時空大數(shù)據(jù)課件

王家耀時空大數(shù)據(jù)：挑戰(zhàn)與機遇2022年12月10日解放軍信息工程大學王家耀時空大數(shù)據(jù)：挑戰(zhàn)與機遇2022年12月8日解放軍信101020304引言時空大數(shù)據(jù)面臨的挑戰(zhàn)與機遇CONTENT“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)05總結(jié)01020304引言時空大數(shù)據(jù)面臨的挑戰(zhàn)與機遇CONTENT201引言PARTONE01引言PARTONE31.引言

當前，人們都在談論“大數(shù)據(jù)”，甚至認為全球信息化已邁入“大數(shù)據(jù)時代”。隨著智能感知、互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)及云計算（互聯(lián)網(wǎng)+）等新興信息技術(shù)的迅速發(fā)展，人們的行為、位置，甚至身體、生理特征，大氣、水質(zhì)、環(huán)境的每一點變化，都成為了可被感知、記錄、存儲、分析和利用的數(shù)據(jù)；事實上，隨著全球衛(wèi)星導航定位技術(shù)、天空地一體遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)和通信網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，地球表層的幾何特征和物理特征等，早就成為了可被感知、記錄、存儲、分析和利用的地理時空數(shù)據(jù)（時空數(shù)據(jù)）。因此，“大數(shù)據(jù)時代”的到來，是信息時代數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化發(fā)展的必然趨勢，是全球信息化發(fā)展到高級階段的產(chǎn)物。1.引言 當前，人們都在談論“大數(shù)據(jù)”，甚至認為全球信息化已41.引言

“大數(shù)據(jù)”正在成為人類社會創(chuàng)造大價值，一切靠數(shù)據(jù)說話，憑數(shù)據(jù)決策，已經(jīng)成為人們必須面對的問題。正因為如此，關注并從事該領域研究的人越來越多，特別是近幾年來，一些學者撰寫和出版了不少有關大數(shù)據(jù)的著作，各地先后成立了不少大數(shù)據(jù)方面的中心、實驗室、研究院等。1.引言 “大數(shù)據(jù)”正在成為人類社會創(chuàng)造大價值，一切靠數(shù)據(jù)說5（英）邁爾-舍恩伯格，（英）庫克耶著，盛楊燕，周濤譯，大數(shù)據(jù)時代[M]，浙江人民出版社，2013.6（美）BillFranks著，黃海，車皓陽，王悅等譯，駕馭大數(shù)據(jù)[M]，人民郵電出版社（美）著，王斌譯，大數(shù)據(jù)挖掘[M]，人民郵電出版社，2013.2（英）邁爾-舍恩柏格著，袁杰譯，刪除：大數(shù)據(jù)取舍之道[M]，浙江人民出版社，2013.1涂子沛著，大數(shù)據(jù)[M]，廣西師范大學出版社，2012（美）JureLeskovec，AnandRajaraman，JeffreyDavidUllman著，王斌譯，大數(shù)據(jù)：互聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模數(shù)據(jù)挖掘與分布式處理（第2版）[M]，人民郵電出版社，2015.7（美）坎塔爾季奇著，王曉海，吳志剛譯，數(shù)據(jù)挖掘：概念、模型、方法和算法(第2版)[M]，清華大學出版社，2013.1（美）JiaweiHan等著，范明等譯，數(shù)據(jù)挖掘：概念與技術(shù)[M]，機械工業(yè)出版社，2012.31.引言撰寫出版的著作：（英）邁爾-舍恩伯格，（英）庫克耶著，盛楊燕，周濤譯，大數(shù)據(jù)6段云峰，秦曉飛著，大數(shù)據(jù)的互聯(lián)網(wǎng)思維[M]，電子工業(yè)出版社，2015.10（美）埃里克·西格爾著，周昕譯，大數(shù)據(jù)預測[M]，中信出版社，2015.4（美）BernardMarr著，秦磊，曹正鳳譯，智能大數(shù)據(jù)SMART準則：數(shù)據(jù)分析方法、案例和行動綱領[M]，電子工業(yè)出版社，2015.10（美）陳封能，（美）斯坦巴赫，（美）庫瑪爾著，范明等譯，數(shù)據(jù)挖掘?qū)д摚ㄍ暾妫M]，人民郵電出版社，2011.1（美）MichaelManoochehri著，戴志偉，許楊毅等譯，尋路大數(shù)據(jù)：海量數(shù)據(jù)與大規(guī)模分析[M]，電子工業(yè)出版社，2014.11楊旭著，重構(gòu)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計[M]，電子出版社，2014.8楊軼莘著，大數(shù)據(jù)時代下的統(tǒng)計學[M]，電子出版社，2015.9陳建英，黃演紅著，互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)—精準營銷的利器[M]，人民郵電出版社，2015.81.引言段云峰，秦曉飛著，大數(shù)據(jù)的互聯(lián)網(wǎng)思維[M]，電子工業(yè)出版社，7吳朝暉，陳華鈞，楊建華著，空間大數(shù)據(jù)信息基礎設施[M]，浙江大學出版社，2013.1（美）庫茲韋爾著，李慶誠，董振華，田源譯，奇點臨近（2045年，當計算機智能超越人類）[M]，機械工業(yè)出版社，2016.3（美）杰瑞·卡普蘭著，李盼譯，人工智能時代（人機共生下財富、工作與思維的大未來）[M]，浙江人民出版，2016.4（美）雷·庫茲韋爾著，盛楊燕譯，人工智能的未來（揭示人類思維的奧秘）[M]，浙江人民出版社，2016.3（日）松尾豐，鹽野誠，陸貝施譯，大智能時代：智能科技如何改變?nèi)祟惖慕?jīng)濟、社會與生活[M]，機械工業(yè)出版社，2016.1王漢華，劉興亮，張小平著，智能爆炸（開啟智能新時代）[M]，機械工業(yè)出版社，2015.9王家耀等編著，網(wǎng)格地理信息服務概論[M]，科學出版社，2014.61.引言吳朝暉，陳華鈞，楊建華著，空間大數(shù)據(jù)信息基礎設施[M]，浙江81.國家超級計算天津中心大數(shù)據(jù)處理技術(shù)與應用國家地方聯(lián)合工程實驗室2.中國科學院大學工程管理與信息技術(shù)學院大數(shù)據(jù)工程技術(shù)研究室3.浙江省海洋大數(shù)據(jù)工程技術(shù)重點實驗室4.江蘇省大數(shù)據(jù)工程技術(shù)實驗室（創(chuàng)建于2011年，依托單位：南京信息工程大學）5.南京大學PASA大數(shù)據(jù)實驗室（創(chuàng)建于2010年，依托單位：南京大學）6.四川省成都市電子科大大數(shù)據(jù)研究中心（創(chuàng)建于2014年，依托單位：成都電子科技大學）7.京津翼大數(shù)據(jù)研究中心（創(chuàng)建于2015年，依托單位：首都經(jīng)濟貿(mào)易大學）1.引言成立的研究機構(gòu)：1.國家超級計算天津中心大數(shù)據(jù)處理技術(shù)與應用國家地方聯(lián)合98.中國國際經(jīng)貿(mào)大數(shù)據(jù)研究中心（創(chuàng)建于2012年，依托單位：國家工業(yè)和信息化部和電子商務協(xié)會）9.中國教育大數(shù)據(jù)研究院（創(chuàng)建于2015年，依托單位：曲阜師范大學和中國統(tǒng)計信息服務中心）10.農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心（創(chuàng)建于2015年，依托單位：中國農(nóng)業(yè)大學和軟通動力信息技術(shù)（集團）有限公司）11.環(huán)保大數(shù)據(jù)研究中心（創(chuàng)建于2014年，依托單位：西安交通大學）12.中國旅游大數(shù)據(jù)研究中心（創(chuàng)建于2015年，依托單位：北京第二外國語學院）13.國家級大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚區(qū)（創(chuàng)建于2015年，依托單位：貴陽·貴安）14.武漢東湖大數(shù)據(jù)交易中心（創(chuàng)建于2015年，依托單位：武大吉奧、武漢智慧產(chǎn)業(yè)園、漢口銀行、武漢東湖創(chuàng)投）1.引言8.中國國際經(jīng)貿(mào)大數(shù)據(jù)研究中心（創(chuàng)建于2012年，依托單位：1015.智能地學信息處理湖北省重點實驗室（創(chuàng)建于2015年，依托單位：中國地質(zhì)大學（武漢））16.華東師范大學數(shù)據(jù)科學與工程研究院（創(chuàng)建于2012年，依托單位華東師范大學）17.山東農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)研究中心18.廈門大學云計算域大數(shù)據(jù)研究中心19.華中科技大學大數(shù)據(jù)—數(shù)據(jù)流聯(lián)合研究中心20.石油大學大數(shù)據(jù)研究中心21.清華大學遙感大數(shù)據(jù)研究中心22.湖南大學大數(shù)據(jù)處理與行業(yè)應用研究中心（創(chuàng)建于2013年，依托單位：湖南大學）23.北京大學大數(shù)據(jù)技術(shù)研究院（創(chuàng)建于2014年，依托單位北京大學）1.引言15.智能地學信息處理湖北省重點實驗室（創(chuàng)建于2015年，依111、論述商業(yè)大數(shù)據(jù)的多（受商業(yè)利益驅(qū)動）的多，研究科學大數(shù)據(jù)的少（科學決策驅(qū)動不夠）2、研究一般大數(shù)據(jù)的多，而涉及時空大數(shù)據(jù)的少，這涉及對大數(shù)據(jù)與時空大數(shù)據(jù)本質(zhì)的認識問題3、研究大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的多，真正研究大數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)的少4、試圖掌握（擁有）大數(shù)據(jù)的多，而真正應用大數(shù)據(jù)的少，有的甚至不知道怎樣應用大數(shù)據(jù)5、數(shù)據(jù)隱含價值→技術(shù)發(fā)現(xiàn)價值→應用實現(xiàn)價值或數(shù)據(jù)→大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析與挖掘→決策支持的大數(shù)據(jù)技術(shù)系統(tǒng)尚未形成6、大數(shù)據(jù)的產(chǎn)業(yè)化還剛剛起步，更未形成大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)體系（軟件產(chǎn)品、軟硬件集成產(chǎn)品、數(shù)據(jù)產(chǎn)品）7、數(shù)據(jù)科學的邊界還不夠清晰，大數(shù)據(jù)理論研究薄弱，更未形成大數(shù)據(jù)理論體系1.引言面臨的問題：1、論述商業(yè)大數(shù)據(jù)的多（受商業(yè)利益驅(qū)動）的多，研究科學大數(shù)據(jù)1202“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)PARTTWO02“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)PARTTWO132.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)2015年3月5日上午舉行的十二屆全國人大三次會議上，李克強總理在《政府工作報告》中首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”，制定了“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃，旨在推動移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合，促進電子商務、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)金融健康發(fā)展，引導互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)拓展國際市場。2016年3月18日公布的《十三五規(guī)劃綱要》中提出，實施網(wǎng)絡強國戰(zhàn)略、實施“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略及行動計劃，分別在第三篇第十七章，第四篇專欄6（智慧農(nóng)業(yè)），第五篇第二十三章及專欄8，第六篇第二十六章、第二十七章和第二十八章及專欄9，第八篇及專欄13（智慧城市）……，都提到了“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、智慧城市、智慧農(nóng)業(yè)、智慧交通，等等。2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)2015年3月5日上午舉行的十二屆全14“互聯(lián)網(wǎng)+”本質(zhì)上是互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興信息技術(shù)在各行各業(yè)“全工作流”、“全產(chǎn)業(yè)鏈”、“全價值鏈”中的深度融合集成創(chuàng)新應用，使之成為現(xiàn)代制造業(yè)、生產(chǎn)性服務業(yè)發(fā)展的新動力。本質(zhì)現(xiàn)在“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)開始融入各行各業(yè)?？梢哉f，我們這個時代已經(jīng)就此打上了“互聯(lián)網(wǎng)+”的烙印，中國已經(jīng)開啟了“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的大門，將引起一場科技革命和產(chǎn)業(yè)變革。意義2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)“互聯(lián)網(wǎng)+”：“互聯(lián)網(wǎng)+”本質(zhì)上是互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興信息技術(shù)在各15跨界融合。+，就是跨界，就是變革，就是開放。創(chuàng)新驅(qū)動。傳統(tǒng)的資源驅(qū)動方式→創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展。重塑結(jié)構(gòu)。打破原有的社會結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、地緣結(jié)構(gòu)、文化結(jié)構(gòu)、管理模式。尊重人性?；ヂ?lián)網(wǎng)力量之強大最根本的是源于對人性最大限度的尊重，對人體驗的敬畏，對人的創(chuàng)造性的重視。真正體現(xiàn)“以人為本”。開放生態(tài)。“互聯(lián)網(wǎng)+”本身就是開放的，重要的是化解掉過去制約創(chuàng)新的環(huán)境，真正實現(xiàn)“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”。連接一切。這是“互聯(lián)網(wǎng)+”的目標。特征2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)跨界融合。+，就是跨界，就是變革，就是開放。特征2.“互聯(lián)網(wǎng)162.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)

