)測(cè)、交通擁堵預(yù)測(cè)、優(yōu)化交通路線等，可以提高城市交通效率，降低能源消耗和交通成本，促進(jìn)城市交通管理和經(jīng)濟(jì)發(fā)展；三是地球大數(shù)據(jù)可以為能源資源勘探開(kāi)發(fā)和管理提供支持，提高能源產(chǎn)量和效率，減少能源浪費(fèi)和環(huán)境影響，推動(dòng)清潔能源的發(fā)展和可持續(xù)能源的利用，促進(jìn)能源開(kāi)發(fā)和管理；四是文化活動(dòng)等方面的數(shù)據(jù)支持，幫助制定旅游線路和推廣策略，提升(三)地球大數(shù)據(jù)價(jià)值釋放的要點(diǎn)地球大數(shù)據(jù)的價(jià)值釋放包括數(shù)據(jù)資源、關(guān)鍵技術(shù)、行業(yè)應(yīng)用這三個(gè)要點(diǎn)。其中，數(shù)據(jù)資源是指通過(guò)衛(wèi)星遙感、地理信息、物聯(lián)網(wǎng)等系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)本身及其加工品。關(guān)鍵技術(shù)是指在數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)安全等方面相關(guān)技術(shù)。行業(yè)應(yīng)用是指地球大數(shù)據(jù)在多個(gè)不同領(lǐng)域多種應(yīng)用場(chǎng)景下的落地方式。下面本節(jié)將簡(jiǎn)要概括這幾個(gè)要點(diǎn)的內(nèi)容，具體的內(nèi)容則會(huì)在后續(xù)的章節(jié)進(jìn)行詳細(xì)5數(shù)據(jù)資源：地球大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)資源包含了地球大氣圈、水圈、土壤圈、生物圈、人類圈等多個(gè)圈層的基本信息，以及人類之相關(guān)的相互影響關(guān)系，可用“天、空、人、地”四個(gè)方向概括：是指地球近地面的數(shù)據(jù)，比如氣象數(shù)據(jù)、空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)等；“人”是指人與自然相互作用產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，包括如農(nóng)活動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)、工業(yè)活動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)等；“地”是指通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)采集的地面數(shù)據(jù)或來(lái)自于地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。對(duì)地球大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)資源的分類，也可以按照其幾何特征（即點(diǎn)、線、面、體等）和時(shí)空屬性（時(shí)空靜態(tài)、空間靜止時(shí)間動(dòng)態(tài)、時(shí)空動(dòng)態(tài)等）進(jìn)一步總結(jié)。在白皮書(shū)第二章，我6數(shù)據(jù)分析、人工智能、數(shù)據(jù)安全等方面，每一個(gè)部分都在傳統(tǒng)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)體系基礎(chǔ)上，納入了地球大數(shù)據(jù)領(lǐng)域獨(dú)特的數(shù)據(jù)術(shù)；在數(shù)據(jù)管理方面，主要包括多源數(shù)據(jù)融合、地理信息管理、時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)；在數(shù)據(jù)分析和人工智能方面，主要包括基于時(shí)空此外在數(shù)據(jù)安全方面，還需涉及可信計(jì)算技術(shù)以及區(qū)塊鏈技術(shù)等。在白皮書(shū)的第三章，我們將具體介紹地球大數(shù)據(jù)應(yīng)用流程中的關(guān)鍵行業(yè)應(yīng)用：地球大數(shù)據(jù)可用于多個(gè)對(duì)一定區(qū)域范圍內(nèi)的自然環(huán)境進(jìn)行分析的行業(yè)領(lǐng)域，如生態(tài)環(huán)保、雙碳戰(zhàn)略、自應(yīng)急、城市更新、農(nóng)林牧漁、氣象服務(wù)、孿生流域等。在白皮書(shū)的二、地球大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)資源地球大數(shù)據(jù)主要描述了地球大氣圈、水圈、生物圈、土壤圈、人類圈這五個(gè)圈層，以及各圈層的相互作用，在數(shù)據(jù)類型和屬性方面有著一定的特殊性，開(kāi)展地球大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用實(shí)踐之前需充分了解。地球大數(shù)據(jù)按照其數(shù)據(jù)來(lái)源，可以分成“天、空、人、地”四個(gè)部分。地球大數(shù)據(jù)可以根據(jù)自身的時(shí)空特征包括其幾何屬性和時(shí)線、面、體”等多種幾何形態(tài)。在時(shí)空屬性中，地球大數(shù)據(jù)可以分7(一)地球大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)來(lái)源要來(lái)源于衛(wèi)星遙感。衛(wèi)星遙感是指基于人造衛(wèi)星的一種非接觸性、大范圍探測(cè)電磁波特性，并通過(guò)記錄分析、揭示出探測(cè)物體的特征星以來(lái)，衛(wèi)星事業(yè)進(jìn)入了繁榮發(fā)展的階段。利用人造地球衛(wèi)星搭載的對(duì)地觀測(cè)儀器，人們可以獲取與地球系統(tǒng)息息相關(guān)的各方面的數(shù)據(jù)。按照觀測(cè)對(duì)象的不同，衛(wèi)星還可以分為陸地觀測(cè)衛(wèi)星、海洋觀測(cè)衛(wèi)星、大氣觀測(cè)衛(wèi)星等。衛(wèi)星遙感可以收集到光譜數(shù)據(jù)，空間數(shù)這些衛(wèi)星可以獲取地球表面的圖像、數(shù)據(jù)和其他信息，用于環(huán)8境監(jiān)測(cè)、資源管理、災(zāi)害響應(yīng)、城市規(guī)劃、農(nóng)林業(yè)、氣海洋監(jiān)測(cè)Landsat-5Landsat-7Landsat-8Landsat-9OCO-2OCO-3高分一號(hào)高分二號(hào)環(huán)境一號(hào)來(lái)源：整理自網(wǎng)絡(luò)2.