中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 聯(lián)合國《改變我們的世界：2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》（以下簡(jiǎn)稱《2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》）旨在評(píng)價(jià)和解決目前面臨的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境等多個(gè)方面的復(fù)雜挑戰(zhàn)；與之前關(guān)注的有限維度的發(fā)展議程相比，其提供了一個(gè)全面和多維的發(fā)展觀，包括?17?項(xiàng)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)（SDGs）和?169?項(xiàng)具體目標(biāo)。各目標(biāo)相互作用，即某一項(xiàng)或多項(xiàng)目標(biāo)的實(shí)施可能對(duì)其他目標(biāo)具有正面或負(fù)面的影響，具體可分為協(xié)同（一個(gè)目標(biāo)的發(fā)展促進(jìn)另一個(gè)目標(biāo)的發(fā)展）和權(quán)衡關(guān)系（一個(gè)目標(biāo)的發(fā)展限制另一個(gè)目標(biāo)的發(fā)展）。例如，為滿足全球人口增長(zhǎng)對(duì)食物的需求（SDG 2：零饑餓）所采取的耕地?cái)U(kuò)張和集約利用等手段，會(huì)帶來一系列的區(qū)域水資源安全問題（SDG 6：清潔飲水和衛(wèi)生設(shè)施）和生態(tài)問題（SDG 15：陸地生物），并通過生物物理和化學(xué)過程影響局地和全球氣候（SDG 13：氣候行動(dòng)）。因此，充分認(rèn)識(shí)不同目標(biāo)間的協(xié)同和權(quán)衡關(guān)系，對(duì)于實(shí)現(xiàn)全部目標(biāo)的共同發(fā)展具有重要意義。

目前，聯(lián)合國各相關(guān)部門和機(jī)構(gòu)采用各成員國上報(bào)的數(shù)據(jù)，針對(duì)全部或不同專題目標(biāo)開展了大量國別水平的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)研究。例如，聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）對(duì)糧食安全相關(guān)的?21?項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)全球糧食及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的進(jìn)展仍然不足，2030?年?SDG 2?將難以實(shí)現(xiàn)；聯(lián)合國水機(jī)制（UN-water）的報(bào)告也指出?SDG 6?水安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)將較為困難；聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展解決方案網(wǎng)絡(luò)（UNSDSN）制定了用于國家層面的?SDGs?綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，為各國家橫向比較提供了依據(jù)。然而，這些工作均針對(duì)單個(gè)或多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，缺乏對(duì)于多個(gè)目標(biāo)間關(guān)系的分析。

聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）在?2021?年發(fā)布了環(huán)境類指標(biāo)與其他指標(biāo)交叉分析的報(bào)告《環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)進(jìn)展評(píng)估報(bào)告》（Measuring Progress: Environment and the SDGs），介紹了?92?項(xiàng)與環(huán)境相關(guān)的?SDG?指標(biāo)，并采用相關(guān)性分析對(duì)環(huán)境狀況和變化驅(qū)動(dòng)因素/社會(huì)狀況相關(guān)指標(biāo)的關(guān)系進(jìn)行定量分析。該報(bào)告還強(qiáng)調(diào)了分析環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)和理解環(huán)境社會(huì)經(jīng)濟(jì)相互作用對(duì)于全面實(shí)現(xiàn)?SDGs?的重要性。除了官方報(bào)告外，許多科學(xué)家也探索了不同區(qū)域、不同專題?SDGs?協(xié)同和權(quán)衡關(guān)系。但截至目前，仍缺乏對(duì)?SDGs?協(xié)同和權(quán)衡關(guān)系的系統(tǒng)性認(rèn)識(shí)，特別是對(duì)于數(shù)據(jù)瓶頸問題及地球大數(shù)據(jù)支撐這一問題發(fā)揮的作用仍不清楚。

本文旨在篩理目前?SDGs?協(xié)同和權(quán)衡的最新研究進(jìn)展和主要發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而圍繞地球大數(shù)據(jù)在支撐?SDGs?協(xié)同和權(quán)衡研究中的應(yīng)用潛力進(jìn)行深入剖析，展望并提出優(yōu)化?SDGs?協(xié)同發(fā)展路徑的地球大數(shù)據(jù)支撐方案。