最早提出大數(shù)據(jù)時代到來的是全球知識咨詢公司麥肯錫，該公司稱：“數(shù)據(jù)，已經(jīng)滲透到當今每一個行業(yè)和業(yè)務職能領域，成為重要的生產(chǎn)因素。人們對于海量數(shù)據(jù)的挖掘和應用，預示著新一波生產(chǎn)率增長和消費盈余浪潮的到來”。

進入2012年以來，大數(shù)據(jù)（BigData）這個詞越來越多的被提及，人們用它來描述和定義信息爆炸時代產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)。有的學者甚至認為，“這是一場革命，龐大的數(shù)據(jù)資源使得各個領域開始了‘量化’進程，無論學界、商界還是政府，所有領域都將開始這種進程”。正是這種一切都可“量化”（數(shù)據(jù)化）的趨勢，截止到2012年，數(shù)據(jù)量已從TB（1TB=1024GB）級躍升到PB（1PB=1024TB）、EB（1EB=1024PB）乃至ZB（1ZB=1024EB）級。大數(shù)據(jù)時代的到來2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù) 最早提出大數(shù)據(jù)時代到來的是全球知識172.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)

國際數(shù)據(jù)公司（IDC）的研究結(jié)果表明，2011年的數(shù)據(jù)總量已高達1.82ZB，相當于當時全球每人平均生產(chǎn)200GB以上數(shù)據(jù)。IBM的研究稱，整個人類文明所獲得的全部數(shù)據(jù)中，有90%是2011-2012年生產(chǎn)的，預計到2020年，全世界所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)規(guī)模將達到2012年的44倍。這將是一個“除了上帝任何人都必須用數(shù)據(jù)來說話”的時代的到來。大數(shù)據(jù)時代的到來單位：ZB1ZB=1024EB1EB=1024PB1PB=1024TB2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù) 國際數(shù)據(jù)公司（IDC）的研究結(jié)果表182.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)企業(yè)經(jīng)濟效益的推動信息技術(shù)革命的推動

