Nature Geoscience：建议公开中国地球观测数据

美国长期以来在提高地球观测数据的可获取性和可用性方面引领全球。美国国家航空航天局（NASA）、美国地质调查局（USGS）和美国国家海洋与大气管理局（NOAA）发展了重要的卫星系统，包括 Landsat 和 MODIS，以高时空分辨率记录地表和气候变化，并实现了数据的免费共享。然而，NASA 的科研预算可能降至1961年以来的最低水平，其近一半的科学任务资金面临风险。NOAA 也面临影响其地球观测服务的财务压力。这很可能延迟、取消或削弱卫星任务的能力，并影响长期的地球观测数据集。

欧洲空间局（ESA）和Copernicus计划持续投资于地球观测任务，包括Sentinel系列多光谱和雷达卫星，并支持开放数据。欧洲的任务是对美国地球观测计划的补充，但无法替代后者。商业卫星提供商专注于经济上有利可图的高分辨率（<10 米）影像，并在过去二十年中极大地扩展了地球观测数据的可用性。然而，商业数据是专有的，其连续性无法保证，并且可能无法满足科学研究所需的科学质量标准。确保地球观测数据长期可用和可获取的主要责任仍在于全球公共机构，在此背景下，中国的地球观测数据在全球体系中显得愈发重要。

在此，我们提议将中国的地球观测数据更全面地整合到全球研究和监测计划中，以提高这些数据集的可获取性和可用性。

2025年10月30日，评论以“A call for integrated and cooperative global sharing of China’s Earth observation data”为题在 Nature Geoscience期刊发表，美国马里兰大学地理科学系陈栋博士为论文第一作者和通讯作者。

中国的地球观测数据前景广阔但利用不足

中国的地球观测任务提供了重要而全面的数据。风云气象卫星支持全球预报和气候分析。高分系列提供从低到高分辨率的光学和合成孔径雷达数据，用于陆地监测和灾害响应。海洋卫星监测海洋状况，支持海洋管理。资源卫星提供多光谱数据，用于土地利用和发展规划。碳卫星和可持续发展科学卫星1号（SDGSAT-1）能够监测温室气体和追踪联合国可持续发展目标的具体指标。

图1. 引用 Landsat、MODIS和Sentinel卫星的论文数量远超过引用风云或高分的论文数量。

然而，根据我们的文献计量分析（图 1），这些地球观测数据在中国境外并未被广泛使用。我们使用 Web of Science 在“所有数据库”中进行检索，限于 2008 年至 2024 年间发表的英文文章。考虑的卫星包括 Landsat、MODIS、Sentinel、风云和高分。引用高分或风云任务的SCI论文数量远远落后于引用 Landsat、MODIS 或 Sentinel 的数量，并且超过 95% 引用高分和 98% 引用风云的论文来自中国科研机构署名的作者。

此外，我们调查了居住在中国境外的高被引遥感研究人员，以更好地了解他们对中国地球观测数据的使用情况，以及他们是否遇到任何挑战。他们中的许多人称，在发现、获取和使用中国地球观测数据方面存在困难，特别是与 NASA 或欧洲数据集相比。挑战包括中国数据集的可见度有限、缺乏集中且用户友好的访问门户、政府、商业和公共数据之间界限不清。

促进国际获取中国数据的好处

除了原始影像数据，用户越来越依赖分析现成数据（Analysis Ready Data）和更高级别的产品，这些产品文档齐全、科学可追溯且易于使用。例如，NASA 的 MODIS 陆地产品已多次重新处理以提高准确性和可用性。NASA 的 Harmonized Landsat 和 Sentinel-2 数据提供了来自 NASA/USGS 和ESA卫星的无缝30米地表反射率全球覆盖。这些举措依赖于不同机构的开放、文档齐全且标准化的数据。获取高质量且特征明确的中国地球观测数据可以催生新的综合产品。

开放获取中国的地球观测数据是一个低风险、高回报的国际机遇，可以加强中国对和平利用太空和国际合作的承诺，也符合《2021年中国航天白皮书》和《国家适应气候变化战略2035》等政策导向。中国作为全球应对气候变化领导者的地位将得到加强。

面临的挑战

除美国外，还有几个国家采取了开放数据政策，以长期将地球观测数据作为全球资源保存，并使其数据免费供所有人使用，包括日本、印度和德国。然而，许多地球观测平台缺乏应用程序接口（API），并要求注册才能登录，限制了其可用性。地球观测组织（Group on Earth Observations，GEO）正协调各方，拟建立一个联合的地球观测系统，促进开放性、互操作性和国际合作。尽管这一倡议前景广阔，但如今的地缘政治格局比美国在1990 年代和 2000 年代建立其开放数据政策时更为复杂。构建一个联合观测系统需要的不仅仅是技术修复。它需要科学外交和共享标准，这些设施在尊重国家利益的同时推进全球公益。

对中国而言，推动进展可以从一些成本相对较低但具有战略意义的措施入手。开发一个集中且用户友好的数据门户可以解决访问碎片化的问题，而多语言文档和响应式技术支持将有助于克服国际研究人员面临的语言和信息障碍。此外，在文件格式、元数据、校准规程和处理流程文档方面与全球标准保持一致，也将更好地使中国数据与其他地球观测数据集实现互操作。通过提供分析就绪数据和更高级别的产品，如 NASA 的 MODIS 和 USGS 的 Landsat ，中国可以确保其更容易被非专业用户使用，促进可重复研究并扩展下游应用。这些努力将大大增强中国地球观测数据在全球的科学价值。

在加速变化的地球时代，地球观测的价值不仅在于收集的数据，更在于数据所能启发的洞洞察。一个数据公开共享的世界，将使人类能够更有效地理解和应对未来的挑战。

参考文献：

Chen, D., Roy, D.P., Zhu, Z. et al. A call for integrated and cooperative global sharing of China’s Earth observation data. Nat. Geosci. (2025).

END

声明：欢迎转载、转发。气象学家公众号转载信息旨在传播交流，其内容由作者负责，不代表本号观点。文中部分图片来源于网络，如涉及内容、版权和其他问题，请联系小编处理。