来源:中国科学院空天信息研究院 发布时间:2019/4/24 13:15:34
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中科院“地球大数据科学工程”专项择优支持指南

 

中国科学院“地球大数据科学工程”A类战略性先导科技专项2019-2022年度重点研究方向任务择优支持指南
 
中国科学院“地球大数据科学工程”A类战略性先导科技专项(以下简称“地球大数据专项”)已按照立项程序经过严格论证和审议于近日正式启动。地球大数据专项将突破一系列技术瓶颈,形成资源、环境、生物、生态等领域多学科融合、独具特色的地球大数据云服务平台,成为支撑国家宏观决策与重大科学发现的大数据重大科技基础设施;构建大数据驱动的、具有高度影响力的数字地球科学平台,全景展示和动态推演“一带一路”可持续发展过程与态势,实现对全景美丽中国可持续发展的精准评价与决策支持;探索形成大数据驱动、多学科融合的科学发现新范式,提升中国科学院乃至国家层面地球科学领域数据资源的集成共享与挖掘分析能力,在资源环境、海洋、三极、生物多样性及生态安全领域取得重大突破,推动地球大数据技术创新、重大科学发现和一站式全方位宏观决策支持,全面提升该领域在国家技术创新、科学发现、宏观决策和社会公众知识传播服务等方面的重大成果产出。
 
专项将以目标导向进行任务分解和项目设置。围绕专项目标,结合顶层设计,按照专项论证确定的总体实施方案框架,专项共设置九个项目,包括:CASEarth小卫星,大数据云服务平台,数字一带一路,全景美丽中国,生物多样性与生态安全,三维信息海洋,时空三极环境,数字地球科学平台,CASEarth科学工程总体。每个项目下设若干重点研究方向,重点研究方向分为定向委托和自由申请两类。定向委托重点研究方向是针对已有较好基础的研究方向,委托相关课题组开展深入、系统的创新性研究;自由申请重点研究方向是支持研究人员在专项资助方向内围绕目标自主确定技术路线,开展创新性研究。两类任务均由专项总体组根据任务性质,结合评议专家意见最终确定,并报请院主管业务局批准后启动实施。
 
此次拟对“大数据云服务平台”、“全景美丽中国”、“三维信息海洋”、“时空三极环境”4个项目的部分重点研究方向进行指南发布。
 
一、申报范围及研究内容
 
(一)大数据云服务平台项目
 
根据中国科学院A类战略性先导科技专项“地球大数据科学工程”项目二“大数据云服务平台”的建设需求,依托项目新建的专用计算和存储系统,从云服务基础平台运行与服务的实际需求,研究大规模计算和大数据处理软件部署优化技术与方法、平台运行安全保障与异常监控的技术与策略,确保平台为用户提供高性能、高可用、安全可靠的服务。
 
择优支持重点研究方向:云服务基础平台运行与安全
 
(1)研究内容:根据云服务基础平台的特点,研究软件优化技术,重点是大规模计算和大数据处理软件部署优化技术与方法;研究平台运行安全保障技术、异常监控技术与策略等。
 
(2)研究目标:为地球大数据应用部署提供优化方案与优化指导,充分发挥平台价值;为云服务基础平台提供高可用、安全的技术方案。确保整套系统高效运行、为用户提供高性能、高可用、安全可靠的服务。
 
(3)考核指标:发表文章3篇;申请专利、软件著作权共3项;为3个以上超算和大数据处理重点应用提供优化部署方案。
 
(二)全景美丽中国项目
 
本项目以人地关系理论为基础,以构建“和谐空间”为目标,引领数据平台建设和科学研究活动,形成具有中国特色的“和谐空间”评价技术与模拟演示系统,通过加强空天地一体化观测技术体系研发,加快数据平台构建和数据共享,加快数据挖掘技术研发,科学诊断雄安新区发展、城市和区域可持续发展现状及存在的主要问题;加快数据挖掘技术研发,应用多种技术、多学科交叉与融合研究雄安新区、城镇化与智慧城市、区域可持续的综合过程,将我国城乡与区域发展科学认知提高到新高度;建立政策仿真模拟和智能化的决策辅助支持系统,对不同发展情景进行模拟预测,提出相关政策建议,为建设“美丽中国”提供强大的数据和科学决策支撑。
 