從電子計算機的誕生，到數(shù)字化及數(shù)據(jù)存儲設備的發(fā)展，到數(shù)據(jù)的在線（網(wǎng)絡）傳輸，再到數(shù)據(jù)的智能化處理及智能服務，尤其是基于智能感知技術(shù)的穿戴設備的興起，伴隨而來的是分布式協(xié)同并行計算、網(wǎng)格計算、云計算和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，反映了大數(shù)據(jù)時代到來的脈絡。大數(shù)據(jù)時代的到來的動因2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)企業(yè)經(jīng)濟效益的推動大數(shù)據(jù)時代的到來的192.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)各國政府看好大數(shù)據(jù)的應用前景是決定性因素2012年3月，美國政府發(fā)布了《大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展倡議》2012年4月，英國，美國，德國，芬蘭和澳大利亞聯(lián)合推出“世界大數(shù)據(jù)周”活動2013年9月，美國政府發(fā)布了第二輪大數(shù)據(jù)研究項目2014年5月，美國白宮發(fā)布了2014年全球大數(shù)據(jù)白皮書的研究報告《大數(shù)據(jù)：抓住機遇，守護價值》2014年我國首次將大數(shù)據(jù)寫入政府工作報告中國國務院于2015年印發(fā)《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》2016年3月公布的國家《十三五規(guī)劃綱要》提出了“大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略及行動計劃”大數(shù)據(jù)時代的到來的動因2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)各國政府看好大數(shù)據(jù)的應用前景是決定性202.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)定義關于大數(shù)據(jù)的定義，目前還沒有一個統(tǒng)一的公認的說法。綜合Gartner公司的MervAdrian、麥肯錫全球數(shù)據(jù)研究所、Wikipedia和大數(shù)據(jù)研究機構(gòu)Cartner等給出的定義（概念），可以認為：大數(shù)據(jù)是指其規(guī)模（體量）和復雜程度（多樣性）都常常超出了目前數(shù)據(jù)庫管理軟件和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)在可接受的時間內(nèi)（快速性）收集、存儲、管理、檢索、分析、挖掘和可視化（價值）能力的數(shù)據(jù)集的聚合。如何認識大數(shù)據(jù)2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)定義如何認識大數(shù)據(jù)21定義variety多樣性value低值性velocity快速性veracity不確定性類型多（文本、圖像、音頻、視頻）異構(gòu)（無模式或模式不明顯）非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)占數(shù)據(jù)總量的80-90%大量的不相關信息高價值總量，低價值密度需要深度分析和挖掘處理速度快（1秒定律）每分鐘谷歌有200萬次訪問流數(shù)據(jù)，實時更新（毫秒級）主要是新而非事后語法或語義的不確定性數(shù)據(jù)不一致、不完整引發(fā)的不確定性真?zhèn)坞y辨volume巨量性數(shù)據(jù)量TB-PB-EB未來18個月產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量等于有史以來的數(shù)據(jù)量之總和特征（5V）2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)如何認識大數(shù)據(jù)定義varietyvaluevelocityveracity222.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的價值與意義大數(shù)據(jù)時代會給人類社會帶來什么變化？開大數(shù)據(jù)研究之先河的《大數(shù)據(jù)時代》一書給出了深刻的分析。該書作者舍恩伯格認為，大數(shù)據(jù)帶來的信息風暴正在改變?nèi)藗兊乃季S、工作和生活；大數(shù)據(jù)開啟了一次重大的時代轉(zhuǎn)型，即思維變革、商業(yè)變革和管理變革。例如：大數(shù)據(jù)幫助政府制定經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級計劃，實現(xiàn)“資源驅(qū)動→創(chuàng)新驅(qū)動”和“程序驅(qū)動→數(shù)據(jù)驅(qū)動”的轉(zhuǎn)變。大數(shù)據(jù)幫助治理城市病（交通擁堵、環(huán)境惡化、洪澇災害，……）。大數(shù)據(jù)幫助政府制定、調(diào)控計劃生育政策、戶籍管理政策等?？梢灶A見的趨勢是以人為本的大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，大才是地球的主宰，大數(shù)據(jù)都與人有關，要通過大數(shù)據(jù)解決人的問題。如何認識大數(shù)據(jù)2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的價值與意義如何認識大數(shù)據(jù)232.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的類型——互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)是大數(shù)據(jù)發(fā)展的前哨陣地，據(jù)預測，到2020年，全球?qū)⒖偣矒碛?5ZB的數(shù)據(jù)量（1ZB=10億TB）。用戶行為數(shù)據(jù)用戶消費數(shù)據(jù)用戶地理位置數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)金融數(shù)據(jù)用戶社交數(shù)據(jù)地圖網(wǎng)站數(shù)據(jù)如何認識大數(shù)據(jù)2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的類型——互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)如何認242.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的類型——政府的大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)將成為一個國家綜合國力的重要組成部分，未來對數(shù)據(jù)的占有和控制甚至將成為陸權(quán)、海權(quán)、空權(quán)之外的另一種國家核心資產(chǎn)。電網(wǎng)數(shù)據(jù)交通數(shù)據(jù)醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)大氣環(huán)保數(shù)據(jù)人文社會數(shù)據(jù)經(jīng)濟數(shù)據(jù)地理空間信息數(shù)據(jù)公共安全數(shù)據(jù)……如何認識大數(shù)據(jù)2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的類型——政府的大數(shù)據(jù)如何認識252.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的類型——企業(yè)的大數(shù)據(jù)企業(yè)轉(zhuǎn)型數(shù)據(jù)企業(yè)精準營銷數(shù)據(jù)企業(yè)物流數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源——數(shù)據(jù)整合加工——數(shù)據(jù)應用（數(shù)據(jù)供應鏈）如何認識大數(shù)據(jù)2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的類型——企業(yè)的大數(shù)據(jù)如何認識262.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的類型——個人的大數(shù)據(jù)即與個人相關聯(lián)的有價值的數(shù)據(jù)信息被有效采集后，由本人授權(quán)提供第三方進行處理和使用，并獲得第三方提供的服務。未來每個用戶可以在互聯(lián)網(wǎng)上注冊個人的數(shù)據(jù)中心，以存儲個人的大數(shù)據(jù)信息，用戶可以指定那些個人數(shù)據(jù)可被采集，并通過可穿戴設備植入芯片等感知技術(shù)來采集或捕捉個人的大數(shù)據(jù)。例如：如何認識大數(shù)據(jù)牙齒監(jiān)控數(shù)據(jù)心率數(shù)據(jù)體溫數(shù)據(jù)視力數(shù)據(jù)記憶能力數(shù)據(jù)社會關系數(shù)據(jù)運動數(shù)據(jù)飲食數(shù)據(jù)購物數(shù)據(jù)地理位置數(shù)據(jù)2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的類型——個人的大數(shù)據(jù)如何認識272.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的類型互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)政府大數(shù)據(jù)企業(yè)大數(shù)據(jù)個人大數(shù)據(jù)如何認識大數(shù)據(jù)2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的類型如何認識大數(shù)據(jù)2803時空大數(shù)據(jù)PARTTHREE03時空大數(shù)據(jù)PARTTHREE29時空數(shù)據(jù)：什么是時空數(shù)據(jù)指基于統(tǒng)一時空基準，與位置直接或間接相關聯(lián)的地理要素（或現(xiàn)象）的自然、人文和社會信息的數(shù)據(jù)等。具有時間維（T）、空間維（S）和屬性維（D）的多維等特征。3.時空大數(shù)據(jù)時空數(shù)據(jù)：什么是時空數(shù)據(jù)指基于統(tǒng)一時空基準，與303.時空大數(shù)據(jù)什么是時空大數(shù)據(jù)指大數(shù)據(jù)與地理時空數(shù)據(jù)的融合，即以地球為對象、基于統(tǒng)一時空基準，活動于時空中與位置直接或間接相關聯(lián)的大數(shù)據(jù)。這樣界定時空大數(shù)據(jù)是基于兩個事實：一是，人類生活在地球上，人類的一切活動都是在一定的時空（時間和空間）中進行的，而所有數(shù)據(jù)都是人類活動（社會、生產(chǎn)、生活……）的產(chǎn)物；二是，從可視化角度講，所有大數(shù)據(jù)只有當其與地理時空數(shù)據(jù)集成后，才能直觀地為人們提供大數(shù)據(jù)的空間概念。3.時空大數(shù)據(jù)什么是時空大數(shù)據(jù)指大數(shù)據(jù)與地理時313.時空大數(shù)據(jù)

