中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 可持續(xù)發(fā)展概念的起源可追溯至?20?世紀?60?年代。1972?年，羅馬俱樂部發(fā)表了關于未來人口、食物、工業(yè)生產(chǎn)、污染和不可再生自然資源消耗之間相互關系的研究報告——《增長的極限》。1987?年，聯(lián)合國委托世界環(huán)境與發(fā)展委員會提交了《我們共同的未來》的研究報告，該報告系統(tǒng)闡述了可持續(xù)發(fā)展思想，首次將可持續(xù)發(fā)展定義為：“既能滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害的發(fā)展”。1992?年，聯(lián)合國在里約熱內(nèi)盧召開“環(huán)境與發(fā)展大會”，通過了以可持續(xù)發(fā)展理念為核心的《里約環(huán)境與發(fā)展宣言》《21?世紀議程》等文件。

2000?年，在聯(lián)合國千年首腦會議上，各國領導人就消除貧窮、饑餓、疾病、文盲、環(huán)境惡化和對婦女的歧視，商定了一套發(fā)展目標和指標，即千年發(fā)展目標（MDGs）。該目標實施后，成績斐然；但受區(qū)域之間的發(fā)展不平衡，以及全球經(jīng)濟危機等影響，目標實現(xiàn)的進程仍面臨阻力。2015?年，在第?70?屆聯(lián)合國大會上，193?個成員國通過包括?17?個可持續(xù)發(fā)展目標（SDGs）和?169?項具體目標為核心內(nèi)容的《變革我們的世界：2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》（以下簡稱《2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》）。SDGs?旨在以綜合方式全面解決社會、經(jīng)濟和環(huán)境?3?個維度的發(fā)展問題，從而使人類全面走向可持續(xù)發(fā)展的道路。

SDGs?面臨的問題與挑戰(zhàn)

數(shù)據(jù)缺失、發(fā)展不均衡、目標間關聯(lián)且相互制約等問題正在成為?SDGs?實現(xiàn)的主要挑戰(zhàn)，2020?年全球新冠肺炎疫情的暴發(fā)使?SDGs?如期實現(xiàn)面臨更為嚴峻的局面，這對科技創(chuàng)新提出了更高的需求。目前，SDGs?落實面臨的挑戰(zhàn)主要包括?4?個方面。

數(shù)據(jù)缺失

聯(lián)合國秘書長安東尼奧?·?古特雷斯在《2020?年可持續(xù)發(fā)展目標報告》中特別強調(diào)需要更好地利用數(shù)據(jù)，尤其是更加注重發(fā)揮科學技術和創(chuàng)新在數(shù)據(jù)采集中的作用。《2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》通過之后的近?6?年時間里，本處于無方法、無數(shù)據(jù)狀態(tài)的?SDG?指標均得到了改善；但截至?2020?年?12?月，仍有?42%?的指標處于有方法、無數(shù)據(jù)狀態(tài)。而有方法、有數(shù)據(jù)指標的量測以統(tǒng)計方法為主，缺乏有效空間分布信息。不同尺度、客觀精準的空間數(shù)據(jù)可為?SDGs?實現(xiàn)提供必要的數(shù)據(jù)支撐。整體而言，由于缺少充分有效的數(shù)據(jù)支持，無法對全球范圍內(nèi)約?68%?的?SDG?指標進行及時有效地監(jiān)測。

面向全球環(huán)境變化導致的極端高溫熱浪、火災頻次增加、海洋酸化、富營養(yǎng)化加劇、持續(xù)的土地退化、生物多樣性減少、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)環(huán)境影響增加等問題，采集科學數(shù)據(jù)，及時定量評估其狀態(tài)，準確預測其未來趨勢，將為有效應對上述問題，促進?SDGs?實施提供重要參考。

