中國(guó)方案助力全球時(shí)空數(shù)據(jù)跨障礙“握手”

福州大學(xué)牽頭國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，相關(guān)核心成果已被23個(gè)國(guó)家納入本國(guó)標(biāo)準(zhǔn)

在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代浪潮中，時(shí)空大數(shù)據(jù)已成為支撐全球信息化建設(shè)的戰(zhàn)略性資源。隨著全球?qū)Φ赜^測(cè)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，各國(guó)在數(shù)據(jù)共享、服務(wù)集成與協(xié)同分析領(lǐng)域面臨著日益嚴(yán)峻的技術(shù)壁壘——衛(wèi)星遙感記錄的地球變遷、無(wú)人機(jī)捕捉的生態(tài)細(xì)節(jié)、承載城市記憶的歷史數(shù)據(jù)，這些本可破解全球氣候、災(zāi)害難題的關(guān)鍵“時(shí)空碎片”，卻因數(shù)據(jù)格式不一、接口標(biāo)準(zhǔn)互斥，困于“信息孤島”。地球觀測(cè)數(shù)據(jù)下載服務(wù)的功能、接口差異，更讓跨國(guó)協(xié)同發(fā)力頻頻受阻。

如今，這一困局被福建力量打破：由福建省科技廳推薦、福州大學(xué)牽頭的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃政府間國(guó)際科技創(chuàng)新合作專(zhuān)項(xiàng)通過(guò)科技部績(jī)效評(píng)價(jià)，其研發(fā)的模塊化標(biāo)準(zhǔn)體系讓全球時(shí)空數(shù)據(jù)跨障礙“握手”；核心成果ISO 19105∶2022《地理信息 一致性與測(cè)試》國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)近日更成功通過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)采標(biāo)審定。這是我國(guó)地理信息領(lǐng)域首次主導(dǎo)ISO 19100系列基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)制修訂，宛如科技與規(guī)范的一場(chǎng)浪漫邂逅，開(kāi)創(chuàng)性提出模塊化標(biāo)準(zhǔn)拼裝新理念，如同搭建積木般靈活組合地理信息共享互操作標(biāo)準(zhǔn)，更通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊恢滦詼y(cè)試框架確保標(biāo)準(zhǔn)落地生根。目前該標(biāo)準(zhǔn)已被全球23個(gè)國(guó)家納入本國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，為地理信息共享注入中國(guó)動(dòng)力。

標(biāo)準(zhǔn)共享

中國(guó)首次主導(dǎo) 23國(guó)爭(zhēng)相采納

“能牽頭這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)研制，既是信任，更是責(zé)任。”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、來(lái)自福州大學(xué)數(shù)字中國(guó)研究院（福建）的余勁松弟向記者介紹。這位42歲的地理信息標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域?qū)＜遥F(xiàn)任福州大學(xué)研究員、碩士生導(dǎo)師，2021年入選福建省高層次A類(lèi)人才，還兼任數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用國(guó)家國(guó)際合作基地負(fù)責(zé)人等職。2020年，他牽頭該國(guó)家專(zhuān)項(xiàng)時(shí)，就聯(lián)合德國(guó)康斯特大學(xué)（Constructor University）、武漢大學(xué)、福建理工大學(xué)等中外科研機(jī)構(gòu)，確立“共建共享”的核心思路：“我們不想做‘一刀切’的標(biāo)準(zhǔn)，要像搭積木一樣，讓各國(guó)在統(tǒng)一框架下按需參與。”

“德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、荷蘭……你看這一長(zhǎng)串名單，每多一個(gè)，底氣就足一分。”余勁松弟逐一列舉采用該標(biāo)準(zhǔn)的23個(gè)國(guó)家，難掩自豪，“還有不少?lài)?guó)家在走流程，未來(lái)會(huì)更多！”標(biāo)準(zhǔn)能獲國(guó)際認(rèn)可，正因團(tuán)隊(duì)以模塊化理念打破傳統(tǒng)局限——將地理信息共享標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)成“可拼接積木”，再通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)測(cè)試框架，掃清技術(shù)差異障礙。

研制過(guò)程并非一帆風(fēng)順。“曾和美、德、法專(zhuān)家因模塊化互操作方案的兼容性爭(zhēng)論多輪，他們守傳統(tǒng)方案，我們堅(jiān)持中國(guó)方案更適配。”余勁松弟回憶，最終團(tuán)隊(duì)用嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明優(yōu)勢(shì)：相同標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下，中國(guó)方案更易于兼容未來(lái)技術(shù)。

“以前跟著國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)走，現(xiàn)在外國(guó)專(zhuān)家主動(dòng)問(wèn)‘中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)接下來(lái)打算怎么定’。”余勁松弟的感慨中，藏著團(tuán)隊(duì)無(wú)數(shù)次深夜攻關(guān)與跨時(shí)差協(xié)作，更彰顯了中國(guó)技術(shù)從“跟跑”到“領(lǐng)跑”。目前，該標(biāo)準(zhǔn)案例已寫(xiě)入聯(lián)合國(guó)全球地理空間信息管理專(zhuān)家委員會(huì)（UNGGIM）標(biāo)準(zhǔn)指南，成為全球標(biāo)準(zhǔn)化“范本”。