時空大數(shù)據(jù)揭示了幾乎所有大數(shù)據(jù)都是在一定的時間和空間中產(chǎn)生的與位置直接或間接相關聯(lián)的，大數(shù)據(jù)本質(zhì)上就是時空大數(shù)據(jù)，它是現(xiàn)實地理世界空間結(jié)構(gòu)與空間關系各要素（現(xiàn)象）的數(shù)量、質(zhì)量特征及其隨時間變化而變化的數(shù)據(jù)集的“總和”。時空大數(shù)據(jù)的本質(zhì)3.時空大數(shù)據(jù)時空大數(shù)據(jù)的本質(zhì)323.時空大數(shù)據(jù)

人類面臨的全球性問題的變化。全球氣候變暖導致天氣極端異常，環(huán)境惡化導致生態(tài)嚴重破壞，災害頻發(fā)危及人類生命財產(chǎn)安全。這一切都迫切要求加強航天、航空對地觀測和監(jiān)控，從而產(chǎn)生大量對地觀測和監(jiān)控數(shù)據(jù)。人類需求的變化。人類生活在地球上，人類的一切活動都無不與地球時空信息相關，時間、空間、高程是地理時空信息的三要素，每個人的工作、學習和生活時刻都在產(chǎn)生時空數(shù)據(jù)?？茖W技術(shù)的發(fā)展變化。20世紀50年代以來，電子計算機技術(shù)、通信網(wǎng)絡技術(shù)和智能感知技術(shù)得到了飛速發(fā)展，出現(xiàn)了無處不在、無時不在的泛在測繪，產(chǎn)生了大規(guī)模時空數(shù)據(jù)。時空大數(shù)據(jù)的背景3.時空大數(shù)據(jù)時空大數(shù)據(jù)的背景333.時空大數(shù)據(jù)

時空基準數(shù)據(jù)包括時間基準數(shù)據(jù)和空間基準數(shù)據(jù)兩類。對于前者，有守時系統(tǒng)數(shù)據(jù)、授時系統(tǒng)數(shù)據(jù)和用時系統(tǒng)數(shù)據(jù)；對于后者，有大地坐標基準數(shù)據(jù)、高程基準和深度基準數(shù)據(jù)、重磁基準數(shù)據(jù)。時間基準是靠數(shù)十臺甚至百余臺高精度原子鐘、銫鐘的高精度時間數(shù)據(jù)來維持的，同時還有備份守時系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。大地坐標基準是靠多個高精度框架點來維持的。時空大數(shù)據(jù)的類型3.時空大數(shù)據(jù)時空大數(shù)據(jù)的類型343.時空大數(shù)據(jù)

GNSS和位置軌跡數(shù)據(jù)包括GNSS基準站數(shù)據(jù)和位置軌跡數(shù)據(jù)。對于GNSS基準站數(shù)據(jù)，一個基準站1秒采樣率一天的數(shù)據(jù)量約為70MB，按全國3000個基準站計算，則一天的數(shù)據(jù)總量約為210GB；位置軌跡數(shù)據(jù)指通過GNSS接收機、手機等記錄的用戶活動數(shù)據(jù)，可被用于反映用戶的位置和用戶的社會偏好及相關交通運行位置軌跡，包括個人、群體、交通、物流、信息流、資金流（運鈔車、資金流進出點的時間）等位置軌跡數(shù)據(jù)。時空大數(shù)據(jù)的類型3.時空大數(shù)據(jù)時空大數(shù)據(jù)的類型353.時空大數(shù)據(jù)

空間大地測量與物理測量數(shù)據(jù)包括天文點數(shù)據(jù)、GPS和控制網(wǎng)數(shù)據(jù)、水準高程數(shù)據(jù)和水深數(shù)據(jù)。物理測量數(shù)據(jù)，包括重力場數(shù)據(jù)和磁力測量數(shù)據(jù)，其中對1000米格網(wǎng)，全國重力格網(wǎng)數(shù)據(jù)達100TB，還有各類衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)和海洋重力數(shù)據(jù)。海洋測繪數(shù)據(jù)包括水深測量數(shù)據(jù)；數(shù)字水深模型（DDM）數(shù)據(jù)；數(shù)字海洋地形模型（DCTM）數(shù)據(jù)；海洋水文數(shù)據(jù)；海上燈塔、浮標數(shù)據(jù)；海上障礙物數(shù)據(jù)；潮汐數(shù)據(jù)；海圖數(shù)據(jù)；等等。時空大數(shù)據(jù)的類型3.時空大數(shù)據(jù)時空大數(shù)據(jù)的類型363.時空大數(shù)據(jù)

地圖/航空圖/各類專題地圖/地圖集包括數(shù)字矢量線劃地圖數(shù)據(jù)（DLG），如城市1:200、1:500、1:1000、1:2000、1:5000數(shù)字地圖數(shù)據(jù)，各省（自治區(qū)、直轄市）1:10000數(shù)字地圖數(shù)據(jù)，全國1:5萬、1:25萬、1:50萬、1:100萬數(shù)字地圖數(shù)據(jù)，周邊地區(qū)1:800萬、1:250萬；全球1:500萬、1:1400萬數(shù)字地圖數(shù)據(jù)，全球1:500萬、1:1400萬數(shù)字地圖數(shù)據(jù)；數(shù)字柵格地圖數(shù)據(jù)（DRG）；數(shù)字航空圖數(shù)據(jù)；數(shù)字地形模型數(shù)據(jù)（DTM）；數(shù)字高程模型（DEM）；全國數(shù)字正射影像地圖數(shù)據(jù)（DOM達350TB）；世界、國家、?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）、市各類（種）地圖集數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡（站）地圖數(shù)據(jù)；電子地圖數(shù)據(jù)；專題地圖數(shù)據(jù)；數(shù)字地面模型數(shù)據(jù)（DSM）。時空大數(shù)據(jù)的類型3.時空大數(shù)據(jù)時空大數(shù)據(jù)的類型373.時空大數(shù)據(jù)

