中国对全球地球观测系统的贡献

进一步认识地球、关注地球发展规律, 保护人类共同家园已成为世界各国政府的共识。共同发展地球观测技术, 提高对地观测能力成为新世纪世界各国的共同要求。2003年发起, 2005年由欧盟组织的地球观测部长级峰会上通过了全球综合地球观测系统(Global Earth Observation System of Systems, GEOSS)十年执行计划, 构成了世界范围内地球观测领域国际科技合作的主流。中国地球观测领域呈现出快速发展的趋势, 并提出了该领域的全球性发展战略, 预示着中国将在国际地球观测领域发挥越来越重要的作用。文章介绍了中国地球观测领域发展现状和趋势, 在分析中国参与全球地球观测领域国际合作现状及目前存在问题的基础上, 提出进一步促进中国参与该领域国际合作, 为中国乃至国际社会发展做出重要贡献的建议。     

Which variables are essential for renewable energies?

ABSTRACT

Essential Variables are defined as a minimal set of variables that explain the state of the system. They are crucial for predicting its developments, and support metrics that measure its evolution. The variables should be relevant to meet requirements of stakeholders and be technically and economically feasible for systematic observation. A definition of Essential Renewable Energies Variables is proposed linked with their identification in several domains in renewable energy using a bottom-up and user-driven approach, and spanning over several years of documented interaction with stakeholders. Lists of variables are proposed in hydropower, solar, wind, and marine energies. It does not comprise the variables relating to social and economic aspects supporting decision making in investment nor those relating to civil engineering that are needed to erect a plant or farm.     

地球观测数据卫星分发系统发展综述

地球观测数据卫星分发系统(GEONETCast)借助通信卫星,把从地面站点、航空和航天平台获取的观测数据、产品传送给广大的用户。GEONETCast当前由CMACast,EUMETCast和GEONETCast Americas 3个区域系统组成,作为地球观测组织(GEO)提出的全球综合地球观测系统(GEOSS)的全球地球观测数据和信息卫星分发系统,旨在满足9个社会受益领域的用户需求。GEONETCast建立在现有区域系统之上,利用GEO的协调机制,共同确定GEONETCast系统的整体计划和要求。各区域系统在科研项目和业务建设的支持下,不断发展完善。未来要保障GEONET-Cast健康、良性和可持续的业务运行,还需要加强4个方面的工作:①区域系统之间的互相通信;②保持GEONETCast的开放性和动态性,发展更多的数据提供者提供地球观测数据;③发展更多的数据使用者;④数据政策。     

未来对地观测协作与防灾减灾

介绍一种跨国家、跨组织的综合、持续、协同的分布式对地观测系统(GEOSS)和国际对地观测政府间协调组(GEO)的源起,以及GEO的组织机构、相关活动、《华盛顿宣言》、《GEOSS十年实施计划》、《GEOSS十年实施计划指南文本》、《GEO 2006年度工作计划》、《GEO UIC 2006年工作任务》等;分析GEOSS与防灾减灾的关系。最后介绍GEO成员国美国、欧盟、中国及国际组织WMO、IEEE在构建GEOSS方面所做的努力与成绩,并指出加强国内对地观测相关部门、单位与研究小组之间协作与数据共享对提高中国防灾减灾能力的重要性。     

构建天地一体化的全球对地观测系统--三次国际地球观测峰会与GEOSS

为深入认识地球系统,提高国家、地区和全球应对突发事件的能力;为解决人类社会发展中所面临的资源环境危机,增进人类的健康、安全和福祉;通过广泛的国际合作,构建综合、协调、持续的全球对地观测系统是实现上述目标的有效途径且已成为国际社会共识。通过对近两年来3次国际对地观测峰会概况的介绍和分析,阐述了分布式全球对地观测系统（GEOSS）的目标、范围、社会效益、技术方法和运作机制等内容。强调GEOSS成功的关键因素之一取决于其参加者能否接受并执行系统的互操作规程与统一的数据标准,以实现全球范围的数据资源共享。     

遥感与中国可持续发展:机遇和挑战

中国要实现可持续发展,必须积极应对资源短缺、环境恶化、海洋开发和气候变化等一系列重大资源环境问题;随着全球经济发展一体化进程加快,中国必须以全球视角研究和解决面临的资源环境问题。遥感在地球科学、环境科学、资源科学与全球变化研究中具有宏观动态的优点,是不可替代的全球观测手段,是实施可持续发展战略的基础性技术支撑。本文回顾了遥感科学技术进步的历程,总结了国际上围绕可持续发展所开展的全球遥感科学计划,分析了中国遥感现状和服务于可持续发展的前景,并结合国际上地球综合观测系统的发展态势,提出了中国遥感科学技术发展面临的挑战和机遇,进一步阐述了遥感发展面临的建立地球综合观测系统之系统、高精度遥感模型与参数反演、遥感产品真实性检验与遥感性能判据及测试系统、遥感数据与地球系统模式同化、遥感大数据与主动服务等前沿科学与技术问题。最后指出遥感要更好地服务于社会可持续发展,服务于国家的全球战略,服务于国民经济建设;必须创新遥感应用服务模式,加快遥感产业化和商业化进程;建议推进卫星观测系统的商业化,加快无人机遥感发展,促进遥感应用市场化。     

