生物多樣性與生態(tài)安全。研究支持?jǐn)?shù)據(jù)整合和共享的標(biāo)準(zhǔn)以及數(shù)據(jù)集成應(yīng)用方法；有機(jī)整合生物資源數(shù)據(jù)與生態(tài)、環(huán)境、氣象、國(guó)民經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù)，形成完整的數(shù)據(jù)圖層；利用分析模型和可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)生物多樣性資源數(shù)據(jù)功能挖掘和利用，構(gòu)建開(kāi)放開(kāi)源的生物多樣性與生態(tài)安全大數(shù)據(jù)處理利用的通用接口，建立一個(gè)以生物多樣性與生態(tài)安全信息為核心的綜合大數(shù)據(jù)平臺(tái)，在不同層次上實(shí)現(xiàn)不同形式的數(shù)據(jù)個(gè)性化服務(wù)與決策支撐。

三維信息海洋。形成“兩點(diǎn)一面”的海洋信息資源池，其中“一面”是指全球尺度的海洋信息資源池和數(shù)據(jù)產(chǎn)品，建立全球海洋基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)；“兩點(diǎn)”是指聚焦優(yōu)勢(shì)的方向和區(qū)域，在“中國(guó)近海”和“兩洋一海”兩個(gè)戰(zhàn)略要點(diǎn)開(kāi)展信息集成和科學(xué)研究。在“兩洋一海”關(guān)鍵區(qū)域，研究南海島礁多源數(shù)據(jù)及變化數(shù)據(jù)庫(kù)與結(jié)構(gòu)模型、西太平洋深海生物地理信息系統(tǒng)與深海極端生境的多維演示系統(tǒng)、印度洋及其重點(diǎn)港口區(qū)海洋災(zāi)害同化數(shù)據(jù)產(chǎn)品及海洋災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)海洋信息的實(shí)時(shí)展示、動(dòng)態(tài)模擬和情景分析。

時(shí)空三極環(huán)境。通過(guò)三極專(zhuān)題大數(shù)據(jù)共享與集成、三極遙感對(duì)比研究、三極大數(shù)據(jù)分析方法和多圈層相互作用模型等基礎(chǔ)研究，以及三極生態(tài)時(shí)空動(dòng)態(tài)與預(yù)估、三極水環(huán)境與未來(lái)水安全、三極氣候變化及對(duì)我國(guó)影響、北極航道監(jiān)測(cè)與精細(xì)化預(yù)測(cè)、冰凍圈變化及其服務(wù)功能、極地重大工程凍土等專(zhuān)題研究，實(shí)現(xiàn)占領(lǐng)地球系統(tǒng)科學(xué)制高點(diǎn)，為極地治理和北極開(kāi)發(fā)提供決策支持等目標(biāo)。

數(shù)字地球科學(xué)平臺(tái)。該平臺(tái)是“地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程”專(zhuān)項(xiàng)的綜合展示平臺(tái)，重點(diǎn)建設(shè)地球大數(shù)據(jù)綜合展示與決策支持系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)化信息服務(wù)系統(tǒng)，主要為面向多學(xué)科融合與大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)新提供數(shù)據(jù)、服務(wù)、計(jì)算等多類(lèi)資源及其關(guān)系的可視分析支持，兼顧資源、環(huán)境、生物、生態(tài)等領(lǐng)域的科學(xué)傳播與公眾服務(wù)。研制彈性可擴(kuò)展、多模態(tài)數(shù)字地球科學(xué)平臺(tái)，保障系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，為科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)創(chuàng)新提供環(huán)境和工具支持。

CASEarth?將突破數(shù)據(jù)開(kāi)放共享的瓶頸問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)資源、環(huán)境、生物、生態(tài)等領(lǐng)域分散的數(shù)據(jù)、模型與服務(wù)等的全面集成，形成多學(xué)科融合、全球先進(jìn)水平的地球大數(shù)據(jù)與云服務(wù)平臺(tái)，構(gòu)建大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的、具有全球影響力的數(shù)字地球科學(xué)平臺(tái)，全景展示和動(dòng)態(tài)推演“一帶一路”“美麗中國(guó)”可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)進(jìn)展，全面提升地球大數(shù)據(jù)在科學(xué)發(fā)現(xiàn)、宏觀決策、技術(shù)創(chuàng)新和社會(huì)公眾知識(shí)傳播服務(wù)等方面的重大成果產(chǎn)出。