發(fā)展不均衡

受經(jīng)濟發(fā)展水平和資源環(huán)境壓力制約，很多發(fā)展中國家面臨著兒童生長遲緩比率高、教育覆蓋率低、城市住房和公共空間不足、抵御災害能力差、難以獲得安全衛(wèi)生的淡水資源、基礎設施不足等問題，其定期、有效收集與分析數(shù)據(jù)的能力也普遍較弱，尚未能有效利用先進技術開展?SDG?指標進展監(jiān)測與評估。數(shù)據(jù)的缺乏可使上述問題“隱形”，在一定程度上加劇了這類地區(qū)的弱勢。

目標間關聯(lián)且相互制約

SDG?指標體系涉及面廣，時間跨度長，指標間相互依存、相互關聯(lián)，其涉及的內(nèi)容體現(xiàn)了整體性與多樣性的統(tǒng)一、層次性與有機性的結(jié)合、復雜性與可行性的整合。厘清?SDG?指標體系間的內(nèi)在關聯(lián)，采集標準統(tǒng)一、可量化的科學數(shù)據(jù)，提出客觀、有效的指標監(jiān)測和評估方法模型，成為亟待突破的重要方向，也是?SDGs?實施面臨的主要挑戰(zhàn)之一。同時，對于數(shù)據(jù)生產(chǎn)的現(xiàn)勢性和質(zhì)量之間潛在的權衡關系也值得重點關注。

新冠肺炎疫情的沖擊

新冠肺炎疫情全球蔓延雖然是公共衛(wèi)生安全領域的事件，但對全球可持續(xù)發(fā)展的各個方面都造成了巨大的沖擊，已演變成經(jīng)濟和社會危機。許多國家的衛(wèi)生系統(tǒng)已臨近崩潰的邊緣，全球一半勞動力的生計受到嚴重影響。超過?16?億學生離開學校，數(shù)千萬人重返極端貧困和饑餓。全球可持續(xù)發(fā)展得分自?2015?年實施以來首次下降。與此同時，疫情正危及對實現(xiàn)?SDGs?至關重要的數(shù)據(jù)生產(chǎn)，許多國家的實地數(shù)據(jù)采集受到了嚴重干擾。

大數(shù)據(jù)應對

如何應對?SDGs?實現(xiàn)的挑戰(zhàn)，大數(shù)據(jù)特別是地球大數(shù)據(jù)具有強大能力和重大作用。大數(shù)據(jù)指海量、高速、復雜和可變的數(shù)據(jù)集合，需采用先進技術以實現(xiàn)信息的捕獲、存儲、分發(fā)、管理和分析。地球大數(shù)據(jù)是具有空間屬性的地球科學領域大數(shù)據(jù)。它不僅具有海量、多源、異構(gòu)、多時相、多尺度、非平穩(wěn)等大數(shù)據(jù)的一般性質(zhì)，同時還具有很強的時空關聯(lián)和物理關聯(lián)，以及數(shù)據(jù)生成方法和來源的可控性。目前，廣泛用于?SDGs?研究的地球大數(shù)據(jù)主要包括衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、傳感網(wǎng)絡數(shù)據(jù)、軌跡數(shù)據(jù)、社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)、觀點和行為數(shù)據(jù)、交易數(shù)據(jù)及調(diào)查數(shù)據(jù)等；其中，衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)在與環(huán)境相關的?SDG?指標應用中較為常見。從地球大數(shù)據(jù)在?SDGs?研究中發(fā)揮的作用來看，地球大數(shù)據(jù)能夠通過生產(chǎn)新的數(shù)據(jù)集，從而進一步提高監(jiān)測指標的覆蓋范圍，并可提供更及時的數(shù)據(jù)以填補和重構(gòu)時間序列的空缺，在此基礎上，得到時空分辨率更精細的?SDG?指標監(jiān)測結(jié)果。總之，地球大數(shù)據(jù)可促進理解地球自然系統(tǒng)與人類社會系統(tǒng)間復雜的交互作用和發(fā)展演進過程，可為實現(xiàn)?SDGs?作出重要貢獻。