SDGs?協(xié)同與權(quán)衡的研究進(jìn)展

全部?SDGs?關(guān)系的綜合分析

SDGs?協(xié)同與權(quán)衡研究方法可以分為基于專家知識(shí)的定性評(píng)價(jià)、基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的相關(guān)分析和基于地球大數(shù)據(jù)的定量分析?3?個(gè)方法或階段。Nilsson?等提出了一個(gè)用于描述?SDGs?間相互作用的框架，該框架的核心是將相互作用分為?7?個(gè)等級(jí)——不可分割型（Indivisible）、增強(qiáng)型（Reinforcing）、適應(yīng)型（Enabling）、一致型（Consistent）、約束型             （Constraining）、抵消型（Counteracting）、消除型（Cancelling），并根據(jù)專家知識(shí)定性地刻畫一個(gè)目標(biāo)與另一個(gè)目標(biāo)變化間的關(guān)系。該框架強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵環(huán)境影響因素，包括地理環(huán)境、管理水平、實(shí)施技術(shù)和政策、時(shí)間范圍等。該框架還強(qiáng)調(diào)相互作用的方向性，包括單向（如電力供應(yīng)和教育）和不對(duì)稱雙向（如衛(wèi)生和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)），進(jìn)而產(chǎn)生積極或消極的反饋循環(huán)。Weitz?等將該方法應(yīng)用于國家層面的評(píng)價(jià)，在?SDGs?交叉影響矩陣中使用?7?分制對(duì)目標(biāo)相互作用進(jìn)行了評(píng)分。在完成二元關(guān)系矩陣之后，利用網(wǎng)絡(luò)理論和系統(tǒng)分析得出哪些目標(biāo)對(duì)其他目標(biāo)最有影響。Fu?等從系統(tǒng)的角度出發(fā)，將可持續(xù)發(fā)展視為整個(gè)人類社會(huì)共同合作的產(chǎn)物，并將?17?個(gè)?SDGs?分為“基本要素”“目標(biāo)”和“治理”3?個(gè)大類。該研究認(rèn)為通過實(shí)施有效的治理措施，可以實(shí)現(xiàn)基本需求的最小化和預(yù)期目標(biāo)的最大化；同時(shí)，為了保障各項(xiàng)目標(biāo)的落實(shí)，促進(jìn)不同層級(jí)政府和管理部門之間政策一致性的實(shí)現(xiàn)，也需要深入分析各個(gè)分類內(nèi)部各項(xiàng)目標(biāo)和具體目標(biāo)的關(guān)系。

盡管上述研究框架實(shí)現(xiàn)了所有?SDGs?相互作用的評(píng)價(jià)，但該類研究缺乏定量化的分析。Pradhan?等?利用聯(lián)合國統(tǒng)計(jì)司（UNSD）提供的?1983—2016?年覆蓋全球?227?個(gè)國家的?122?個(gè)指標(biāo)的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，在全球和國家的尺度上，對(duì)近?30?年來所有?SDGs?目標(biāo)間和目標(biāo)內(nèi)不同指標(biāo)間的協(xié)同和權(quán)衡關(guān)系進(jìn)行了定量分析（圖?1）。結(jié)果表明，從全球來看，絕大多數(shù)國家都表現(xiàn)出?SDGs?間的協(xié)同關(guān)系多于權(quán)衡關(guān)系的特點(diǎn)，這為?SDGs?成功實(shí)施提供了牢固的基礎(chǔ)。特別是?SDG 3（良好健康與福祉），在大多數(shù)國家都與其他目標(biāo)間存在較強(qiáng)的協(xié)同關(guān)系。而對(duì)于權(quán)衡關(guān)系來說，大多數(shù)國家都表現(xiàn)出?SDG 3?與?SDG 12（負(fù)責(zé)任的消費(fèi)和生產(chǎn)）、SDG 3?與?SDG 15（陸地生物）間的權(quán)衡關(guān)系。這表明，在大多數(shù)國家，人民生活水平的提升往往伴隨著生態(tài)系統(tǒng)的退化。在此研究基礎(chǔ)上，Warchold?等采用了更新和更高覆蓋度的數(shù)據(jù)（1991—2019?年，247?個(gè)國家的?171?個(gè)指標(biāo)）進(jìn)一步分析了全球和國家層面?SDGs?間和?SDGs?內(nèi)不同指標(biāo)存在的線性或非線性的協(xié)同和權(quán)衡關(guān)系。結(jié)果同樣表明，無論在各?SDG?的內(nèi)部，還是?SDGs?之間，協(xié)同關(guān)系都多于權(quán)衡關(guān)系。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)?SDGs?各目標(biāo)間的協(xié)同和權(quán)衡關(guān)系在不同的人群、收入群體及地域之間存在較大的變化。

上述基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和相關(guān)分析的方法也被應(yīng)用于特定國家的系統(tǒng)分析。例如，Ramos?和?Laurenti采用?UNSD?收集的?231?個(gè)?SDG?指標(biāo)數(shù)據(jù)研究了?2000—2019?年西班牙全部?SDGs?協(xié)同和權(quán)衡關(guān)系。該研究發(fā)現(xiàn)?80%?的?SDG?指標(biāo)間都存在著顯著協(xié)同或權(quán)衡關(guān)系；其中，SDG 4（優(yōu)質(zhì)教育）、SDG 5（性別平等）、SDG 7（經(jīng)濟(jì)適用的清潔能源）這?3?個(gè)目標(biāo)下指標(biāo)的協(xié)同關(guān)系最強(qiáng)，而?SDG 1（無貧困）、SDG 2（零饑餓）、SDG 6（清潔飲水和衛(wèi)生設(shè)施）、SDG 8（體面工作和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)）這?4?個(gè)目標(biāo)間協(xié)同關(guān)系表現(xiàn)較弱。

