地学e-Science 研究展望

　　随着无线网络技术以及物联网技术的发展，越来越多的观测仪器将通过各类网络方式接入到互联网中，形成虚拟的观测网络。地球科学作为一种以观测与实验为基础的学科，需要建立一个能够整合自动数据观测- 高速数据传输- 海量数据管理- 智能数据处理- 高性能/ 网格计算- 数据可视化为一体的地学e-Science 环境。由eGY、NASA、NSF 和NCAR 等举办的首届地球科学中的虚拟观测（VOiG, Virtual Observatories in Geoscience）会议一致认为应将监测系统纳入地学e-Science 的发展，通过组建针对性的虚拟观测系统，实现地学研究观测的系统性、完整性。虚拟观测网络能够将众多的观测仪器与数据汇集到一起，形成一个世界范围的数据网络“data fabric”，提供基于Web 方式的自由访问所有可用的地球科学数据。在今后的几十年中，世界各国将致力于通过建立完善的对地联合观测网络，跨区域的虚拟联合观测系统，形成完善的监测平台，实现联合同步观测和精细的密集观测。

　　数据资源是地学科学研究的基础，科学数据建设是一个长期积累的过程，尤其对于地学科学而言，没有长期的数据积累就无法从中发掘出更多的客观规律，长期收集整理具有更大的分析、研究和利用价值，因此要想“化数为据”，就需要对原始数据进行充分整合和深度集成，构建数据管理、集成、制备、分析、共享为基础的完善的数据平台。

　　在地学中，模型模式研究已相当普遍，然而我国的模型模式研究多在国外模型模式的基础上开展，自主研发的模型还属于起步阶段。因此，需要一个以集成建模环境为基础，提供集中和分布可以利用不同机构的研究模型资源，通过联合或已有模型的集成，开展地学模型研究、构建，形成支持地学研究的模型研究和开发的模型平台，支持地学模型与建模研究。

　　目前，随着信息技术的发展，如物联网、云计算、大数据等越来越多的信息技术将会融入到科学研究中， 美国与欧盟也正在大力支持一些e-Science 框架项目，对高速网络、大数据技术、并行计算技术以及网格技术的研发十分重视，并且越来越多的科学研究机构以及各领域的科学家也都开始使用e-Science 环境，认识到e-Science 环境的发展前景。越来越多的通用技术也不断地融合到各国最先进的e-Science中去，研究人员可以通过这些e-Science 环境开展从数据的采集、传输、存储、管理、分析，到模型的模拟、计算，并结合可视化技术进行全生命周期的科学研究，变革传统科研模式，突破学科瓶颈，促进学科创新。