“地球大數(shù)據(jù)科學工程”專項

2018?年，中國科學院啟動了戰(zhàn)略性先導科技專項（A類）“地球大數(shù)據(jù)科學工程”（CASEarth），而利用地球大數(shù)據(jù)服務?SDGs?是該專項的一個重大目標?。CASEarth?以科技創(chuàng)新促進機制為導向，結(jié)合地球大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢和特點，推動地球大數(shù)據(jù)服務于?SDG 2（零饑餓）、SDG 6（清潔飲水和衛(wèi)生設施）、SDG 11（可持續(xù)城市和社區(qū)）、SDG 13（氣候行動）、SDG 14（水下生物）和?SDG 15（陸地生物）6?項?SDGs?的指標監(jiān)測與評估，在數(shù)據(jù)產(chǎn)品、技術方法、案例分析和決策支持方面作出貢獻。地球大數(shù)據(jù)科學為研究和實現(xiàn)全球跨領域、跨學科協(xié)作提供了一種解決方案，是技術促進機制支撐?SDGs?實現(xiàn)的一項創(chuàng)新性實踐。

CASEarth?通過?4?個方面助力聯(lián)合國?SDGs?科技實踐與落實（圖?1）： 發(fā)射可持續(xù)發(fā)展科學衛(wèi)星（SDGSATs），支撐相關?SDG?指標監(jiān)測與評估研究；構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展大數(shù)據(jù)信息平臺系統(tǒng)，從數(shù)據(jù)共享、產(chǎn)品在線按需生產(chǎn)、指標在線計算、成果可視化演示方面為?SDG?指標監(jiān)測與評估提供支撐；利用地球大數(shù)據(jù)構(gòu)建?SDGs?的方法體系，實現(xiàn)?SDG?指標監(jiān)測與評估； 發(fā)布“地球大數(shù)據(jù)支撐可持續(xù)發(fā)展目標”年度系列報告，展示地球大數(shù)據(jù)支持《2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》落實的新進展。下面進行詳細介紹，其中地球大數(shù)據(jù)支撐?SDGs?實現(xiàn)的相關內(nèi)容將在第?3?節(jié)重點介紹。

研制可持續(xù)發(fā)展科學衛(wèi)星?1?號（SDGSAT-1）

SDGSAT-1?是全球首顆專門服務《2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》的科學衛(wèi)星。該衛(wèi)星由?CASEarth?研制，計劃于?2021?年?10?月發(fā)射。SDGSAT-1?擁有熱紅外、微光和多光譜成像儀?3?種載荷，具有?300 km?幅寬的數(shù)據(jù)獲取能力，11?天可實現(xiàn)全球覆蓋。通過晝夜全天時、多載荷協(xié)同觀測，SDGSAT-1?旨在實現(xiàn)“人類活動痕跡”的精細刻畫，為表征人與自然交互作用的?SDG?指標提供強專屬數(shù)據(jù)支撐。

構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展大數(shù)據(jù)信息平臺系統(tǒng)

該平臺系統(tǒng)基于對象存儲系統(tǒng)和云服務模式，實現(xiàn)?SDGs?數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲、管理與計算服務，以及面向公眾、科研人員和決策支持?3?類服務場景。該平臺提供了中英雙語門戶系統(tǒng)、科研工作臺和?SDGs?專用存儲庫?3?個主要功能模塊。其中，科研工作臺通過對接?DataBox、EarthDataMiner?等多個數(shù)據(jù)計算引擎和數(shù)據(jù)環(huán)境，集成了包括森林覆蓋、水體分布、土地利用率在內(nèi)的?SDGs?數(shù)據(jù)生產(chǎn)和指標計算工具，并為用戶提供應用間共享的存儲空間，以滿足科研人員/團隊的數(shù)據(jù)計算分析需要。同時，該平臺服務于?SDGs?的技術應用推廣工作，為?SDGs?實現(xiàn)提供全球數(shù)據(jù)支撐和決策支持。