择优支持重点研究方向:区域发展模拟与决策支持系统
 
以数据挖掘、模拟与可视化为手段,以资源环境与社会经济协调评价为主线,通过数据库建设,要素与区域综合评价,模拟决策平台建设,推动我国区域可持续科学发展和科学决策智能化。
 
(1)研究内容:以区域可持续发展影响要素的数据体系和数据标准研究为基础,集成遥感、地面观测、数据调查、数据统计、模型模拟等各类数据,构建区域可持续发展自然—人文多尺度综合数据库和数据平台。研发中国区域可持续发展关键要素与综合评价技术,聚焦工业化、城市化、交通基础设施改善和开发区建设等关键要素,对不同尺度、不同区域的可持续发展进行科学评价。以资源环境与社会经济协调为主线,以地域功能和空间结构的演变为重点,遴选具有代表性的城市群区域,综合评价和模拟区域可持续发展态势,提出调控路径和对策。面向我国区域科学可持续发展战略需求,以通用模型、关键要素及其影响参数模型为内核,建立区域可持续发展模拟与人机互动决策支撑系统,用于政策评估、规划效果模拟。
 
(2)研究目标:建立具有中国特色的区域可持续发展评价方法体系,研发以地球大数据为基础的区域可持续发展可视化和决策支持平台。
 
(3)考核指标:借鉴联合国可持续发展目标和联合国开发计划署人文发展指数,根据我国国情,结合区域可持续发展模拟和决策需求与特点,构建1个区域可持续发展社会经济基础数据库;建立多尺度的具有中国特色的区域可持续发展评价方法体系1套,并从关键要素和关键区域两个角度科学评价我国区域发展可持续状态与发展态势;研发支持人机互动的辅助决策模型,建立用于政策评估、规划效果模拟的中国区域可持续发展模拟与决策平台1套。
 
(三)三维信息海洋项目
 
项目面向“建设海洋强国”战略发展需求,以大数据综合挖掘分析主线,建设“两点一面”的海洋信息资源池。“一面”是指全球尺度基础数据产品及可视化系统研发。“两点”是指在“中国近海”和“两洋一海”两个战略要点开展信息集成和科学研究,包括在近海与海岸带区域开展生物生态系统研究。在“两洋一海”关键区域,将研究南海岛礁及西太平洋深海和印度洋信息服务与决策支撑平台。通过本项目的实施形成全球海洋环境基础数据库与过程交互系统;近海与海岸带信息集成与决策支持系统;南海岛礁与周边资源环境信息系统;深海特殊生态系统信息集成服务与展示;印度洋及其重点港口区海洋灾害信息系统。服务于海洋科技创新发展,提升国民海洋意识和地球系统认知;为国家海洋权益维护、综合管理、资源开发、防灾减灾提供智能决策平台。
 
择优支持重点研究方向:深渊系统多源数据集成与多维动态演示
 
开展深渊数据资源收集整编和数据库建设,构建多学科深渊科学数据库;研制深渊多学科信息系统,实现深渊多学科数据的综合分析及虚拟可视化展示。
 
(1)研究内容:在统一的地理信息系统框架下,以全球6000米以下深度的海斗深渊为重点,构建包括:物理海洋、海洋化学、海洋生物、海洋地质/地球物理、海底基础地理等方面数据库,并在马里亚纳海沟的部分海域,以实测数据为基础,构建深海多学科海洋环境的三维动态演示系统。
 