典型?SDGs?關(guān)系分析

基于聯(lián)合國統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，也可針對(duì)典型主題識(shí)別出部分?SDGs?的協(xié)同或權(quán)衡關(guān)系。對(duì)于?SDGs?目標(biāo)間的協(xié)同關(guān)系，Pradhan?等研究表明?SDG 1?和其他目標(biāo)間的協(xié)同關(guān)系最多，?其次是SDG 3。相反，SDG 12?和?SDG 15?與其他?SDGs?間的權(quán)衡關(guān)系最多。Warchold?等也發(fā)現(xiàn)?SDG 1、SDG 4—6?與大多數(shù)的?SDGs?間都存在較強(qiáng)的線性協(xié)同關(guān)系，表明這?4?個(gè)?SDGs?的提升會(huì)促進(jìn)其他?SDGs?成比例的發(fā)展；而?SDG 3?和?SDG 7?與其他?SDGs?間存在較強(qiáng)的非線性協(xié)同關(guān)系，表明?SDG 3?和?SDG 7?的提升引起其他?SDGs?不成比例的發(fā)展。對(duì)于權(quán)衡關(guān)系來說，SDG 2?和?SDG 17（促進(jìn)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的伙伴關(guān)系）與其他?SDGs?間存在著較強(qiáng)的線性權(quán)衡關(guān)系，表明這?2?個(gè)目標(biāo)和其他大多數(shù)?SDGs?都處于競(jìng)爭(zhēng)性的關(guān)系。除了采用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)開展的分析外，多源數(shù)據(jù)的應(yīng)用也為認(rèn)識(shí)?SDGs?協(xié)同與權(quán)衡關(guān)系提供了重要支撐。例如，Vijay?和?Armsworth利用全球農(nóng)田分布數(shù)據(jù)、自然保護(hù)區(qū)數(shù)據(jù)，以及物種分布和生物群落數(shù)據(jù)等，分析了?SDG 2?和?SDG 15?之間的相互關(guān)系。其研究發(fā)現(xiàn)全球在自然保護(hù)區(qū)內(nèi)部有?1.4×10⁶ km²?的農(nóng)田，占自然保護(hù)區(qū)總面積的?6%；特別是在熱帶和亞熱帶地區(qū)，由于糧食安全風(fēng)險(xiǎn)程度較大，保護(hù)區(qū)內(nèi)存在較多的農(nóng)田，且該部分農(nóng)田還在持續(xù)擴(kuò)張（對(duì)應(yīng)?SDG 2），從而對(duì)當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有员Ｗo(hù)（對(duì)應(yīng)?SDG 15）造成了較大的威脅。

在?SDGs?各目標(biāo)間的相互關(guān)系中，目前對(duì)特定專題關(guān)聯(lián)機(jī)制的研究較多。例如，糧食（SDG 2）—能源（SDG 7）—水（SDG 6）是被廣泛關(guān)注的研究議題之一。盡管過去幾十年間全世界的生活水平取得了巨大的進(jìn)步，但截至?2015?年，世界上仍然有?6.6?億人口缺乏安全的飲用水、24?億人口缺乏良好的衛(wèi)生服務(wù)、8?億人口面臨長(zhǎng)期的食物短缺、12?億人口沒有用上電。糧食、能源、水之間除了相互作用，也對(duì)其他的?SDGs?產(chǎn)生了一定的影響。例如，Fader?等?發(fā)展了一種評(píng)估?2?個(gè)?SDGs?間協(xié)同和權(quán)衡關(guān)系的方法，對(duì)?SDG 2、SDG 6、SDG 7?所有指標(biāo)間存在的兩兩協(xié)同和權(quán)衡關(guān)系進(jìn)行了分級(jí)，發(fā)現(xiàn)指標(biāo)對(duì)之間不存在嚴(yán)重的權(quán)衡關(guān)系：在所有的兩兩指標(biāo)組合中，有?166?個(gè)組合表現(xiàn)出協(xié)同關(guān)系（其中?59?個(gè)組合表現(xiàn)出極強(qiáng)的協(xié)同關(guān)系），而僅?26?個(gè)組合表現(xiàn)出輕微的權(quán)衡關(guān)系。此外，該研究證實(shí)?SDG 6?與其他目標(biāo)間的協(xié)同關(guān)系程度最大，這表明了實(shí)現(xiàn)水資源安全會(huì)使得實(shí)現(xiàn)其他?SDGs?變得更為容易。舉例來說，在水—能源相互作用中，有效的節(jié)水措施會(huì)減低處理污水而產(chǎn)生的能源消耗；而在水—糧食相互作用中，水資源安全是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。在對(duì)糧食—能源—水這一典型?SDGs?目標(biāo)關(guān)聯(lián)分析基礎(chǔ)上，國內(nèi)外一些研究團(tuán)隊(duì)嘗試在該系統(tǒng)中加入新的目標(biāo)來實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)內(nèi)?SDGs?多目標(biāo)的協(xié)同優(yōu)化。例如，Salah?等研發(fā)出了一種基于太陽光—溫室氣體—海水凈化的農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，成功為糧食—能源—水—?dú)夂蜃兓g的協(xié)同提供了典型實(shí)施案例。