發(fā)布“地球大數(shù)據(jù)支撐可持續(xù)發(fā)展目標”年度系列報告

2019?和?2020?年，CASEarth?撰寫“地球大數(shù)據(jù)支撐可持續(xù)發(fā)展目標報告”年度系列報告，連續(xù)?2?年由中國國家領導人在聯(lián)合國大會高級別會議期間發(fā)布。其中，《地球大數(shù)據(jù)支撐可持續(xù)發(fā)展目標報告（2019）》被列為中國政府參加第?74?屆聯(lián)合國大會的?4?個正式文件之一和聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標峰會的?2?個文件之一，為國際社會填補數(shù)據(jù)和方法論空白、加快落實《2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》提供了新視角、新支撐；在聯(lián)合國成立?75?周年、《2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》通過?5?周年之際，《地球大數(shù)據(jù)支撐可持續(xù)發(fā)展目標報告（2020）》由中國國家領導人在?2020?年?9?月?26?日減貧與南南合作高級別視頻會議期間發(fā)布，為各國加強《2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》落實監(jiān)測評估提供借鑒。

地球大數(shù)據(jù)支撐?SDGs?實現(xiàn)

聯(lián)合國于?2015?年啟動的技術促進機制，從科學、技術和創(chuàng)新出發(fā)，推進落實《2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》；《2019?年全球可持續(xù)發(fā)展報告》以“未來即現(xiàn)在，科學促進可持續(xù)發(fā)展”為主題，提出?6?個切入點、4?個杠桿的手段，指導可持續(xù)發(fā)展的轉(zhuǎn)型。CASEarth?通過科學和技術杠桿，以及食物系統(tǒng)和營養(yǎng)模式、城市與城郊發(fā)展、全球環(huán)境公域等?3?個切入點，充分展示地球大數(shù)據(jù)助力?SDGs?實現(xiàn)的支撐作用（圖?2）。

食物系統(tǒng)和營養(yǎng)模式。針對?SDG 2.2.1（5歲以下兒童生長遲緩率），CASEarth?監(jiān)測了2002—2017?年中國?5?歲以下兒童生長遲緩率空間格局及動態(tài)變化（圖?3）；并發(fā)現(xiàn)監(jiān)測期間中國?5?歲以下兒童生長遲緩率從?18.8%?下降至?4.8%，已達到?SDG 2.2.1?對應目標（5.9%）。針對?SDG 2.4.1（從事生產(chǎn)性與可持續(xù)農(nóng)業(yè)的農(nóng)業(yè)地區(qū)比例），提出了集成多學科模型的糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展進程監(jiān)測方法；并發(fā)現(xiàn)?1987—2015?年，中國糧食生產(chǎn)的單位環(huán)境影響減小，糧食生產(chǎn)系統(tǒng)朝著更為可持續(xù)的方向邁進。

城市與城郊發(fā)展。針對?SDG 11.2.1（公共交通），CASEarth?生產(chǎn)?2015、2018、2020?年分性別、年齡段的高精度精細人口公里格網(wǎng)數(shù)據(jù)，結(jié)合公共交通網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，分性別、年齡段對可便利使用公共交通的人口比例進行定量評估，發(fā)現(xiàn)?2020?年中國可便利使用公共交通人口整體比例達?90.15%，與?2018?年相比上升?9.59%。針對?SDG 11.3.1（城鎮(zhèn)化），生產(chǎn)了2015?和?2018?年全球?10 m?分辨率不透水面產(chǎn)品、1990—2020?年城市建成區(qū)數(shù)據(jù)集，為該指標監(jiān)測提供數(shù)據(jù)支撐；擴展?SDG 11.3.1?指標體系，從經(jīng)濟、社會和環(huán)境?3?個維度分析了自?20?世紀?90?年代以來中國城市化時空演變格局，并對?2020—2030?年中國城市土地利用效率進行預測和分析，揭示了中國城市化趨向協(xié)調(diào)發(fā)展的歷史進程和主要挑戰(zhàn)（圖?4）。通過省、市兩級尺度?SDG 11?多指標綜合評估，為中國城市包容、城市安全、城市土地利用、城市環(huán)境等方面監(jiān)測與評估提供數(shù)據(jù)支撐和決策支持，為全球城市可持續(xù)發(fā)展提供中國方案。