與位置相關聯(lián)的空間媒體數(shù)據(jù)指具有空間位置特征且隨時間變化的數(shù)字化文本、圖形、圖像、聲音、視頻、影像和動畫等媒體數(shù)據(jù)，包括5種：一是，通信數(shù)據(jù)，如中國移動每月的電話通聯(lián)記錄（CDR）數(shù)據(jù)高達7-15PB；二是，社交網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，如FaceBook每月生成與位置相關的日志數(shù)據(jù)達300TB以上；三是，搜索引擎數(shù)據(jù)，如Google每天處理約20PB數(shù)據(jù)；四是，含有物流位置的電子商務數(shù)據(jù)，如淘寶網(wǎng)單日處理的數(shù)據(jù)總量達40PB；五是，城市監(jiān)控攝像頭數(shù)據(jù)，如上海平安城市部署的監(jiān)控攝像頭為60萬只，未來5年計劃達到100萬只，其中10萬只是高清攝像頭，每天產(chǎn)生的位置監(jiān)控數(shù)據(jù)達到PB級。時空大數(shù)據(jù)的類型3.時空大數(shù)據(jù)時空大數(shù)據(jù)的類型383.時空大數(shù)據(jù)

地名數(shù)據(jù)指地圖/海圖/航空圖（地圖集）上地理實體的名稱注記。包括：居民地名稱注記；居民地內(nèi)突出建筑物、單位等名稱注記；道路（含街道）名稱及其附屬設施名稱注記；機場、港口、碼頭名稱注記；江、河、湖、海、水庫等水體名稱注記；行政區(qū)域（單元）名稱注記；地理區(qū)域（單元）名稱注記。沒有地名注記的影像數(shù)據(jù)，其價值也會降低。時空大數(shù)據(jù)的類型3.時空大數(shù)據(jù)時空大數(shù)據(jù)的類型393.時空大數(shù)據(jù)

影像數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，如可見光、微波、紅外、激光、雷達；多光譜、多分辨率、多時相；航空影像數(shù)據(jù)，如有人機、無人機、低空數(shù)據(jù)。據(jù)統(tǒng)計，僅0.5米分辨率影像覆蓋全國一次的數(shù)據(jù)量可達65TB。截至目前，天繪測繪衛(wèi)星（01、02）、資源三號衛(wèi)星的入庫影像數(shù)據(jù)量已分別達到約1000TB。時空大數(shù)據(jù)的類型3.時空大數(shù)據(jù)時空大數(shù)據(jù)的類型4004面臨的挑戰(zhàn)與機遇PARTFOUR04面臨的挑戰(zhàn)與機遇PARTFOUR414.面臨的挑戰(zhàn)與機遇時空大數(shù)據(jù)帶來的科學范式的變化美國著名科學哲學家THOMASS.KUHN（庫恩）在《TheStructureofScientificRevolutions》（《科學革命的結(jié)構(gòu)》）一書中提出“范式”的概念和理論：指的是一個共同體成員所共享的信仰、價值、技術(shù)等等的集合，指常規(guī)科學所賴以運作的理論基礎和實踐規(guī)范，是從事某一科學的研究者群體所共同遵從的世界觀和行為方式。4.面臨的挑戰(zhàn)與機遇時空大數(shù)據(jù)帶來的科學范式的變化42計算機圖靈獎得主JimGrey的四個科學范式理論第一范式(經(jīng)驗范式)產(chǎn)生于數(shù)千年前，是描述自然現(xiàn)象的，人們依靠經(jīng)驗和觀察為依據(jù)進行科學研究，即依靠科學實驗的方式探索未知。第二范式(理論范式)產(chǎn)生于幾百年前，是以建模和歸納為基礎的理論學科和分析范式，即在科學實驗的基礎上進行模型歸納形成相應的規(guī)則和理論。第三范式(計算范式)產(chǎn)生于幾十年前，是以模擬復雜現(xiàn)象為基礎的計算科學范式；即在科學實驗很難進行、理論計算難于開展和歸納的情況下，采用模擬仿真方式以驗證理論及方法正確的可能性，同時探索更廣泛的科學領域；第四范式(數(shù)據(jù)密集型范式)今天正在出現(xiàn)，是以數(shù)據(jù)考察為基礎，聯(lián)合理論、實驗和模擬一體的數(shù)據(jù)密集計算的范式，即從數(shù)據(jù)入手，使用計算機程序?qū)嫶蟮臄?shù)據(jù)庫進行挖掘，尋找數(shù)據(jù)之間的關系。從本質(zhì)上講，他們是利用計算機對海量數(shù)據(jù)進行研究，從而發(fā)現(xiàn)各種規(guī)則。4.面臨的挑戰(zhàn)與機遇計算機圖靈獎得主JimGrey的四個科學范式理論第一范式產(chǎn)43JimGrey四個科學范式理論適合GIScience1234第一范式：經(jīng)驗范式1、直觀邏輯思維2、以觀察者實驗為依據(jù)產(chǎn)生于幾千年前第二范式：理論范式1、科學假設、理論分析2、以理論思維和數(shù)據(jù)方法為依據(jù)產(chǎn)生于幾百年前第三范式：計算范式1、模擬計算、系統(tǒng)綜合方法2、以計算機的應用為標志產(chǎn)生于20世紀初第四范式：數(shù)據(jù)密集型范式1、以地理時空大數(shù)據(jù)為基礎2、以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算為新的技術(shù)手段今天正在出現(xiàn)4.面臨的挑戰(zhàn)與機遇JimGrey四個科學范式理論適合GIScience12344當今的地理信息科學，正面臨著時空大數(shù)據(jù)時代的全球性挑戰(zhàn)，“第四范式”可能是解決面臨挑戰(zhàn)的具有本質(zhì)性的理論、方法與技術(shù)，不僅是科研方式的轉(zhuǎn)變，也是人們思維方式的大變化（大數(shù)據(jù)思維），通過大數(shù)據(jù)分析和大數(shù)據(jù)挖掘，可以發(fā)現(xiàn)過去的科學方法發(fā)現(xiàn)不了的新模式、新知識和新規(guī)律。這正是地理信息科學要解決的問題。所以，大數(shù)據(jù)時代的到來也是推動地理信息科學發(fā)展的重要因素，同時數(shù)據(jù)密集型科學范式也成為地理信息科學的科學研究范式。4.面臨的挑戰(zhàn)與機遇當今的地理信息科學，正面臨著時空大數(shù)據(jù)時代的全454.面臨的挑戰(zhàn)與機遇時空大數(shù)據(jù)帶來的時空認知與傳輸模式的變化傳統(tǒng)的地圖空間認知與傳輸模式4.面臨的挑戰(zhàn)與機遇時空大數(shù)據(jù)帶來的時空認知與傳輸模式的變46時空大數(shù)據(jù)時代的時空綜合認知與傳輸模式現(xiàn)實的“地理世界”感知的“地理世界”重構(gòu)的“地理世界”認知的“地理世界”傳感器網(wǎng)接近指導行動反饋地理信息處理—各類地理信息產(chǎn)品的派生理解、分析與挖掘“互聯(lián)網(wǎng)+”時空大數(shù)據(jù)與“GIS”模型現(xiàn)實世界的第一次模型表達現(xiàn)實世界的第二次模型表達用戶對現(xiàn)實世界的認知模型（知識）時空大數(shù)據(jù)時代的時空綜合認知與傳輸模式現(xiàn)實的感知的重構(gòu)的認知474.面臨的挑戰(zhàn)與機遇時空大數(shù)據(jù)帶來的地圖學與地理信息工程學科研究重點的變化之一：由基礎性專業(yè)化地圖制圖向多樣化、個性化、大眾化地圖制圖轉(zhuǎn)移之二：由以數(shù)據(jù)獲取為核心向多源異構(gòu)時空大數(shù)據(jù)集成融合與同化轉(zhuǎn)移之三：由按尺度構(gòu)建與更新數(shù)據(jù)庫向多尺度時空數(shù)據(jù)庫自動生成與增量級聯(lián)更新轉(zhuǎn)移之四：由基于模型、算法、知識（規(guī)則）的制圖綜合向基于人類自然智能與人工智能深度融合（對話）的智能化綜合轉(zhuǎn)移之五：由傳統(tǒng)空間分析向時空大數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移之六：由空間信息可視化向主題不確定、強交互、快速時空大數(shù)據(jù)可視化轉(zhuǎn)移之七：由地圖空間認知向以現(xiàn)實地理世界為對象，由感知的地理世界、重構(gòu)的地理世界、認知的地理世界構(gòu)成的全過程、多模式時空綜合認知轉(zhuǎn)移之八：由基于地圖數(shù)據(jù)的地理信息系統(tǒng)向基于時空大數(shù)據(jù)的多模式時空信息服務轉(zhuǎn)移4.面臨的挑戰(zhàn)與機遇時空大數(shù)據(jù)帶來的地圖學與地理信息工程學484.面臨的挑戰(zhàn)與機遇時空大數(shù)據(jù)理論、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)全球時空基準理論多源異構(gòu)地理時空大數(shù)據(jù)集成、融合與同化理論時空大數(shù)據(jù)不確定性理論時空大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析模型和大數(shù)據(jù)挖掘算法時空大數(shù)據(jù)可視化理論圍繞時空大數(shù)據(jù)科學理論體系、時空大數(shù)據(jù)計算系統(tǒng)與科學理論、時空大數(shù)據(jù)驅(qū)動的顛覆性應用模型探索等開展重大基礎研究，構(gòu)建時空大數(shù)據(jù)基礎理論與方法體系。構(gòu)建時空大數(shù)據(jù)理論體系4.面臨的挑戰(zhàn)與機遇時空大數(shù)據(jù)理論、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)全球時空基準494.面臨的挑戰(zhàn)與機遇時空大數(shù)據(jù)理論、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)構(gòu)建時空大數(shù)據(jù)技術(shù)體系高精度GNSS的全球化和時間系統(tǒng)的精準化技術(shù)地理時空信息智能感知（時空大數(shù)據(jù)獲?。┘夹g(shù)地理時空大數(shù)據(jù)分布式存儲與管理技術(shù)地理時空大數(shù)據(jù)并行智能處理技術(shù)地理時空大數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)技術(shù)地理時空大數(shù)據(jù)快速可視化技術(shù)地理時空信息智能服務技術(shù)地理信息“獲?。▊鞲芯W(wǎng)）→處理（生產(chǎn)）→應用（服