空氣象數(shù)據(jù)是描述和記錄天氣和大氣狀態(tài)的數(shù)據(jù)，包括溫度、濕9度、氣壓、降水量、風(fēng)速、風(fēng)向、云量、可見(jiàn)光等變量。這些氣象數(shù)據(jù)通過(guò)氣象觀測(cè)系統(tǒng)、氣象衛(wèi)星、雷達(dá)等各種氣象設(shè)備進(jìn)行收集航空等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。常用的氣象數(shù)據(jù)可從多個(gè)渠道進(jìn)行獲取，包括中國(guó)氣象局公開(kāi)發(fā)布的基本氣象數(shù)據(jù)，美國(guó)國(guó)家環(huán)境-climate-models/global-d/en/fo空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)是描述和記錄空氣中各種有害物質(zhì)濃度的數(shù)據(jù)，3.人來(lái)自于“人”的數(shù)據(jù)主要反映了人類與自然環(huán)境之間的相互作用情況，它們?yōu)榱私馊伺c自然之間的相互作用、可持續(xù)發(fā)展的實(shí)現(xiàn)以及環(huán)境保護(hù)與資源管理提供了重要的基礎(chǔ)。主要包括幾個(gè)方面的工業(yè)活動(dòng)數(shù)據(jù)：如化工污染物排放數(shù)據(jù)、工業(yè)廢水排放數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)活動(dòng)數(shù)據(jù)：如農(nóng)作物種植面積、化肥和農(nóng)藥的使用數(shù)據(jù)、灌溉用水?dāng)?shù)據(jù)、畜牧業(yè)排放數(shù)據(jù)、由于農(nóng)業(yè)活動(dòng)導(dǎo)城市化建設(shè)活動(dòng)數(shù)據(jù)：如城市擴(kuò)張、人口遷移、城市人口規(guī)模能源消費(fèi)和管理數(shù)據(jù)：如能源類型及其消費(fèi)量數(shù)據(jù)、可再生能消費(fèi)行為和生活方式數(shù)據(jù)：如廢棄物生成和處理、個(gè)人出行方4.地來(lái)自于“地”的數(shù)據(jù)主要包括地面的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)和環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)：如空氣質(zhì)量、水質(zhì)、土壤質(zhì)量、噪聲水平、輻氣候氣象數(shù)據(jù)：氣象站點(diǎn)配備了各種物聯(lián)網(wǎng)傳感器，可收集溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、降雨量、海農(nóng)業(yè)和林業(yè)數(shù)據(jù)：物聯(lián)網(wǎng)可以通過(guò)土壤濕度傳感器、植被生長(zhǎng)傳感器、病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)設(shè)備等收集農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況、土壤狀況、病燃?xì)獗淼仍O(shè)備收集能源使用量的數(shù)據(jù)，通過(guò)太陽(yáng)能板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)交通和物流數(shù)據(jù)：通過(guò)定位系統(tǒng)設(shè)備、道路監(jiān)控設(shè)備、交通信號(hào)燈等收集車輛位置、交通流量等數(shù)據(jù)；通過(guò)物流追蹤設(shè)備收集貨城市管理數(shù)據(jù)：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以用于城市管理，如公共空間中的安全攝像頭可以監(jiān)測(cè)公共安全，停車場(chǎng)的傳感器可以監(jiān)測(cè)停車狀地貌地形數(shù)據(jù)：包括山脈、河流、湖泊、沙漠、森林等自然地土地利用和土地覆蓋數(shù)據(jù)：包括農(nóng)田、城市、工業(yè)區(qū)、公園、建筑和基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)：包括建筑物的位置、高度、用途等；道(二)地球大數(shù)據(jù)的幾何與時(shí)空屬性為對(duì)地球大數(shù)據(jù)進(jìn)一步分類以簡(jiǎn)化其建模程序和資源消耗，地球大數(shù)據(jù)的分類可以按照其空間和時(shí)間屬性進(jìn)一步抽象為幾個(gè)不同類別。在空間屬性上，按照數(shù)據(jù)要素的幾何維度，我們可以將其考地球大數(shù)據(jù)的種類繁多，對(duì)地球大數(shù)據(jù)的分類可以根據(jù)其幾何屬性進(jìn)行。下面列舉地球大數(shù)據(jù)的幾何類型及點(diǎn)數(shù)據(jù)：即地球表面的離散的點(diǎn)位置數(shù)據(jù)，可以線數(shù)據(jù)：即地球表面上的一條連接兩個(gè)點(diǎn)或多個(gè)點(diǎn)的路徑。這面數(shù)據(jù)：地球表面上的封閉區(qū)域。面數(shù)據(jù)用于表示陸地邊界、行政區(qū)劃、湖泊、建筑物輪廓等地理要素的形狀和邊界。在面數(shù)據(jù)體數(shù)據(jù)：是地球表面上方的具有三維實(shí)際意義的數(shù)據(jù)，包括氣2.時(shí)空類型對(duì)于地球大數(shù)據(jù)的時(shí)空屬性，下面列舉三種類型及其相應(yīng)的數(shù)時(shí)空靜止數(shù)據(jù)：指在時(shí)間和空間上保持靜止或不變的數(shù)據(jù)，通常用于描述地理實(shí)體、屬性和現(xiàn)象在特定時(shí)間點(diǎn)的狀態(tài)，如地理位空間靜止時(shí)間動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)：指在空間上保持靜止，但隨著時(shí)間變化而變化的數(shù)據(jù)。它可以用來(lái)描述地理實(shí)體在不同時(shí)間點(diǎn)或時(shí)間段內(nèi)的狀態(tài)變化。