全球環(huán)境公域。針對?SDG 15.1.1（森林覆蓋），CASEarth?自主生產(chǎn)了?2019?年全球?30 m?分辨率森林覆蓋數(shù)據(jù)產(chǎn)品，精度?86.45%，結(jié)果顯示全球森林總面積為?36.92×10⁸ hm²，約占全球陸地總面積的24.78%；從大洲角度來看，南美洲森林覆蓋率最高（47.45%），大洋洲森林覆蓋率最低（12.80%）（圖?5）。

我國設立全球首個?SDGs?大數(shù)據(jù)研究機構(gòu)

科技創(chuàng)新是實現(xiàn)?SDGs?的重要手段。聯(lián)合國的技術促進機制和中國提出的創(chuàng)新驅(qū)動理念高度契合，二者都是通過科技創(chuàng)新促進各領域發(fā)展和?SDGs?的實現(xiàn)。2020?年?9?月?22?日，國家主席習近平在第?75?屆聯(lián)合國大會一般性辯論上宣布，中國將設立可持續(xù)發(fā)展大數(shù)據(jù)國際研究中心，為落實《聯(lián)合國?2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》提供新助力。在經(jīng)過近一年的籌備工作之后，可持續(xù)發(fā)展大數(shù)據(jù)國際研究中心（CBAS）將于?2021?年?9?月正式成立。

CBAS?定位。全球首個以大數(shù)據(jù)服務聯(lián)合國?SDGs?的機構(gòu)，是可持續(xù)發(fā)展科學研究中心、數(shù)據(jù)信息服務與技術創(chuàng)新中心、全球可持續(xù)發(fā)展高端智庫、人才培養(yǎng)與培訓能力建設中心，以支持聯(lián)合國相關機構(gòu)和成員國落實《2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》。

CBAS?主要任務。建立可持續(xù)發(fā)展大數(shù)據(jù)信息平臺系統(tǒng)；開展?SDG?指標監(jiān)測與評估科學研究；研制和運行可持續(xù)發(fā)展系列科學衛(wèi)星；建設科技創(chuàng)新促進可持續(xù)發(fā)展智庫；以及提供面向發(fā)展中國家的教育和培訓。

CBAS?致力成為地球大數(shù)據(jù)支撐?SDGs?實現(xiàn)研究的引領者。CBAS?利用大數(shù)據(jù)、人工智能、空間信息等新興科技，加強自然科學、社會科學和工程學等多學科知識的交叉融合，深入理解地球自然系統(tǒng)與人類社會系統(tǒng)間復雜的交互作用和發(fā)展演進過程，開拓地球大數(shù)據(jù)驅(qū)動的可持續(xù)發(fā)展研究新范式。CBAS?是“一帶一路”沿線發(fā)展中國家?SDGs?大數(shù)據(jù)方法的傳播者。通過支持和發(fā)展“數(shù)字絲路”國際科學計劃，中心不斷加強數(shù)字絲路國際卓越中心建設，構(gòu)建形成共同研究、優(yōu)勢互補、互利共贏的“一帶一路”SDGs?大數(shù)據(jù)合作開放基地，并以“數(shù)字絲路”國際科學計劃的國際卓越中心為支點，形成具有不同區(qū)域優(yōu)勢和研究特色的、輻射周邊地區(qū)的?SDGs?大數(shù)據(jù)合作網(wǎng)絡?。CBAS?是科技創(chuàng)新促進?SDGs?實現(xiàn)的推動者。CBAS?建立全球?SDG?指標監(jiān)測與評估體系，為把握?SDGs?實現(xiàn)的總體進程，定量解讀全球及相關國家和地區(qū)在具體?SDG?指標上的動態(tài)變化趨勢，以及所面臨的可持續(xù)發(fā)展問題等提供科學依據(jù)和決策支持。