盡管糧食、能源和水目標(biāo)間的關(guān)系以協(xié)同為主，但?SDG 2?各項(xiàng)指標(biāo)與其他?SDGs?的權(quán)衡關(guān)系不容忽視。因?yàn)榕c糧食有關(guān)聯(lián)的各項(xiàng)指標(biāo)都要嚴(yán)重依賴能源的使用，而可持續(xù)性使用其他能源，就不可避免地會(huì)與能源相關(guān)各項(xiàng)指標(biāo)的發(fā)展產(chǎn)生沖突。舉例來說，糧食生產(chǎn)不僅需要大量的灌溉用水，而且需要大量的燃油等能源支持。又如，在糧食安全（SDG 2）—?dú)夂蜃兓⊿DG 13）—生物多樣性（SDG 15）之間的權(quán)衡方面，Hinz?等利用?RCP8.5?未來氣候情景數(shù)據(jù)、SSP2?未來社會(huì)經(jīng)濟(jì)情景及土地利用數(shù)據(jù)等，通過農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易政策分析國際模型（IMPACT）模擬了未來情景下印度農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的變化。結(jié)果表明：2030?年以前農(nóng)田擴(kuò)張（對(duì)應(yīng)?SDG 2）會(huì)占用大量的生態(tài)用地，進(jìn)而帶來生物多樣性的下降；同時(shí)也會(huì)使得陸地碳儲(chǔ)量發(fā)生變化（對(duì)應(yīng)?SDG 15），進(jìn)而影響當(dāng)?shù)氐臍夂蜃兓▽?duì)應(yīng)?SDG 13）。這些模擬預(yù)警研究對(duì)于認(rèn)識(shí)?SDGs?間權(quán)衡關(guān)系，實(shí)現(xiàn)區(qū)域?SDGs?協(xié)同發(fā)展具有重要指導(dǎo)意義。

單?SDG?內(nèi)子指標(biāo)間關(guān)系分析

Pradhan?等對(duì)各國的單個(gè)?SDG?內(nèi)各項(xiàng)指標(biāo)間的相互關(guān)系分析表明，SDG?內(nèi)部各指標(biāo)間的協(xié)同關(guān)系多于權(quán)衡關(guān)系。這對(duì)?SDGs?的實(shí)施是一個(gè)積極的信號(hào)，暗示了指標(biāo)間的關(guān)系更傾向于相互配合，而非競(jìng)爭(zhēng)。尤其對(duì)于?SDG 1、SDG 3、SDG 4、SDG 10（減少不平等）、SDG 12、SDG 13?內(nèi)部各指標(biāo)間的協(xié)同關(guān)系占到?80%?以上；而?SDG 7、SDG 8、SDG 9（產(chǎn)業(yè)、創(chuàng)新和基礎(chǔ)設(shè)施）、SDG 15?內(nèi)部指標(biāo)間的權(quán)衡關(guān)系較多。還有一些?SDGs?目標(biāo)內(nèi)部指標(biāo)間同時(shí)存在協(xié)同和權(quán)衡關(guān)系。

此外，某?SDG?內(nèi)各子指標(biāo)間也可能存在非線性的協(xié)同關(guān)系。以?SDG 3?為例，根據(jù)?Kapur研究，過去幾十年間在全世界范圍內(nèi)實(shí)施的預(yù)防和控制非傳染性疾病措施，即?SDG 3.4.1（心血管等非傳染性疾病導(dǎo)致的死亡減少?1/3），極大地改善了產(chǎn)婦的健康水平，很大程度推進(jìn)了?SDG 3.1.1（孕產(chǎn)婦健康）向前發(fā)展。而這種關(guān)系是非線性的，即?SDG 3.4.1?和?SDG 3.1.1?之間呈現(xiàn)了不成比例的關(guān)系。

綜上，目前已有的研究主要利用基于專家知識(shí)的定性或半定量分析、基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的相關(guān)分析等方法評(píng)價(jià)不同目標(biāo)之間的關(guān)系，但是這些研究仍存在一定的不足：基于專家知識(shí)的定性或半定量化方法，對(duì)于專家的主觀性判斷有較強(qiáng)的依賴性；由于各國使用的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)存在差異性和質(zhì)量等問題，使得統(tǒng)計(jì)分析方法也具有誤差。