這個(gè)類型的數(shù)據(jù)包括：時(shí)序地理位置數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)對(duì)于不同的幾何屬性和時(shí)空屬性的數(shù)據(jù)，可以結(jié)合起來(lái)進(jìn)一步三、地球大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù)地球大數(shù)據(jù)的應(yīng)用流程包括：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析（人工智能與數(shù)據(jù)挖掘）、數(shù)據(jù)安全等步驟。各步驟在通用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)基礎(chǔ)上，納入了本領(lǐng)域獨(dú)特的數(shù)據(jù)處理技術(shù)。在本章節(jié)，(一)數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集是指通過(guò)各種方法和技術(shù)收集、記錄和獲取數(shù)據(jù)的過(guò)程。其涉及到從不同來(lái)源和渠道收集數(shù)據(jù)，為建立數(shù)據(jù)集、數(shù)據(jù)庫(kù)或信息庫(kù)，以及后續(xù)的數(shù)據(jù)處理、分析和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。在地球大1.遙感數(shù)據(jù)采集衛(wèi)星遙感是一種利用衛(wèi)星或者其他航天器搭載的遙感器獲取地球表面信息的技術(shù)。它通過(guò)遠(yuǎn)距離感知和獲取電磁波輻射，從而獲取地球表面的圖像和信息，以非接觸式的方式提供對(duì)地表特征、環(huán)境、資源和人類活動(dòng)的觀測(cè)。遙感器是遠(yuǎn)距離感知地物環(huán)境膚色或反射電磁波的儀器，常見(jiàn)的遙感器有可見(jiàn)光攝像機(jī)、紅外攝像機(jī)、紫外攝像機(jī)、紅外掃描儀、多光譜掃描儀，微波輻射和散射計(jì)、成像光譜儀等。衛(wèi)星遙感獲取的信息進(jìn)一步通過(guò)校正、變換、分解、組合等光學(xué)處理或圖像數(shù)字處理過(guò)程，提供給用戶分析、判讀，或制成專題地圖或統(tǒng)計(jì)圖表，為資源勘察、環(huán)境監(jiān)測(cè)、國(guó)土測(cè)繪等提2.AIoT數(shù)據(jù)采集器、對(duì)象和系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得不僅僅是計(jì)算機(jī)和人類可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信和交互，而且物體之間也可以相互連接和通信。在物聯(lián)網(wǎng)中，物理設(shè)備和對(duì)象通過(guò)嵌入式傳感器、標(biāo)識(shí)符和網(wǎng)絡(luò)連接等技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)收集和交換數(shù)據(jù)，通過(guò)云計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行存儲(chǔ)、處理和分析。這樣的互聯(lián)互通使得物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)具備感知環(huán)境、獲取信息、自動(dòng)控制和實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的能力。物聯(lián)網(wǎng)相在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，人工智能物聯(lián)網(wǎng)（AIoT）將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與人工智能技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)智能感知、智能決策和智能交互、以更智用人工智能技術(shù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，以提取有價(jià)值的信息和洞察，并通過(guò)智能決策和控制使物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)更備等采集各種類型的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)被傳輸?shù)皆破脚_(tái)或邊緣計(jì)算設(shè)廣泛的應(yīng)用，如智慧城市、工業(yè)自動(dòng)化、智能交通、智慧農(nóng)業(yè)、健康醫(yī)療等。它能夠提升物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的智能化水平，改善生活和工作(二)數(shù)據(jù)管理多源數(shù)據(jù)融合是指將來(lái)自不同數(shù)據(jù)源和多個(gè)數(shù)據(jù)類型的地球觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和融合，以生成更全面、準(zhǔn)確和有價(jià)值的信息和知識(shí)。這種融合可以在空間、時(shí)間和屬性維度上進(jìn)行。在地球大數(shù)據(jù)中，不同的傳感器、設(shè)備和技術(shù)收集到的數(shù)據(jù)具有多樣性，包括遙感影像、氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、社交媒體數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)可能具有不同的空間分辨率、時(shí)間分辨率、觀測(cè)范圍和屬性特征。多源數(shù)據(jù)融合的目的是通過(guò)將這些數(shù)據(jù)整合起來(lái)，消除數(shù)據(jù)間的差異性和不一致性，增加數(shù)據(jù)的覆蓋范圍和精度，提高數(shù)據(jù)的可信度和可用性。多源數(shù)據(jù)融合主要可以實(shí)現(xiàn)以下目數(shù)據(jù)補(bǔ)充和增強(qiáng)：通過(guò)融合多源數(shù)據(jù)，可以填補(bǔ)數(shù)據(jù)的空缺、信息提取和知識(shí)發(fā)現(xiàn)：多源數(shù)據(jù)融合可以融合不同數(shù)據(jù)源中的信息，從中提取有用的特征、模式和關(guān)聯(lián)。通過(guò)數(shù)據(jù)融合，可以發(fā)如不同的坐標(biāo)系統(tǒng)、觀測(cè)誤差等。