展望

當前，由于極度缺乏數(shù)據(jù)交換、存儲和處理的數(shù)字基礎設施，受疫情影響，低收入國家和地區(qū)?SDGs?基本數(shù)據(jù)的收集和分析能力顯著降低，SDGs?實現(xiàn)進程受阻。全球從新冠肺炎疫情中復蘇，實現(xiàn)更具韌性的發(fā)展也面臨新的挑戰(zhàn)和機遇。各國政府制定的經(jīng)濟復蘇計劃，將面臨高污染、高碳的不可持續(xù)發(fā)展方式與綠色、低碳的可持續(xù)發(fā)展方式的選擇。各國政府、國際計劃和組織等在推動科技創(chuàng)新促進SDGs實現(xiàn)中發(fā)揮了不同的作用。但是，亟待各利益攸關方攜手，制定一個系統(tǒng)的科技創(chuàng)新促進?SDGs?實現(xiàn)路線圖，以統(tǒng)籌協(xié)調(diào)全球科技資源，支撐?SDGs?實現(xiàn)。

我國科技界在利用地球大數(shù)據(jù)服務可持續(xù)發(fā)展方面已開展了全面實踐。為以系統(tǒng)性和整體性的理念去研究?SDGs?實現(xiàn)面臨的一系列重大科學問題，還需要重點開展以下?5?個方面工作。

提升?SDGs?數(shù)據(jù)服務能力。研究?SDGs?數(shù)據(jù)資源實時獲取、按需匯聚、融合集成、開放共享與分析技術方法，形成地球大數(shù)據(jù)支撐?SDG?指標評估的技術和方法體系，研發(fā)?SDG?指標評估的系列空間信息產(chǎn)品，并實現(xiàn)向聯(lián)合國各機構(gòu)、成員國等的開放共享。

加強?SDG?指標監(jiān)測與評估科學研究。結(jié)合深度學習、人工智能、區(qū)塊鏈、空間信息等前沿技術，研究?SDG?指標監(jiān)測的新方法和新模型，實現(xiàn)?SDG?指標動態(tài)、快速監(jiān)測；研究?SDG?指標實現(xiàn)預測模型，為未來?SDGs?實現(xiàn)評估提供治理仿真指導。

研發(fā)?SDGs?科學系列衛(wèi)星。針對?SDGs?主要指標的特定需求，設計和規(guī)劃?SDGs?系列科學衛(wèi)星，結(jié)合國內(nèi)外已有衛(wèi)星資源，綜合論證 SDGs科學系列衛(wèi)星載荷的性能指標，支撐系列高性能?SDGs?科學衛(wèi)星研制，以期對聯(lián)合國成員國提供?SDGs?研究專有衛(wèi)星數(shù)據(jù)。

建設科技創(chuàng)新促進可持續(xù)發(fā)展智庫。開展科技創(chuàng)新促進可持續(xù)發(fā)展路線圖研究，發(fā)展地球大數(shù)據(jù)支撐可持續(xù)發(fā)展系列案例，研究科技創(chuàng)新驅(qū)動“一帶一路”區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的技術實踐方案，支持重大研究成果的集成分析和重大決策的交互式情景推演，為聯(lián)合國和我國科技創(chuàng)新促進可持續(xù)發(fā)展提供支持。

面向發(fā)展中國家的教育和培訓。面向發(fā)展中國家，特別是“一帶一路”沿線國家和地區(qū)，提供地球大數(shù)據(jù)服務于?SDG?指標監(jiān)測和評估的專業(yè)人才教育培養(yǎng)和能力建設，構(gòu)建?SDGs?數(shù)據(jù)服務、SDG?指標體系本地化處理、SDG?指標監(jiān)測前沿技術、SDG?指標在線計算和?SDG?指標評價等方面的能力建設體系，提升“一帶一路”SDGs?實現(xiàn)的科技能力。（作者：郭華東、梁棟、陳方， 可持續(xù)發(fā)展大數(shù)據(jù)國際研究中心、中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院、  中國科學院大學；孫中昶、劉潔，可持續(xù)發(fā)展大數(shù)據(jù)國際研究中心、中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院 。《中國科學院院刊》供稿）。

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