(2)研究目标:整合国内外深渊科学数据资源,构建综合集成、实时更新、开放共享的深渊科学数据库;研制和建设深渊多学科信息系统,实现深渊多学科信息的虚拟可视化展示系统,为我国深渊科学研究提供模拟预测与展示平台,服务海洋科研和科普教育。
 
(3)考核指标:制定深渊数据库建设规范,完成深渊多学科数据库建设,数据量不少于2TB,包含物理海洋、海洋化学、海洋生物、地质/地球物理等方面数据。物理海洋数据包含温度、盐度、深度(CTD),海流;海洋化学数据包含溶解氧、采集到的化学元素及离子含量等;海洋生物数据包含高清、标清视频照片数据、生物样品等;地质/地球物理数据包含主动源、被动源OBS数据、多波束数据等。在地理信息系统框架下,建立数据交换体系,提供基于时空信息的数据查询下载门户,实现数据共享。建成一套深渊虚拟可视化软硬件信息系统。该深渊虚拟演示示范区范围为:东经140.6°~142.6°,北纬9.7°~12.2°,面积为60473km2。虚拟可视化平台展示时的指标为:VR系统头戴式显示器分辨率不低于1080P;不少于5人同时交互,延迟时间小于25ms;画面刷新频率不低于75Hz。展示信息包括生物样品信息、水体信息、沉积物信息、海底环境等不同类型数据融合一起的虚拟可视化系统。发表本学科TOP25%论文2篇,其他论文4篇,支持省市的决策2次。数据共享指标:在子课题执行过程中共享数据不低于2TB和包含地质、物理海洋、化学和生物的多学科综合数据库1个。
 
(四)时空三极环境项目
 
项目聚焦于全球气候持续变暖背景下,三极地理环境的变化及冰冻圈变化的影响。以三极地区的自然与社会环境交叉研究为纲领,建立北极资源环境与地理综合数据库,进而分析其对能矿资源可达性的影响; 基于SSPs数据结构和基于未来供需平衡情景,建立冰冻圈(包括水资源、农业生产、生态维持及典型灾害在内的)脆弱性评估系统,探寻适于研究区冰冻圈变化的适应与对策。
 
择优支持重点研究方向:三极地理环境演化与冰冻圈脆弱性评估
 
在已构建北极地理环境数据库的基础上,开展北极地区地理环境格局演变情景下关键港口对能矿资源的可达性空间格局变化分析研究;构建冰冻圈变化脆弱性指标体系,开展以青藏高原为主,对比泛北极典型流域冰冻圈变化脆弱性评估方法研究。
 
(1)研究内容:基于已有的地理环境综合数据库,采用多种方法,开展北极地区气候、生态环境、社会经济等状况的格局分析,评估北极地区地理环境格局演变背景下关键港口对能矿资源的可达性空间格局变化;基于SSPs情景,开展三极典型区灾害风险识别与指标体系遴选,评估青藏高原及泛北极典型区域社会经济系统对冰冻圈变化的脆弱性,提出针对性的综合管理措施。
 
(2)研究目标:建立和完善冰冻圈特殊环境下自然和社会数据获取、管理的技术体系;构建共享社会经济发展路径(SSPs)下冰冻圈典型地区人文社会经济数据库,建立冰冻圈变化脆弱性和灾害评估指标体系,并开展冰冻圈变化脆弱性及适应性对策评估。
 
(3)考核指标:构建共享社会经济发展路径(SSPs)下冰冻圈典型地区人文社会经济数据库;在已构建三极地区地理环境综合数据库的基础上,量化北极地区能矿资源开发的社会经济影响;评估三极地区冰冻圈变化脆弱性及灾害风险等级;在本学科相关领域产出TOP25%期刊2篇论文,省部级以上咨询报告1篇,支持国家重大决策、重大活动1次,支持省部级活动2次。
 
包括:
 
1)基于SSPs要素框架的西藏人文社会经济数据集:空间分辨率:市、地区;时间分辨率:1年;时间跨度:1990-2015年;
 