多源數(shù)據(jù)融合通過(guò)校正、配準(zhǔn)和業(yè)務(wù)應(yīng)用和決策支持：多源數(shù)據(jù)融合可以為不同領(lǐng)域的業(yè)務(wù)應(yīng)用提供更全面和綜合的數(shù)據(jù)支持，如環(huán)境監(jiān)測(cè)、資源管理、災(zāi)害響應(yīng)、城市規(guī)劃等。融合后的數(shù)據(jù)可以為決策制定者提供更準(zhǔn)確和全中的關(guān)鍵一環(huán)。這體現(xiàn)在多個(gè)方面：其一，多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)（如變分同化、卡爾曼濾波等方法）提升了獲取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為后續(xù)多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)可以全局展示全方位的信息，為實(shí)際應(yīng)用中更科學(xué)合理的決策提供必要的保障。下圖展示的是一個(gè)多源數(shù)據(jù)融合的2.地理信息管理示地理空間數(shù)據(jù)和與之相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng)。它包含了地理學(xué)、地圖學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等技術(shù)，用于處理和分析與地理位置有關(guān)的信息。地理信息系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于地球大數(shù)據(jù)的多個(gè)交通規(guī)劃、電力網(wǎng)絡(luò)管理、地理教育等。它提供了對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和可視化的能力，為理解和解決與地理位置相關(guān)的在地球大數(shù)據(jù)的實(shí)際應(yīng)用中，人們廣泛地使用GIS作為數(shù)據(jù)可視化的基座，為生態(tài)環(huán)境一張圖，智能決策駕駛艙等相關(guān)場(chǎng)景應(yīng)用3.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)是一種用來(lái)有效存儲(chǔ)和處理與時(shí)間和空間位置相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的本殊的索引和查詢技術(shù)來(lái)管理大規(guī)模的時(shí)空數(shù)據(jù)點(diǎn)是建立數(shù)據(jù)的快速索引引擎，這可以利用層次存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)結(jié)合時(shí)空層次存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是指將空間劃分為多個(gè)網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格可以再進(jìn)一步細(xì)分成多個(gè)子網(wǎng)格，以此類推將研究區(qū)域用多層級(jí)網(wǎng)格形式表示。常用的網(wǎng)格有正四邊形網(wǎng)格、六邊形網(wǎng)格、三角形網(wǎng)格等。正四邊形網(wǎng)格是將地球的墨卡托投影平面劃分成多個(gè)正四邊形，每個(gè)四邊形里再進(jìn)一步劃分成四個(gè)正四邊形，采用這樣的層級(jí)劃分方式得到對(duì)不同區(qū)域的空間存儲(chǔ)方式，常用的時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)GeoHash即采用這種正四邊形的層次存儲(chǔ)方式。類似的，六邊形、三角形網(wǎng)格也是將地球表面劃分成多個(gè)層級(jí)的六邊形、三角形。常用的層次存儲(chǔ)構(gòu)建時(shí)空數(shù)據(jù)的快速索引引擎的另一個(gè)關(guān)鍵是創(chuàng)建時(shí)空索引。curves）等。其中空間填充曲線是一種用來(lái)建立有效索引的重要工具，其關(guān)鍵在于能夠建立多維空間和一維數(shù)據(jù)的映射，同時(shí)保留數(shù)從而將對(duì)該地理位置的經(jīng)度和緯度查詢轉(zhuǎn)換為對(duì)該一維索引值的查詢。常用的空間填充曲線有希爾伯特曲線（Hilbertcurves）和在地球大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域，時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)是必不可少的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。它作為地球大數(shù)據(jù)多場(chǎng)景應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施，為實(shí)際應(yīng)用中快速(三)數(shù)據(jù)分析是地球大數(shù)據(jù)應(yīng)用過(guò)程中的重要一環(huán)。圍繞地球大數(shù)據(jù)的分析技術(shù)可以進(jìn)一步細(xì)分為通用統(tǒng)計(jì)分析、地理信息分析、可視化交互、模1.通用統(tǒng)計(jì)分析統(tǒng)計(jì)方法是分析地球大數(shù)據(jù)的重要工具。它可以用來(lái)總結(jié)和描述地球大數(shù)據(jù)的主要特征，檢驗(yàn)地球數(shù)據(jù)相關(guān)的假設(shè)，研究數(shù)據(jù)的時(shí)空分布等。地球大數(shù)據(jù)中常用的統(tǒng)計(jì)方法有：描述性統(tǒng)計(jì)分析、時(shí)間序列分析、空間統(tǒng)計(jì)模型等。描述性統(tǒng)計(jì)分析可以用來(lái)刻畫(huà)地球大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)量，便于直觀了解數(shù)據(jù)本身的基礎(chǔ)信息；時(shí)間序列分析則側(cè)重于利用數(shù)據(jù)時(shí)間維度上的相關(guān)性來(lái)進(jìn)行分析，比如自回歸模型AR(p)、移動(dòng)平均模型MA(q)等；空間統(tǒng)計(jì)模型則可以用來(lái)空間自回歸（SpatialAuto-Regressive）模型、地理權(quán)重回歸（GeographicalWeightedRegression）等。2.