地球大數(shù)據(jù)支撐?SDGs?協(xié)同與權(quán)衡的前沿進(jìn)展

SDG?指標(biāo)數(shù)據(jù)的不足

SDG?指標(biāo)數(shù)據(jù)缺乏嚴(yán)重。《2020?年可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)報(bào)告》指出，數(shù)據(jù)可獲得性的不斷改善，為實(shí)現(xiàn)國別對(duì)比提供了更多的支持。然而，在空間范圍、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)時(shí)效性和數(shù)據(jù)粒度等方面仍存在較大的改進(jìn)空間。《2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》也指出當(dāng)前一半以上的?SDG?指標(biāo)沒有數(shù)據(jù)支撐，而指標(biāo)數(shù)據(jù)的嚴(yán)重不足是?SDGs?評(píng)估面臨的主要挑戰(zhàn)之一。比如，SDG?指標(biāo)數(shù)據(jù)庫目前覆蓋?346?個(gè)區(qū)域，有?563?個(gè)指標(biāo)，時(shí)間跨度為?2000—2021?年。但是，該數(shù)據(jù)庫中至少一半的國家自?2016?年以來的?SDG 1?數(shù)據(jù)不可獲取，只有?93?個(gè)指標(biāo)達(dá)到?Tier I?的標(biāo)準(zhǔn)。SDGs?技術(shù)促進(jìn)機(jī)制目前最緊迫任務(wù)是實(shí)現(xiàn)對(duì)?Tier II?和?Tier III?數(shù)據(jù)指標(biāo)的突破。

各國?SDG?指標(biāo)數(shù)據(jù)的規(guī)范性和質(zhì)量難以保證。世界各國由于自然條件和發(fā)展水平的差別，SDG指標(biāo)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)口徑及概念均存在顯著的差異。在評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建與區(qū)域評(píng)價(jià)上，評(píng)價(jià)指標(biāo)的差異給國家間SDGs?對(duì)比帶來了難度，數(shù)據(jù)規(guī)范性有待提升。此外，由于?SDG?指標(biāo)數(shù)據(jù)量較大并依賴于官方統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)的客觀真實(shí)性在個(gè)別地區(qū)難以保證。個(gè)別?SDG?指標(biāo)數(shù)據(jù)涉及國家政府部門的隱私、機(jī)密等敏感性問題，無法公開獲取。實(shí)現(xiàn)?SDG?指標(biāo)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的全球規(guī)范化，暢通?SDG?指標(biāo)數(shù)據(jù)獲取渠道，在實(shí)行必要的隱私、機(jī)密保護(hù)措施前提下盡可能增強(qiáng)?SDG?指標(biāo)數(shù)據(jù)應(yīng)用過程和目標(biāo)的透明性，是各國政府促進(jìn)?SDG?指標(biāo)數(shù)據(jù)共享戰(zhàn)略必須解決的首要問題。Stokstad建議針對(duì)不同尺度區(qū)域合理設(shè)置各環(huán)境?SDG?指標(biāo)閾值，如明確某城市缺水人數(shù)的降幅、某國可再生能源的增幅等。因此，在尊重各國家或地區(qū)差異的前提下，應(yīng)注重指標(biāo)相對(duì)變化的情況而不是僅僅關(guān)注指標(biāo)的絕對(duì)變化，應(yīng)設(shè)置符合區(qū)域?qū)嶋H情況的合理區(qū)間。

個(gè)別?SDG?指標(biāo)數(shù)據(jù)難以量化。根據(jù)Stokstad的研究，在?169?項(xiàng)?SDGs?具體目標(biāo)中，僅有?29%?被明確定義并易于監(jiān)測(cè)，而?54%?的具體目標(biāo)存在措辭模糊、難以度量等問題，其余?17%?更是缺乏科學(xué)依據(jù)和政策價(jià)值。尤其是在環(huán)境指標(biāo)方面，如?SDG 6.4（大幅減少缺水人數(shù)）、SDG 7.2（大幅增加可再生能源在全球能源結(jié)構(gòu)中的比例）等不少具體目標(biāo)缺乏明確的量化要求，給目標(biāo)評(píng)價(jià)、比較和最終實(shí)現(xiàn)帶來一系列難題。