生态系统观测研究网络在地球系统科学 中的作用

地球系统科学是以地球系统为研究对象, 重点研究各圈层、各要素以及自然和人为现象 之间相互作用关系的科学, 是在科学技术自身发展和社会需求共同推动下发展起来的新兴学科。 地球系统科学概念的提出是为了解决全球性的资源和环境问题的需要, 是地球科学向综合集成 方向转变的重要阶段。目前在地球系统科学思想的指导下, 在全球规模上已经组织了一系列重要 国际联合研究计划, 企图组织全球的科学家协作推动地球科学的发展。地球系统科学发展离不开 对地球系统要素和圈层的物理、化学和生物过程的综合观测工作的支持。自20 世纪80 年代以 来, 一些国家、国际组织和国际合作项目都纷纷建立了国家、区域甚至全球尺度的观测、监测和信 息共享网络。国际长期生态研究网络(ILTER) 自20 世纪80 年代开始建设, 其目的是对生态过程 进行长期的监测, 研究各种生态因子的相互作用及生态过程, 从而揭示出生态系统和环境的长期 变化, 为生态系统评价及管理提供科学依据。 中国生态系统研究网络(CERN) 始建于1988 年, 在中国生态系统动态观测、科学研究和试验 示范方面发挥了重要作用, 2005 年在CERN 的基础上, 由国家科技部组织开始建立中国国家生 态系统观测研究网络(CNEN) , 目前已经遴选出了53 个台站, 开始对农田、森林、草地( 含荒漠) 和 水体( 湖泊和海湾) 的动态进行观测研究, 该网络必将成为全球地球观测系统(GEOSS) 的重要组 成部分, 在我国地球系统科学发展的历程中发挥重要作用。本文主要从发展地球系统科学角度, 讨论生态系统观测研究网络在地球系统科学中的作用。     

Towards a knowledge base to support global change policy goals

ABSTRACT

In 2015, it was adopted the 2030 Agenda for Sustainable Development to end poverty, protect the planet and ensure that all people enjoy peace and prosperity. The year after, 17 Sustainable Development Goals (SDGs) officially came into force. In 2015, GEO (Group on Earth Observation) declared to support the implementation of SDGs. The GEO Global Earth Observation System of Systems (GEOSS) required a change of paradigm, moving from a data-centric approach to a more knowledge-driven one. To this end, the GEO System-of-Systems (SoS) framework may refer to the well-known Data-Information-Knowledge-Wisdom (DIKW) paradigm. In the context of an Earth Observation (EO) SoS, a set of main elements are recognized as connecting links for generating knowledge from EO and non-EO data – e.g. social and economic datasets. These elements are: Essential Variables (EVs), Indicators and Indexes, Goals and Targets. Their generation and use requires the development of a SoS KB whose management process has evolved the GEOSS Software Ecosystem into a GEOSS Social Ecosystem. This includes: collect, formalize, publish, access, use, and update knowledge. ConnectinGEO project analysed the knowledge necessary to recognize, formalize, access, and use EVs. The analysis recognized GEOSS gaps providing recommendations on supporting global decision-making within and across different domains.     

Towards integrated essential variables for sustainability

ABSTRACT

Measuring the achievement of a sustainable development requires the integration of various data sets and disciplines describing bio-physical and socio-economic conditions. These data allow characterizing any location on Earth, assessing the status of the environment at various scales (e.g. national, regional, global), understanding interactions between different systems (e.g. atmosphere, hydrosphere, biosphere, geosphere), and modeling future changes. The Group on Earth Observations (GEO) was established in 2005 in response to the need for coordinated, comprehensive, and sustained observations related to the state of the Earth. GEO’s global engagement priorities include supporting the UN 2030 Agenda for Sustainable Development, the Paris Agreement on Climate, and the Sendai Framework for Disaster Risk Reduction. A proposition is made for generalizing and integrating the concept of EVs across the Societal Benefit Areas of GEO and across the border between Socio-Economic and Earth systems EVs. The contributions of the European Union projects ConnectinGEO and GEOEssential in the evaluation of existing EV classes are introduced. Finally, the main aim of the 10 papers of the special issue is shortly presented and mapped according to the proposed typology of SBA-related EV classes.