可視化交互通常涉及3D可視化技術(shù)，如GoogleEarthEngine的三維展示，Cesium三維可視化開(kāi)發(fā)工具等，以及虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和元宇宙可視化交互是地球大數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。其可以提供數(shù)據(jù)交互渠道，使得人們可以更為直觀且便捷地了解地球大數(shù)人工智能（AI）在地球大數(shù)據(jù)領(lǐng)域扮演了重要角色。人工智能技術(shù)能夠從復(fù)雜多源異構(gòu)的具有時(shí)空屬性的地球大數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的模式和信息，為各種應(yīng)用和決策提供支持。傳統(tǒng)的人工智能在地球大數(shù)據(jù)背景下，繼續(xù)發(fā)展成為具有時(shí)空智1.基于知識(shí)的邏輯推理基于知識(shí)的邏輯推理（Knowledge-basedLogicalRea可以幫助我們處理地球大數(shù)據(jù)中的海量數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換成知識(shí)體算機(jī)可以理解的形式，可以通過(guò)邏輯公式、圖形模型、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)等將其轉(zhuǎn)換成結(jié)果；3）解釋與驗(yàn)證：對(duì)推理的結(jié)果進(jìn)行解釋以確保其正確性和可靠性。通過(guò)上述三個(gè)步驟的持續(xù)迭代，從而從海量數(shù)據(jù)中推演出有價(jià)值的信息，并擴(kuò)充我們的知識(shí)體系。常用的基于知識(shí)的邏輯推理方法有知識(shí)圖譜、演繹推理、神經(jīng)符號(hào)學(xué)習(xí)、2.機(jī)器學(xué)習(xí)在地球大數(shù)據(jù)領(lǐng)域，機(jī)器學(xué)習(xí)方法可以用來(lái)處理時(shí)空數(shù)據(jù)、并利用時(shí)空相關(guān)性進(jìn)行預(yù)測(cè)或決策。具有時(shí)空智能的機(jī)器學(xué)習(xí)方法有機(jī)器學(xué)習(xí)（包括深度學(xué)習(xí)）等技術(shù)為人們更好地利用地球大數(shù)遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法（如隨機(jī)森林、支持向量機(jī)等），以實(shí)現(xiàn)地物識(shí)別，準(zhǔn)確掌握潛在污染源的地理分布。近年來(lái)，基于深度學(xué)習(xí)框架實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)大模型也在地球大數(shù)據(jù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，比如盤(pán)古氣象大模型，為臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)測(cè)、海浪預(yù)測(cè)等方面提供3.模擬仿真對(duì)地球大數(shù)據(jù)的開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中，常用機(jī)理模型來(lái)模擬地球系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制，從而進(jìn)行預(yù)測(cè)性分析。機(jī)理模型是基于科學(xué)原理和物理規(guī)律構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型，它通過(guò)建立各種物理、化學(xué)、生態(tài)等方面的方程和參數(shù)，模擬地球系統(tǒng)的行為，從而揭示地球系統(tǒng)中的關(guān)用于描述水在陸地表面的運(yùn)動(dòng)和分布的模型，包括降雨、蒸發(fā)、徑流和地下水流等過(guò)程，如MIKE21，MIKESHE，Delft3D等；3）生模擬仿真是地球大數(shù)據(jù)應(yīng)用的重要技術(shù)。對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的建模分析，可以幫助人們更深刻地了解地球各個(gè)部分的演變，包括對(duì)過(guò)去歷史發(fā)展規(guī)律的追溯和總結(jié)，以及對(duì)未來(lái)可能的發(fā)展趨勢(shì)和結(jié)果的(五)數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)安全是地球大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)的重要組件。在收集、存儲(chǔ)、處理和傳輸?shù)厍虼髷?shù)據(jù)時(shí)需采取各種措施和日全國(guó)人大常委會(huì)通過(guò)了《中華人民共和國(guó)數(shù)據(jù)安全法》，對(duì)數(shù)據(jù)安全的重視提升到了國(guó)家戰(zhàn)略層面；歐盟也在2016年發(fā)布了對(duì)涉及到的數(shù)據(jù)隱私等相關(guān)內(nèi)容做了闡述。下面我們主要介紹區(qū)塊1.可信計(jì)算Environment,TEE）。它提供了一種安全的執(zhí)行環(huán)境，保護(hù)計(jì)算機(jī)Extensions）組成，采用隔離和加密技術(shù)確保在環(huán)境內(nèi)運(yùn)行的代碼身與操作系統(tǒng)和其他應(yīng)用程序隔離開(kāi)來(lái)。這種隔離防止了來(lái)自其他TEE使用加密技術(shù)來(lái)保護(hù)存儲(chǔ)在其中的敏感數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)在進(jìn)入TEE程也是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，確保TEE在正常運(yùn)行之前沒(méi)有被篡改或受到惡意軟件的影響，這通常涉及硬件或固件級(jí)別的校驗(yàn)和數(shù)字簽名驗(yàn)狀態(tài)，以監(jiān)測(cè)是否受到任何未經(jīng)授權(quán)的修改或篡改。如果發(fā)可信計(jì)算作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵部分，在地球大數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景技術(shù)，通過(guò)密碼學(xué)、共識(shí)算法和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了多方之間的信任和數(shù)據(jù)共享。