模塊創(chuàng)新

破解協(xié)作難題 賦能科學(xué)決策

地球大數(shù)據(jù)共享平臺(tái)像“全球時(shí)空?qǐng)D書(shū)館”，余勁松弟團(tuán)隊(duì)的“模塊化技術(shù)架構(gòu)”與一致性測(cè)試框架，就是讓不同“語(yǔ)言”數(shù)據(jù)互通的“靈活適配方案”，精準(zhǔn)解決了地球觀測(cè)數(shù)據(jù)的規(guī)范化協(xié)同痛點(diǎn)——地球觀測(cè)數(shù)據(jù)的下載服務(wù)曾因功能、接口、數(shù)據(jù)格式差異，給共享與協(xié)同分析帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。

這一創(chuàng)新，源于團(tuán)隊(duì)對(duì)傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)弊端的深刻洞察：“傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)像固定西裝，所有人按一個(gè)尺寸來(lái)，既適配不了不同國(guó)家的技術(shù)基礎(chǔ)，也無(wú)法應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)下載服務(wù)的多元差異。”

為破此局，團(tuán)隊(duì)將數(shù)據(jù)采集、格式轉(zhuǎn)換、協(xié)同分析、交換共享等全流程拆成可自由組合的“標(biāo)準(zhǔn)積木”，更聯(lián)合10余國(guó)專(zhuān)家首創(chuàng)“技術(shù)要求—一致性類(lèi)—測(cè)試用例”映射方法，引入“三值邏輯”評(píng)價(jià)體系——相當(dāng)于給標(biāo)準(zhǔn)裝上“智能檢測(cè)儀”，實(shí)現(xiàn)從研發(fā)到落地的全周期管理，這一成果還被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織地理信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（ISO/TC 211）列為最佳實(shí)踐，并被應(yīng)用于歐盟空間信息基礎(chǔ)設(shè)施下載服務(wù)（INSPIRE Download Services）的規(guī)范化驗(yàn)證。

“小到衛(wèi)星數(shù)據(jù)適配，大到跨國(guó)災(zāi)害應(yīng)急，都能快速組合響應(yīng)；哪怕是接口差異顯著的下載服務(wù)，也能通過(guò)模塊化框架適配映射以促進(jìn)技術(shù)兼容。”余勁松弟舉例，在深海生態(tài)環(huán)境預(yù)測(cè)項(xiàng)目中，團(tuán)隊(duì)針對(duì)數(shù)據(jù)雜、來(lái)源多的問(wèn)題，靈活規(guī)范化“數(shù)據(jù)清洗”“模型運(yùn)算”等模塊，3天便完成傳統(tǒng)方法需2周的分析，為科研提供精準(zhǔn)依據(jù)；此前歐盟數(shù)據(jù)下載服務(wù)因接口差異效率低下，應(yīng)用該框架后，所有服務(wù)均符合歐盟空間信息基礎(chǔ)設(shè)施（INSPIRE）規(guī)范，大大提升數(shù)據(jù)共享效率。

項(xiàng)目推進(jìn)中，團(tuán)隊(duì)還交出硬核“答卷”：歷經(jīng)上千次調(diào)試，研發(fā)出影像立方體數(shù)據(jù)模型、統(tǒng)一接口及Web服務(wù)原型系統(tǒng)，驗(yàn)收時(shí)斬獲7篇論文、3項(xiàng)專(zhuān)利（含1項(xiàng)國(guó)際專(zhuān)利）、3件軟件著作權(quán)，主持3項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，成果被歐美多國(guó)及國(guó)際信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（INCITS）采納。

持續(xù)攻堅(jiān)

貢獻(xiàn)“全球方案” 完善共享體系

如今，余勁松弟團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目案例已入選ISO/TC 211全球50個(gè)典型案例，為即將到來(lái)的地球觀測(cè)智能即分析時(shí)代提供規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的中國(guó)方案，讓實(shí)時(shí)衛(wèi)星遙感的高清視界、無(wú)人機(jī)航拍的靈動(dòng)畫(huà)面、歷史影像數(shù)據(jù)的歲月沉淀深度交互，助力時(shí)空數(shù)據(jù)跨越技術(shù)差異的鴻溝。

“我們不會(huì)停下腳步。”余勁松弟表示，目前正聯(lián)合國(guó)際團(tuán)隊(duì)，在國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心支持下，全力研制地球立方體瓦片國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。從打破全球數(shù)據(jù)壁壘，到主導(dǎo)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)入列聯(lián)合國(guó)指南，再到攻堅(jiān)新一代國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，團(tuán)隊(duì)始終以“讓‘中國(guó)方案’變成‘全球方案’”為目標(biāo)——既為數(shù)字中國(guó)建設(shè)筑牢根基，更致力于聯(lián)合全球力量完善時(shí)空共享國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)體系，讓“中國(guó)積木”為全球時(shí)空大數(shù)據(jù)協(xié)作搭建更穩(wěn)固、更靈活的“共享橋梁”。（記者 李珂）