務）”的“一體化”技術(shù)采用政產(chǎn)學研用相結(jié)合的協(xié)同創(chuàng)新模式和基于開源社區(qū)的開放創(chuàng)新模式，圍繞時空大數(shù)據(jù)存儲管理、時空大數(shù)據(jù)智能綜合與多尺度時空數(shù)據(jù)庫自動生成及增量級聯(lián)更新、時空大數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)分析與挖掘、時空大數(shù)據(jù)可視化、自然語言理解、深度學習與深度增強學、人類自然智能與人工智能深度融合、信息安全等領域進行創(chuàng)新性研究，形成時空大數(shù)據(jù)技術(shù)體系。4.面臨的挑戰(zhàn)與機遇時空大數(shù)據(jù)理論、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)構(gòu)建時空大數(shù)504.面臨的挑戰(zhàn)與機遇時空大數(shù)據(jù)理論、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)構(gòu)建時空大數(shù)據(jù)產(chǎn)品體系改變傳統(tǒng)地理信息產(chǎn)業(yè)思維方式，強化網(wǎng)絡思維、“互聯(lián)網(wǎng)+”思維、“互聯(lián)網(wǎng)+GIS”產(chǎn)業(yè)思維強力推進地理信息“獲?。▊鞲芯W(wǎng)）→處理（生產(chǎn)）→應用（服務）”的“全產(chǎn)業(yè)鏈”流程，徹底改變目前“三大環(huán)節(jié)”脫離的傳統(tǒng)作業(yè)模式在“互聯(lián)網(wǎng)+”時空大數(shù)據(jù)背景下，真正實現(xiàn)地理信息“處理（生產(chǎn)）”由著重信息源一端向著重信息深加工一端轉(zhuǎn)移，著力地理信息產(chǎn)品的多樣化、個性化、定制化圍繞時空大數(shù)據(jù)獲取、處理、分析、挖掘、管理、應用等環(huán)節(jié)，研發(fā)時空大數(shù)據(jù)存儲與管理軟件、時空大數(shù)據(jù)分析與挖掘軟件、時空大數(shù)據(jù)可視化軟件等軟件產(chǎn)品與軟硬件集成產(chǎn)品和多樣化數(shù)據(jù)產(chǎn)品，提供時空數(shù)據(jù)與各行各業(yè)大數(shù)據(jù)、領域業(yè)務流程及應用需求深度融合的時空大數(shù)據(jù)解決方案，形成比較健全實用的時空大數(shù)據(jù)產(chǎn)品體系。4.面臨的挑戰(zhàn)與機遇時空大數(shù)據(jù)理論、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)構(gòu)建時空大數(shù)514.面臨的挑戰(zhàn)與機遇“互聯(lián)網(wǎng)+”時空大數(shù)據(jù)的應用“互聯(lián)網(wǎng)+”地理時空數(shù)據(jù)城市大數(shù)據(jù)（部門、行業(yè)）時空大數(shù)據(jù)共享聚合交換是共享、交換城市大數(shù)據(jù)的時空框架，是各部門、各行業(yè)信息共享、交換的平臺，是一切大數(shù)據(jù)聚合在時空框架上的平臺。同樣，適用于“智慧地球”、“智慧中國”等建設。例1：互聯(lián)網(wǎng)+時空大數(shù)據(jù)+智慧城市4.面臨的挑戰(zhàn)與機遇“互聯(lián)網(wǎng)+”時空大數(shù)據(jù)的應用“互聯(lián)網(wǎng)+524.面臨的挑戰(zhàn)與機遇“互聯(lián)網(wǎng)+”時空大數(shù)據(jù)的應用例2：互聯(lián)網(wǎng)+時空大數(shù)據(jù)+生態(tài)互聯(lián)網(wǎng)+時空大數(shù)據(jù)+生態(tài)監(jiān)測互聯(lián)網(wǎng)+時空大數(shù)據(jù)+生態(tài)旅游互聯(lián)網(wǎng)+時空大數(shù)據(jù)+生態(tài)食品互聯(lián)網(wǎng)+時空大數(shù)據(jù)+定位+地址災害互聯(lián)網(wǎng)+時空大數(shù)據(jù)+定位+森林火災互聯(lián)網(wǎng)+時空大數(shù)據(jù)+高精度數(shù)字高程模型+坡度圖+居民點及其他地面建設設施我國8月10日成功發(fā)射的高分三號衛(wèi)星，與高分一號、二號、四號和未發(fā)射的多顆衛(wèi)星都是光學遙感衛(wèi)星從而提供高精度光學對地觀測數(shù)據(jù)不同，高分三號衛(wèi)星是采用相控陣雷達成像微波遙感，具有全天時、全天候成像能力，高分辨率、高定量精度、大成像幅度、多成像模式和長壽命運行等特點，構(gòu)成了相對全面的對地觀測系統(tǒng)。既可以探底、也可以看海。4.面臨的挑戰(zhàn)與機遇“互聯(lián)網(wǎng)+”時空大數(shù)據(jù)的應用例2：互聯(lián)53時空大數(shù)據(jù)課件54時空大數(shù)據(jù)課件554.面臨的挑戰(zhàn)與機遇“互聯(lián)網(wǎng)+”時空大數(shù)據(jù)的應用例3：互聯(lián)網(wǎng)+時空大數(shù)據(jù)的分享與安全如何在保證國家信息安全的前提下，最大限度地開放“互聯(lián)網(wǎng)+”時空大數(shù)據(jù)，使時空大數(shù)據(jù)的價值最大化？制定公開與非公開時空大數(shù)據(jù)政策，要以要素或?qū)ο髸r空大數(shù)據(jù)是否涉及國家安全而不以時空大數(shù)據(jù)的空間尺度（比例尺）來劃分公開與非公開。經(jīng)國家指定的機構(gòu)過濾后，將能夠公開的時空大數(shù)據(jù)由社會分享。強化“互聯(lián)網(wǎng)+”安全機制，保證非公開時空大數(shù)據(jù)的安全，沒有“互聯(lián)網(wǎng)+”安全，就沒有“互聯(lián)網(wǎng)+”4.面臨的挑戰(zhàn)與機遇“互聯(lián)網(wǎng)+”時空大數(shù)據(jù)的應用例3：互聯(lián)5605總結(jié)PARTFIVE05總結(jié)PARTFIVE575.總結(jié)（1）“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)現(xiàn)在已經(jīng)上升到國家發(fā)展戰(zhàn)略，是新興信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領域，已經(jīng)滲透到社會工作、學習、生活的方方面面，我們這個時代以近乎就此打上了“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)的烙印，必將帶來思維變革、商業(yè)變革和管理變革，我們必須認識“互聯(lián)網(wǎng)+”大數(shù)據(jù)、適應“互聯(lián)網(wǎng)+”大數(shù)據(jù)，應用“互聯(lián)網(wǎng)+”大數(shù)據(jù)。（2）時空大數(shù)據(jù)是時空數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)的融合，強調(diào)大數(shù)據(jù)的空間化（空間定位）。一切大數(shù)據(jù)都是人類活動（社會、生產(chǎn)、生活、交往……）的產(chǎn)物，而人類的一切活動都是在一定的時間和空間進行的，所以大數(shù)據(jù)都具有時間和空間特征，從這個角度看，大數(shù)據(jù)本質(zhì)上就是時空大數(shù)據(jù)。時空大數(shù)據(jù)是一個更為科學的術(shù)語。5.總結(jié)（1）“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)現(xiàn)在已經(jīng)上升到國家發(fā)展戰(zhàn)略585.總結(jié)（3）時空大數(shù)據(jù)時代的到來，使我們面臨前所未有的挑戰(zhàn)和機遇。時空大數(shù)據(jù)帶來了科學范式的變化，這就是當前所處的數(shù)據(jù)密集型科學范式（第四范式），可能是解決面臨挑戰(zhàn)的具有本質(zhì)性的理論、方法與技術(shù)；時空大數(shù)據(jù)帶來了地圖學與地理信息工程學科著重點的變化，有可能實現(xiàn)“數(shù)據(jù)→信息→知識→決策支持”到“數(shù)據(jù)→知識→決策支持”的轉(zhuǎn)變；時空大數(shù)據(jù)帶來了理論、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的變化，可能形成以時空大數(shù)據(jù)科學為核心的理論體系、以人類自然智能與計算機人工智能深度融合為核心的技術(shù)體系和以軟件產(chǎn)品、軟硬件集成產(chǎn)品和數(shù)據(jù)產(chǎn)品為核心的產(chǎn)品體系。（4）互聯(lián)網(wǎng)+時空大數(shù)據(jù)有著廣泛的應用領域，互聯(lián)網(wǎng)+時空大數(shù)據(jù)+智慧城市、+生態(tài)文明建設、+智能交通、+智能電網(wǎng)、+智能物流、+智慧醫(yī)療、+智慧旅游、+智慧農(nóng)業(yè)，……。我們應該積極推動“互聯(lián)網(wǎng)+”時空大數(shù)據(jù)分享與安全，在保證國家信息安全的前提下，最大限度地開放時空大數(shù)據(jù)，使時空大數(shù)據(jù)的價值最大化。5.總結(jié)（3）時空大數(shù)據(jù)時代的到來，使我們面臨前所未有的挑戰(zhàn)59致謝對報告中引用的有關文獻的作者表示感謝！致謝對報告中引用的有關文獻的作者表示感謝！