區(qū)塊鏈?zhǔn)怯梢幌盗邪磯K組成的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，每個(gè)數(shù)據(jù)塊包含了一批交易記錄。每個(gè)數(shù)據(jù)塊都包含一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符（哈希值），該標(biāo)識(shí)符由數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容和前一個(gè)數(shù)據(jù)塊的標(biāo)識(shí)符計(jì)算得出。這種鏈接關(guān)系使得區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)具有連續(xù)性和不可篡改性。區(qū)塊鏈?zhǔn)褂昧硕喾N密碼數(shù)據(jù)的安全性和隱私性。其中，哈希函數(shù)是常用的密碼學(xué)工具，用驗(yàn)證、數(shù)字簽名和加密通信等功能。在區(qū)塊鏈中，共識(shí)算法用于解決分布式網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)一致性和信任問(wèn)題。常見(jiàn)的共鏈?zhǔn)墙⒃诜植际骄W(wǎng)絡(luò)上的，它由許多節(jié)點(diǎn)組成，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都維護(hù)了完整的賬本副本。節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和共識(shí)達(dá)成。分布式網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是去中心化、魯棒性強(qiáng)，沒(méi)有單點(diǎn)鏈和聯(lián)盟鏈。公有鏈?zhǔn)情_(kāi)放的，任何人都可以參與其中，如比特幣和以太坊；私有鏈?zhǔn)窍拗圃L問(wèn)的，只有特定的節(jié)點(diǎn)可以參與，如企業(yè)內(nèi)部的區(qū)塊鏈；聯(lián)盟鏈?zhǔn)怯啥鄠€(gè)組織共同管理的區(qū)塊鏈，參與者區(qū)塊鏈具備數(shù)據(jù)可追溯、多方信認(rèn)等諸多特性，適用于需要各四、地球大數(shù)據(jù)的行業(yè)生態(tài)與行業(yè)應(yīng)用(一)地球大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)圖譜為促進(jìn)地球大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)大數(shù)據(jù)技術(shù)(二)地球大數(shù)據(jù)行業(yè)應(yīng)用掘海量的地球觀測(cè)數(shù)據(jù)和其他相關(guān)數(shù)據(jù)，地球大數(shù)據(jù)可以提供深入的洞察和智能化的決策支持，幫助實(shí)現(xiàn)更高效、更可持續(xù)的發(fā)展。1.生態(tài)環(huán)保系統(tǒng)的健康狀況和變化趨勢(shì)。通過(guò)衛(wèi)星影像、遙感數(shù)據(jù)和智能物聯(lián)網(wǎng)，可以獲取大規(guī)模的生態(tài)數(shù)據(jù)，如空氣質(zhì)量、水體水質(zhì)、森林覆蓋、濕地變化、土地利用和植被指數(shù)等。利用人工智能算法對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析，可以了解評(píng)估空氣質(zhì)量的變化狀況、水體范圍的演化、森林覆蓋的變化情況、土地利用類型的演等，幫助科學(xué)家和環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)了解生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化，及時(shí)發(fā)據(jù)和地理信息系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)大氣污染、水污染和土壤污染等問(wèn)題。對(duì)地球大數(shù)據(jù)的分析，可以有效識(shí)別污染高值區(qū)，幫助環(huán)境執(zhí)法部門(mén)按圖索驥進(jìn)行環(huán)境執(zhí)法，可以探索污染發(fā)生的模式，判別潛在的污護(hù)瀕危物種。衛(wèi)星影像和物聯(lián)網(wǎng)傳感器數(shù)據(jù)可以獲取物種的棲息地變化數(shù)、遷徙路徑和數(shù)量變化等數(shù)據(jù)。對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析處理，對(duì)于制定物種保護(hù)計(jì)劃、評(píng)估保護(hù)區(qū)域的有效性以及研究生物多樣性和地形等數(shù)據(jù)，開(kāi)展農(nóng)田、森林、草原、荒漠等生態(tài)系統(tǒng)水土流失狀況評(píng)價(jià)，定量評(píng)價(jià)水土保持工程實(shí)施效益，從水土保持功能角度及制定適應(yīng)措施具有重要意義。通過(guò)收集和分析大量的氣象數(shù)據(jù)、大氣數(shù)據(jù)和海洋數(shù)據(jù)，可以揭示氣候變化的模式和趨勢(shì)，幫助科學(xué)家和政策制定者了解氣候變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響，制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)2.雙碳戰(zhàn)略越多的人認(rèn)可并積極參與其中。地球大數(shù)據(jù)有效地支撐中國(guó)雙碳戰(zhàn)獲取各個(gè)地區(qū)和不同行業(yè)的溫室氣體排放數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，可以精確了解掌握不同行業(yè)和企業(yè)的具體排放情況，幫助政設(shè)施的運(yùn)行狀況和能源轉(zhuǎn)換效率等，可以提供節(jié)能減排的建議和優(yōu)化方案。對(duì)在能源領(lǐng)域獲得的地球大數(shù)據(jù)的分析和建?？梢詭椭鷥?yōu)數(shù)據(jù)，可以幫助確定適合建設(shè)太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電設(shè)施的地點(diǎn)。這樣可以有效利用可再生能源資源，減少對(duì)化石燃料的依賴，降低碳排發(fā)揮重要作用。