地球大數(shù)據(jù)為?SDGs?評(píng)價(jià)帶來新的機(jī)遇

17?個(gè)?SDGs?中，多個(gè)目標(biāo)與地表覆蓋和環(huán)境緊密相關(guān)，如?SDG 2、SDG 6、SDG 11（可持續(xù)城市和社區(qū)）、SDG 13、SDG 14（水下生物）和?SDG 15。對(duì)地觀測(cè)技術(shù)近年來取得快速發(fā)展，集衛(wèi)星觀測(cè)、近地面觀測(cè)和地面調(diào)查等方式融合的地球大數(shù)據(jù)具有海量、多源、多時(shí)相等特征，為?SDGs?評(píng)價(jià)提供了重要的數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐（圖?2）。地球觀測(cè)數(shù)據(jù)和地理信息數(shù)據(jù)可以為傳統(tǒng)官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)提供重要補(bǔ)充或替代，其連續(xù)的空間和時(shí)間覆蓋可以在?SDG?指標(biāo)監(jiān)測(cè)中及時(shí)捕捉地表要素的變化，克服統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在不同國家的標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量不統(tǒng)一等問題。聯(lián)合國官方統(tǒng)計(jì)大數(shù)據(jù)全球工作組也在探索利用對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)估算官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以改進(jìn)可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)評(píng)價(jià)的潛力。調(diào)查表明，衛(wèi)星圖像在提高統(tǒng)計(jì)結(jié)果時(shí)效性、減少調(diào)查頻率、減少費(fèi)用等方面有很大幫助。

多個(gè)地球觀測(cè)組織已經(jīng)致力于對(duì)地觀測(cè)在?SDGs 中的應(yīng)用研究。例如，地球觀測(cè)組織（GEO）于2017?年發(fā)布了《地球觀測(cè)支持〈2030?年可持續(xù)發(fā)展議程〉》（Earth Observation in Support of the 2030 Agenda for Sustainable Development）報(bào)告，強(qiáng)調(diào)了地球觀測(cè)技術(shù)在支持?SDG?指標(biāo)框架方面的重要作用，并報(bào)告了幾項(xiàng)交叉綜合性的示范案例。GEO?下屬的全球農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)計(jì)劃（GeoGLAM）依靠各種不同時(shí)空分辨率的衛(wèi)星數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了作物產(chǎn)量及天氣預(yù)測(cè)，監(jiān)測(cè)全球耕地和牧場(chǎng)以改善糧食生產(chǎn)。基于衛(wèi)星觀測(cè)獲取的細(xì)顆粒物（PM_2.5）和可吸入顆粒物（PM₁₀）濃度的年平均值（對(duì)應(yīng)?SDG 11）與衛(wèi)生健康（對(duì)應(yīng)?SDG 3）之間的因果關(guān)系分析，也為城市空氣質(zhì)量管理決策提供了支持。此外，歐洲航天局（ESA）于2018年發(fā)布《支持可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的衛(wèi)星地球觀測(cè)》（Satellite Earth Observations in Support of the Sustainable Development Goals），對(duì)使用地理信息技術(shù)及衛(wèi)星數(shù)據(jù)支持?SDGs?實(shí)現(xiàn)，從相關(guān)地表參數(shù)數(shù)據(jù)獲取、反演和統(tǒng)計(jì)分析等方面進(jìn)行了介紹，并針對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)結(jié)合統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)開展?SDG?指標(biāo)的綜合分析介紹了一些案例。中國科學(xué)院于?2018?年啟動(dòng)了戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（A類）“地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程”（CASEarth），為?SDG指標(biāo)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)提供了重要的數(shù)據(jù)支撐。CASEarth?根據(jù)地球大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)和?SDG?指標(biāo)體系的特點(diǎn)，遴選出?6?個(gè)?SDGs?中的?20?個(gè)指標(biāo)進(jìn)行剖析，以期對(duì)?11%?的?Tier II?和?10%?的?Tier III?指標(biāo)作出實(shí)質(zhì)貢獻(xiàn)。

對(duì)地觀測(cè)技術(shù)可提供包括水、土、氣、生、人等在內(nèi)的多主題信息，并具有很強(qiáng)的時(shí)空連續(xù)性。這些信息將提升地方、國家、區(qū)域和全球各級(jí)及跨部門的監(jiān)測(cè)能力，并且降低監(jiān)測(cè)成本，讓各國政府能夠在有限資源范圍內(nèi)完成?SDGs?進(jìn)展的評(píng)價(jià)。一個(gè)典型的地球大數(shù)據(jù)應(yīng)用案例是中分辨率光學(xué)遙感的發(fā)展和應(yīng)用。自?2008?年美國陸地衛(wèi)星（Landsat）系列存檔數(shù)據(jù)免費(fèi)共享以來，中分辨率光學(xué)遙感取得了快速發(fā)展。Landsat?具有?16?天重訪周期，形成了自?20?世紀(jì)?80?年代以來對(duì)地表的連續(xù)觀測(cè)；歐洲航天局哨兵?2?號(hào)衛(wèi)星（Sentinel-2）在光譜、空間和時(shí)間分辨率方面較?Landsat?均有提升，能夠?qū)崿F(xiàn)?5?天間隔的?10—20 m?分辨率的觀測(cè)，其攜帶的新的紅邊波段等為地表植被和農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)提供了新的數(shù)據(jù)源；我國高分系統(tǒng)衛(wèi)星也取得了重要進(jìn)展，特別高分?6?號(hào)和高分?1?號(hào)衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)行后，數(shù)據(jù)獲取時(shí)間由?4?天縮短到?2?天，并在農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)、森林調(diào)查、防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。這些數(shù)據(jù)的融合能夠更大程度地提升數(shù)據(jù)的時(shí)空分辨率，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源環(huán)境相關(guān)?SDG?指標(biāo)的更高精度觀測(cè)。