2)基于SSPs要素框架的青海人文社会经济数据集:空间分辨率:市、地区;时间分辨率:1年;时间跨度:1990-2015年;
 
3)基于SSPs要素框架的鄂毕河流域人文社会经济数据集:空间分辨率:省级;时间分辨率:1年;时间跨度:2010-2015年;
 
4)西藏地区冰冻圈变化脆弱性评估数据集:空间分辨率:市、地区;时间分辨率:5年;时间跨度:2010-2050年;
 
5)青海省冰冻圈变化脆弱性评估数据集:空间分辨率:市、地区;时间分辨率:5年;时间跨度:2010-2050年;
 
6)鄂毕河流域冰冻圈变化脆弱性评估数据集:空间分辨率:市、地区;时间分辨率:5年;时间跨度:2010-2050年;
 
7)北极地区能矿资源开发的社会经济影响评估及政策建议咨询报告1份;三极地区冰冻圈变化脆弱性评估对策建议报告1份。
 
二、申报要求
 
1、专项择优支持指南按照重点研究方向形式申报,每个重点研究方向原则上只支持1项,设1名负责人。
 
2、重点研究方向的执行期限不超过四年。申请团队根据拟承担研究任务的实际需求提出经费概算申请,并给出前两年的预算,总体组将依据专项总体任务安排确定经费量。
 
3、重点研究方向的申请人申报要求如下:
 
(1)申请人应是中国科学院院属研究单位的研究人员,具备正高级或副高级职称,在该研究领域具有重要影响力,前期基础和成果突出。要求每年应保证2/3以上时间用于专项研究。
 
(2)每位申请人限申报1项研究任务,申报内容符合本择优支持指南的研究内容、研究目标和考核指标。
 
(3)申报单位对申请书内容和申请人员资格需进行严格审核,每个申报单位在同一重点研究方向限申报1项。
 
(4)申请人需签署承诺书,具体见附件1。
 
4、专项实施过程中产生的各类科技成果及所形成的知识产权,由专项依托单位中国科学院遥感与数字地球研究所与任务承担单位共有(具体共有方式、份额比例根据具体项目及双方贡献大小在相关合同中另行约定),并由中国科学院遥感与数字地球研究所统一管理。各类科技成果的发布、使用、转让等,应按照任务书及相关合同约定的知识产权归属及权益分配原则进行处理。
 
5、专项形成的研究成果在论文发表、专著出版、专利申请、奖励申请时,应标注“中国科学院战略性先导科技专项资助”及专项编号,代表性成果应标注在第一位。英文标注“Supported by the Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences,Grant No. XDA19*”。
 
三、申报书撰写要求
 
1、按照附件2中的申请书格式撰写,要求文字精炼,数据真实、可靠。
 
2、申请材料使用A4纸、双面打印并左侧平装成册,同时附上电子版。
 
3、申请材料应有申请人和申请单位法定代表人签字并加盖公章。
 
四、申报受理与遴选
 
1、申请书由研究单位分类汇总、审核并加盖本单位公章后,一式2份,连同汇总的电子版文件(光盘或E-mail至联系人邮箱),请于2019年4月28日前送(寄)至邮寄地址,同时请提交申请汇总表电子版和纸质版1份。逾期不予受理。
 
2、申请受理后将进行形式审查,如申请内容不符合专项研究目标和支持方向或有违反有关规定等情况的,不予受理。
 
3、通过形式审查的申请书将由专项组织专家进行书面评审,通过书面评审的候选项目进行现场答辩。答辩具体时间另行通知。
 
五、联系方式
 
1、邮寄地址:
 
北京市海淀区邓庄南路9号 中国科学院遥感与数字地球研究所
 
邮编:100094
 
2、联系人:王媛媛  010-82177689  wangyy@radi.ac.cn
 
附件:1 2 3
 
 
 

 

 
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