通過(guò)監(jiān)測(cè)和驗(yàn)證碳排放減少的效果，可以生成可信生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量評(píng)估：地球大數(shù)據(jù)可以用于評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)的碳儲(chǔ)量。通過(guò)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、激光雷達(dá)掃描和地面調(diào)查等手段，可以估算出森林、濕地和土地等生態(tài)系統(tǒng)的碳儲(chǔ)量。這些數(shù)據(jù)可以幫助測(cè)和評(píng)估。通過(guò)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、空間圖像和地面調(diào)查等，可以實(shí)時(shí)獲取土地利用變化、森林覆蓋、農(nóng)田分布和城市擴(kuò)張等信息。這些數(shù)據(jù)可以幫助決策者進(jìn)行土地規(guī)劃、資源管理和生態(tài)保護(hù)，制定合可以實(shí)時(shí)了解水資源的狀況，并進(jìn)行合理的水資源分配和管理。地球大數(shù)據(jù)還可以用于湖泊和河流的水生態(tài)保護(hù)，幫助評(píng)估水生態(tài)系過(guò)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、空間圖像和現(xiàn)場(chǎng)核查等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止和查處生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)水土保持違法違規(guī)行為，根據(jù)管理需求實(shí)現(xiàn)對(duì)人為水礦產(chǎn)資源勘探和管理：通過(guò)衛(wèi)星影像、地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)和地球物理探測(cè)等技術(shù)，可以幫助發(fā)現(xiàn)和評(píng)估礦產(chǎn)資源的分布和儲(chǔ)量。這些數(shù)據(jù)可以用于礦產(chǎn)資源的合理開(kāi)發(fā)、礦區(qū)環(huán)境保護(hù)和礦產(chǎn)資源管理過(guò)收集和分析大量的氣象數(shù)據(jù)，包括氣象觀測(cè)、衛(wèi)星圖像、雷達(dá)數(shù)據(jù)等，可以建立氣象模型和預(yù)測(cè)算法，提供準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)。地球大數(shù)據(jù)還可以用于氣象災(zāi)害的預(yù)警，如暴雨、風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng)等，及時(shí)候記錄和遙感數(shù)據(jù)，可以分析氣候的長(zhǎng)期趨勢(shì)和變化規(guī)律。這些數(shù)可以評(píng)估不同地區(qū)和人群面臨的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。這些數(shù)據(jù)可以用于報(bào)和農(nóng)作物生長(zhǎng)模擬。農(nóng)民可以根據(jù)氣象預(yù)報(bào)和農(nóng)業(yè)建議，合理安的氣象服務(wù)。通過(guò)收集和分析大氣數(shù)據(jù)、風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)和海洋氣象數(shù)據(jù)等，可以提供準(zhǔn)確的航空和航海氣象預(yù)報(bào)。這些數(shù)據(jù)可以幫助航空5.城市更新測(cè)、交通擁堵預(yù)測(cè)和智能交通信號(hào)控制。通過(guò)使用傳感器、攝像頭和車載設(shè)備等收集交通數(shù)據(jù)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)道路狀況、交通流量和擁堵情況。這些數(shù)據(jù)可以用于優(yōu)化交通信號(hào)燈控制、提供實(shí)時(shí)交通信息和推薦最佳出行路線，減少交通擁堵和減少尾氣等數(shù)據(jù)，可以實(shí)時(shí)了解城市環(huán)境狀況，用于及時(shí)預(yù)警和治理環(huán)境污的優(yōu)化。通過(guò)分析人口密度、建筑分布、土地利用數(shù)據(jù)和交通網(wǎng)絡(luò)等，可以幫助規(guī)劃者制定合理的城市發(fā)展規(guī)劃和土地利用策略。這些數(shù)據(jù)可以支持可持續(xù)城市發(fā)展，提高城市的空間利用率和環(huán)境友異常事件和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。這些數(shù)據(jù)可以用于提供實(shí)時(shí)警報(bào)、指導(dǎo)應(yīng)急土壤傳感器等，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估農(nóng)田的土壤濕度、植被指數(shù)、氣候條件和病蟲(chóng)害情況等。這些數(shù)據(jù)可以幫助農(nóng)民優(yōu)化灌溉、施肥以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田、養(yǎng)殖場(chǎng)和漁場(chǎng)的精確監(jiān)測(cè)和控制。農(nóng)民可以根據(jù)數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)森林覆蓋、森林類型、樹(shù)種分布和森林生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況。這些數(shù)據(jù)可以用于森林資源規(guī)劃、病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)、森林火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測(cè)牲畜的健康狀況、飼料攝入量、運(yùn)動(dòng)情況和環(huán)境條件等。這些可以幫助養(yǎng)殖場(chǎng)主和畜牧業(yè)者及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，預(yù)防疾病爆發(fā)和7.智慧應(yīng)急如洪水、地震、風(fēng)暴和山火等。