王家耀時空大數(shù)據(jù)：挑戰(zhàn)與機遇2022年12月10日解放軍信息工程大學王家耀時空大數(shù)據(jù)：挑戰(zhàn)與機遇2022年12月8日解放軍信6101020304引言時空大數(shù)據(jù)面臨的挑戰(zhàn)與機遇CONTENT“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)05總結(jié)01020304引言時空大數(shù)據(jù)面臨的挑戰(zhàn)與機遇CONTENT6201引言PARTONE01引言PARTONE631.引言

當前，人們都在談論“大數(shù)據(jù)”，甚至認為全球信息化已邁入“大數(shù)據(jù)時代”。隨著智能感知、互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)及云計算（互聯(lián)網(wǎng)+）等新興信息技術(shù)的迅速發(fā)展，人們的行為、位置，甚至身體、生理特征，大氣、水質(zhì)、環(huán)境的每一點變化，都成為了可被感知、記錄、存儲、分析和利用的數(shù)據(jù)；事實上，隨著全球衛(wèi)星導航定位技術(shù)、天空地一體遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)和通信網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，地球表層的幾何特征和物理特征等，早就成為了可被感知、記錄、存儲、分析和利用的地理時空數(shù)據(jù)（時空數(shù)據(jù)）。因此，“大數(shù)據(jù)時代”的到來，是信息時代數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化發(fā)展的必然趨勢，是全球信息化發(fā)展到高級階段的產(chǎn)物。1.引言 當前，人們都在談論“大數(shù)據(jù)”，甚至認為全球信息化已641.引言