地球大數(shù)據(jù)支撐?SDGs?協(xié)同與權(quán)衡的最新進(jìn)展和案例

在所有?SDG?指標(biāo)中，Tier II?或?Tier III?指標(biāo)尚未形成明確的概念或標(biāo)準(zhǔn)，缺乏統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。地球大數(shù)據(jù)為缺乏統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的指標(biāo)提供了重要的數(shù)據(jù)來源，特別是多源遙感數(shù)據(jù)和社會(huì)眾籌數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)形成的科學(xué)大數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步理解多目標(biāo)間的協(xié)同和權(quán)衡關(guān)系提供了保障。已有研究表明，遙感可以為至少?33?個(gè)指標(biāo)提供直接的支持，特別是?SDG 6、SDG 11、SDG 14?和?SDG 15。當(dāng)然，也存在?3?個(gè)地球觀測(cè)難以提供直接支持的目標(biāo)，包括?SDG 4、SDG 8?和?SDG 10。但是，即使不能對(duì)這?3?個(gè)目標(biāo)提供直接支持，遙感觀測(cè)仍然通過人口分布、城市結(jié)構(gòu)等來間接服務(wù)于上述目標(biāo)的評(píng)價(jià)（圖?2）。

盡管地球觀測(cè)實(shí)現(xiàn)單?SDG?或子指標(biāo)評(píng)價(jià)的研究較多，但地球大數(shù)據(jù)支撐多?SDGs?協(xié)同和權(quán)衡研究的案例較少，這在一定程度上反映了該方向未來研究潛力較大。在此，我們以印度西北部典型農(nóng)業(yè)區(qū)旁遮普邦和哈里亞納邦為例，利用遙感提取的水稻種植面積、陸地水儲(chǔ)量數(shù)據(jù)（TWS）、空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)（PM_2.5和氣溶膠光學(xué)厚度）、農(nóng)田秸稈焚燒面積等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星觀測(cè)可以有效支持對(duì)印度西北部糧倉糧食—水—空氣相互作用關(guān)系的了解（圖?3）?。基于多源衛(wèi)星觀測(cè)結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)?2001—2018?年該地區(qū)水稻種植面積擴(kuò)張引發(fā)地下水枯竭，同時(shí)秸稈燃燒增加進(jìn)一步加劇了空氣污染，這揭示了水稻擴(kuò)張對(duì)地下水枯竭、區(qū)域空氣污染和公共健康的影響機(jī)制。2009?年印度實(shí)施了地下水保護(hù)政策，衛(wèi)星觀測(cè)結(jié)果顯示政策實(shí)施后這些相互作用發(fā)生了變化，主要表現(xiàn)為由于水稻種植和收獲時(shí)間推遲，地下水耗水量減緩，但空氣污染加重造成公共健康形勢(shì)惡化。該分析基于遙感監(jiān)測(cè)的客觀數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)?SDG 2、SDG 3、SDG 6?和?SDG 11?之間相互作用關(guān)系的認(rèn)識(shí)，展示了遙感數(shù)據(jù)和方法在跟蹤?SDGs?實(shí)施進(jìn)展和為現(xiàn)有?SDGs?挑戰(zhàn)尋求解決方案方面的應(yīng)用潛力。

地球大數(shù)據(jù)支撐?SDGs?協(xié)同與權(quán)衡的展望

SDG?指標(biāo)體系的設(shè)立為聯(lián)合國層面評(píng)估各國?SDGs?完成進(jìn)度提供了定量的評(píng)價(jià)參考。在全球和國別層面，聯(lián)合國各機(jī)構(gòu)組織、其他非政府組織和學(xué)者等已經(jīng)開展了不同領(lǐng)域及綜合性的?SDGs?評(píng)估研究。但由于數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)不匹配等諸多因素，區(qū)域尺度上?SDGs?協(xié)同和權(quán)衡的工作還相對(duì)較少。因此，需要結(jié)合不同區(qū)域在?SDGs?實(shí)現(xiàn)過程中存在的問題，開展個(gè)性化的?SDGs?協(xié)同和權(quán)衡研究，并抽象不同的綜合評(píng)估范式為同類型區(qū)域提供示范參考。

地球大數(shù)據(jù)具有高時(shí)空覆蓋、更新速度快、數(shù)據(jù)客觀等特點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)國別間數(shù)據(jù)一致性和透明性等方面發(fā)揮重要作用，使得其成為分析?SDGs?目標(biāo)間關(guān)系的重要支撐。2018?年以來?CASEarth?對(duì)?6?個(gè)?SDGs?開展了一系列工作，針對(duì)指標(biāo)的數(shù)據(jù)和模型方法的不確定性開展了深入探索，為減少聯(lián)合國各成員國提交的非約束性評(píng)估指標(biāo)的不確定性提供了重要的借鑒和參考?。針對(duì)未來地球大數(shù)據(jù)支撐?SDGs?多目標(biāo)權(quán)衡和協(xié)同的研究，在此提出?3?點(diǎn)展望。