通過(guò)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、地震監(jiān)測(cè)和火災(zāi)監(jiān)測(cè)等，可以實(shí)時(shí)獲取災(zāi)害相關(guān)的信息。用于提前預(yù)和環(huán)境的影響。通過(guò)衛(wèi)星圖像、激光雷達(dá)掃描和無(wú)人機(jī)圖像等，可以快速獲取受災(zāi)區(qū)域的情況，包括人口密度、道路狀況、建筑損毀和環(huán)境比那花等。幫助決策者了解災(zāi)害影響范圍和成都，有針對(duì)性和物資供應(yīng)數(shù)據(jù)，可以優(yōu)化應(yīng)急資源地分配和調(diào)度。數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)模型可以幫助決策者做出準(zhǔn)確的資源調(diào)度決策，提高應(yīng)急響應(yīng)效數(shù)據(jù)等，可以追蹤受災(zāi)人員的位置和行動(dòng)。這些數(shù)據(jù)可以用于指導(dǎo)評(píng)估災(zāi)害造成的損失和需要恢復(fù)的區(qū)域?？梢詭椭贫ɑ謴?fù)規(guī)劃、流域內(nèi)的水文數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和水資源利用數(shù)據(jù)，可以了解流域的水資源分布、變化和利用情況。這些數(shù)據(jù)可以用來(lái)制定流域水資源等數(shù)據(jù)，可以實(shí)時(shí)了解流域的水文情況，并進(jìn)行洪水和干旱的預(yù)測(cè)通過(guò)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、生態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和物種分布數(shù)據(jù)等，可以評(píng)估流污染源分布等，可以了解水體的污染程度和來(lái)源。用于制定水質(zhì)監(jiān)五、總結(jié)與未來(lái)展望(二)地球大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢(shì)展望1.產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)通過(guò)分析和理解大規(guī)模氣候數(shù)據(jù)，我們可以更天氣和氣候變化。通過(guò)分析城市數(shù)據(jù)，我們可2.技術(shù)趨勢(shì)多層級(jí)全覆蓋的離散全球網(wǎng)格化系統(tǒng)受到研究地球大數(shù)據(jù)的高效管理的實(shí)際需求，研究者們易用等優(yōu)勢(shì)的離散全球網(wǎng)格化系統(tǒng)。此外，由備的四維時(shí)空屬性，如何構(gòu)建具備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融例如，區(qū)塊鏈技術(shù)可以幫助我們確保數(shù)據(jù)的完整附錄：地球大數(shù)據(jù)應(yīng)用案例選集案例一：阿里云–三峽數(shù)字孿生流域案例地方水行政主管部門(mén)和有關(guān)水利工程管理單位（1）地理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)分散。地理信息數(shù)據(jù)來(lái)源眾多、來(lái)（2）推演仿真系統(tǒng)使用門(mén)坎較高。原有水情推演系統(tǒng)更（3）計(jì)算結(jié)果不直觀，無(wú)法高效的進(jìn)行對(duì)比分析。在完古拉山，最終在上海市崇明島附近匯入東海。長(zhǎng)江全長(zhǎng)約630基于阿里云DataV數(shù)字孿生平臺(tái)，完成了由于汛期時(shí)水流量大，而長(zhǎng)江下游地勢(shì)平坦河道，發(fā)生洪澇災(zāi)害。在過(guò)去幾乎每隔1人口密度大，使得當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)因洪水遭受巨案例二：阿里云–宜昌城市大腦2.地球大數(shù)據(jù)應(yīng)用：構(gòu)建城市數(shù)字基座，成為先進(jìn)數(shù)字公共（1）構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化、可度量的城市數(shù)據(jù)模型，支撐城市一標(biāo)簽，讓更多一線的業(yè)務(wù)人員可以參與到數(shù)據(jù)地理數(shù)據(jù)，但存在數(shù)據(jù)來(lái)源冗雜、數(shù)據(jù)格式多的城市實(shí)體空間數(shù)據(jù)支撐底座和智慧城市的空期的空間數(shù)據(jù)智能管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)的全時(shí)空數(shù)記錄、全要素規(guī)則貫通和全過(guò)程治理開(kāi)放，逐案例三：水利部水土保持監(jiān)測(cè)中心–自然資源案例理職能，更是水土保持貫徹落實(shí)習(xí)近平生態(tài)先綠色發(fā)展的重要政治任務(wù)。通過(guò)常規(guī)的手目水土保持監(jiān)管的全覆蓋，大量違法違規(guī)行懲處，人為水土流失仍不能得到全面有效遏息化應(yīng)用作為重中之重，近幾年在大力推進(jìn)生建設(shè)項(xiàng)目信息化動(dòng)態(tài)監(jiān)管，以提高監(jiān)管時(shí)效性精準(zhǔn)和到位。近年來(lái)，水利部出臺(tái)了大量生產(chǎn)后開(kāi)展了生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管示范、部管項(xiàng)目“天地一體化”案例四：易智瑞–城市更新案例新時(shí)代要求、承載新內(nèi)容、重視新傳承、滿足新市更新綜合信息管理平臺(tái)和城市更新掌上通，助推城市更新管理更加精準(zhǔn)高效，助力謀劃城市有機(jī)更新空間與時(shí)間上的銜接和融合，為城址、重大項(xiàng)目落地、城市拆征安置項(xiàng)目建設(shè)和資金流向監(jiān)管工作、城市安置房分配方案遴選提供長(zhǎng)效助力，實(shí)現(xiàn)推城市更新管理更加精準(zhǔn)高效，城市綜合承載地類型、按用地畝均效益范圍、按規(guī)劃要求、（2）更新智管：構(gòu)建基于時(shí)空影響因子的生活圈公共服務(wù)設(shè)施優(yōu)化公共服務(wù)配置，提升社區(qū)空間品質(zhì)。利用“研判規(guī)則分析模型”個(gè)項(xiàng)目的分布和實(shí)時(shí)進(jìn)度，融合關(guān)聯(lián)拆征戶的安置情況等進(jìn)形象進(jìn)度、交付進(jìn)展情況、每套安置房入住