完善地球大數(shù)據(jù)支撐?SDGs?協(xié)同與權(quán)衡的理論和方法體系，構(gòu)建運(yùn)行平臺(tái)和綜合模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)?SDGs?協(xié)同和權(quán)衡關(guān)系的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警。運(yùn)行平臺(tái)的建立將為推進(jìn)我國?SDGs?實(shí)現(xiàn)提供重要支持，有助于及時(shí)掌握?SDGs?目標(biāo)間的權(quán)衡狀態(tài)。例如，我國改革開放以來經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，一系列的生態(tài)系統(tǒng)退化問題逐漸凸顯。盡管大規(guī)模生態(tài)恢復(fù)工程的實(shí)施極大地改善了區(qū)域生態(tài)環(huán)境，并提升了經(jīng)濟(jì)、生態(tài)協(xié)同發(fā)展水平；但個(gè)別地區(qū)的生態(tài)保護(hù)、荒漠化等問題仍需科學(xué)的監(jiān)測(cè)和治理，不同地區(qū)間的權(quán)衡問題依然存在。構(gòu)建一個(gè)地球大數(shù)據(jù)支持的?SDGs?綜合模型和運(yùn)行平臺(tái)，并模擬多種政策對(duì)?SDGs?目標(biāo)間、區(qū)域間的協(xié)同和權(quán)衡關(guān)系，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，對(duì)于實(shí)現(xiàn)?SDGs?具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

加強(qiáng)不同領(lǐng)域?qū)＜业暮献餮芯浚ㄟ^跨領(lǐng)域的合作進(jìn)一步提升多?SDGs?協(xié)同和權(quán)衡研究的水平。農(nóng)業(yè)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、城市、水文、健康等領(lǐng)域?qū)＜曳謩e聚焦?SDG 2、SDG 15、SDG 8、SDG 11、SDG 6、SDG 3?等目標(biāo)，但跨領(lǐng)域的合作仍然相對(duì)有限，這在一定程度上制約了對(duì)?SDGs?協(xié)同和權(quán)衡的深入理解。傅伯杰提出了以地理學(xué)綜合視角采用“分類—統(tǒng)籌—協(xié)作”的方法來推進(jìn)?SDGs?實(shí)現(xiàn)的框架思路，為整體推進(jìn)實(shí)現(xiàn)?SDGs?提供了重要理論依據(jù)。此外，與聯(lián)合國前期的千年發(fā)展目標(biāo)（MDGs）不同，SDGs?明確地呼吁各國政府、私營部門和民間社會(huì)共同行動(dòng)起來以應(yīng)對(duì)可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)。比如，當(dāng)企業(yè)被賦予了重要使命，有利于激發(fā)企業(yè)的應(yīng)用創(chuàng)新解決方案及技術(shù)活力，共同面對(duì)可持續(xù)發(fā)展挑戰(zhàn)。

通過大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)?SDGs協(xié)同和權(quán)衡的深入認(rèn)識(shí)和實(shí)踐應(yīng)用。對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)為可持續(xù)發(fā)展研究提供了大尺度、高質(zhì)量、無偏差的數(shù)據(jù)，是大量?SDG?指標(biāo)的數(shù)據(jù)來源，如森林覆蓋率（SDG 15.1）、土地退化（SDG 15.3）、作物面積和產(chǎn)量（SDG 2.4）等。近年來，云計(jì)算平臺(tái)的快速發(fā)展為對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用開辟了新的范式。例如，目前已經(jīng)出現(xiàn)了全球森林、水體、耕地、城市、碳循環(huán)、生物多樣性、全球城市可達(dá)性、人類健康、貧困等多個(gè)主題的數(shù)據(jù)集，這些高精度空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品的出現(xiàn)為?SDGs?協(xié)同和權(quán)衡研究提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐。特別是多源遙感數(shù)據(jù)及大數(shù)據(jù)的發(fā)展，使得更為客觀的?SDG?指標(biāo)評(píng)價(jià)及協(xié)同權(quán)衡分析成為可能。但這些創(chuàng)新技術(shù)為?SDG指標(biāo)評(píng)價(jià)研究提供更豐富的數(shù)據(jù)的同時(shí)，數(shù)據(jù)的質(zhì)量和驗(yàn)證也應(yīng)受到更多的重視。（作者：董金瑋、周巖、殷嘉迪、趙芮，中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所；陳玉，中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院、可持續(xù)發(fā)展大數(shù)據(jù)國際研究中心  。《中國科學(xué)院院刊》供稿）。

相關(guān)文章