“大數(shù)據(jù)”正在成為人類社會創(chuàng)造大價值，一切靠數(shù)據(jù)說話，憑數(shù)據(jù)決策，已經(jīng)成為人們必須面對的問題。正因為如此，關注并從事該領域研究的人越來越多，特別是近幾年來，一些學者撰寫和出版了不少有關大數(shù)據(jù)的著作，各地先后成立了不少大數(shù)據(jù)方面的中心、實驗室、研究院等。1.引言 “大數(shù)據(jù)”正在成為人類社會創(chuàng)造大價值，一切靠數(shù)據(jù)說65（英）邁爾-舍恩伯格，（英）庫克耶著，盛楊燕，周濤譯，大數(shù)據(jù)時代[M]，浙江人民出版社，2013.6（美）BillFranks著，黃海，車皓陽，王悅等譯，駕馭大數(shù)據(jù)[M]，人民郵電出版社（美）著，王斌譯，大數(shù)據(jù)挖掘[M]，人民郵電出版社，2013.2（英）邁爾-舍恩柏格著，袁杰譯，刪除：大數(shù)據(jù)取舍之道[M]，浙江人民出版社，2013.1涂子沛著，大數(shù)據(jù)[M]，廣西師范大學出版社，2012（美）JureLeskovec，AnandRajaraman，JeffreyDavidUllman著，王斌譯，大數(shù)據(jù)：互聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模數(shù)據(jù)挖掘與分布式處理（第2版）[M]，人民郵電出版社，2015.7（美）坎塔爾季奇著，王曉海，吳志剛譯，數(shù)據(jù)挖掘：概念、模型、方法和算法(第2版)[M]，清華大學出版社，2013.1（美）JiaweiHan等著，范明等譯，數(shù)據(jù)挖掘：概念與技術(shù)[M]，機械工業(yè)出版社，2012.31.引言撰寫出版的著作：（英）邁爾-舍恩伯格，（英）庫克耶著，盛楊燕，周濤譯，大數(shù)據(jù)66段云峰，秦曉飛著，大數(shù)據(jù)的互聯(lián)網(wǎng)思維[M]，電子工業(yè)出版社，2015.10（美）埃里克·西格爾著，周昕譯，大數(shù)據(jù)預測[M]，中信出版社，2015.4（美）BernardMarr著，秦磊，曹正鳳譯，智能大數(shù)據(jù)SMART準則：數(shù)據(jù)分析方法、案例和行動綱領[M]，電子工業(yè)出版社，2015.10（美）陳封能，（美）斯坦巴赫，（美）庫瑪爾著，范明等譯，數(shù)據(jù)挖掘?qū)д摚ㄍ暾妫M]，人民郵電出版社，2011.1（美）MichaelManoochehri著，戴志偉，許楊毅等譯，尋路大數(shù)據(jù)：海量數(shù)據(jù)與大規(guī)模分析[M]，電子工業(yè)出版社，2014.11楊旭著，重構(gòu)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計[M]，電子出版社，2014.8楊軼莘著，大數(shù)據(jù)時代下的統(tǒng)計學[M]，電子出版社，2015.9陳建英，黃演紅著，互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)—精準營銷的利器[M]，人民郵電出版社，2015.81.引言段云峰，秦曉飛著，大數(shù)據(jù)的互聯(lián)網(wǎng)思維[M]，電子工業(yè)出版社，67吳朝暉，陳華鈞，楊建華著，空間大數(shù)據(jù)信息基礎設施[M]，浙江大學出版社，2013.1（美）庫茲韋爾著，李慶誠，董振華，田源譯，奇點臨近（2045年，當計算機智能超越人類）[M]，機械工業(yè)出版社，2016.3（美）杰瑞·卡普蘭著，李盼譯，人工智能時代（人機共生下財富、工作與思維的大未來）[M]，浙江人民出版，2016.4（美）雷·庫茲韋爾著，盛楊燕譯，人工智能的未來（揭示人類思維的奧秘）[M]，浙江人民出版社，2016.3（日）松尾豐，鹽野誠，陸貝施譯，大智能時代：智能科技如何改變?nèi)祟惖慕?jīng)濟、社會與生活[M]，機械工業(yè)出版社，2016.1王漢華，劉興亮，張小平著，智能爆炸（開啟智能新時代）[M]，機械工業(yè)出版社，2015.9王家耀等編著，網(wǎng)格地理信息服務概論[M]，科學出版社，2014.61.引言吳朝暉，陳華鈞，楊建華著，空間大數(shù)據(jù)信息基礎設施[M]，浙江681.國家超級計算天津中心大數(shù)據(jù)處理技術(shù)與應用國家地方聯(lián)合工程實驗室2.中國科學院大學工程管理與信息技術(shù)學院大數(shù)據(jù)工程技術(shù)研究室3.浙江省海洋大數(shù)據(jù)工程技術(shù)重點實驗室4.江蘇省大數(shù)據(jù)工程技術(shù)實驗室（創(chuàng)建于2011年，依托單位：南京信息工程大學）5.南京大學PASA大數(shù)據(jù)實驗室（創(chuàng)建于2010年，依托單位：南京大學）6.四川省成都市電子科大大數(shù)據(jù)研究中心（創(chuàng)建于2014年，依托單位：成都電子科技大學）7.京津翼大數(shù)據(jù)研究中心（創(chuàng)建于2015年，依托單位：首都經(jīng)濟貿(mào)易大學）1.引言成立的研究機構(gòu)：1.國家超級計算天津中心大數(shù)據(jù)處理技術(shù)與應用國家地方聯(lián)合698.中國國際經(jīng)貿(mào)大數(shù)據(jù)研究中心（創(chuàng)建于2012年，依托單位：國家工業(yè)和信息化部和電子商務協(xié)會）9.中國教育大數(shù)據(jù)研究院（創(chuàng)建于2015年，依托單位：曲阜師范大學和中國統(tǒng)計信息服務中心）10.農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心（創(chuàng)建于2015年，依托單位：中國農(nóng)業(yè)大學和軟通動力信息技術(shù)（集團）有限公司）11.環(huán)保大數(shù)據(jù)研究中心（創(chuàng)建于2014年，依托單位：西安交通大學）12.中國旅游大數(shù)據(jù)研究中心（創(chuàng)建于2015年，依托單位：北京第二外國語學院）13.國家級大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚區(qū)（創(chuàng)建于2015年，依托單位：貴陽·貴安）14.武漢東湖大數(shù)據(jù)交易中心（創(chuàng)建于2015年，依托單位：武大吉奧、武漢智慧產(chǎn)業(yè)園、漢口銀行、武漢東湖創(chuàng)投）1.引言8.中國國際經(jīng)貿(mào)大數(shù)據(jù)研究中心（創(chuàng)建于2012年，依托單位：7015.智能地學信息處理湖北省重點實驗室（創(chuàng)建于2015年，依托單位：中國地質(zhì)大學（武漢））16.華東師范大學數(shù)據(jù)科學與工程研究院（創(chuàng)建于2012年，依托單位華東師范大學）17.山東農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)研究中心18.廈門大學云計算域大數(shù)據(jù)研究中心19.華中科技大學大數(shù)據(jù)—數(shù)據(jù)流聯(lián)合研究中心20.石油大學大數(shù)據(jù)研究中心21.清華大學遙感大數(shù)據(jù)研究中心22.湖南大學大數(shù)據(jù)處理與行業(yè)應用研究中心（創(chuàng)建于2013年，依托單位：湖南大學）23.北京大學大數(shù)據(jù)技術(shù)研究院（創(chuàng)建于2014年，依托單位北京大學）1.引言15.智能地學信息處理湖北省重點實驗室（創(chuàng)建于2015年，依711、論述商業(yè)大數(shù)據(jù)的多（受商業(yè)利益驅(qū)動）的多，研究科學大數(shù)據(jù)的少（科學決策驅(qū)動不夠）2、研究一般大數(shù)據(jù)的多，而涉及時空大數(shù)據(jù)的少，這涉及對大數(shù)據(jù)與時空大數(shù)據(jù)本質(zhì)的認識問題3、研究大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的多，真正研究大數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)的少4、試圖掌握（擁有）大數(shù)據(jù)的多，而真正應用大數(shù)據(jù)的少，有的甚至不知道怎樣應用大數(shù)據(jù)5、數(shù)據(jù)隱含價值→技術(shù)發(fā)現(xiàn)價值→應用實現(xiàn)價值或數(shù)據(jù)→大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析與挖掘→決策支持的大數(shù)據(jù)技術(shù)系統(tǒng)尚未形成6、大數(shù)據(jù)的產(chǎn)業(yè)化還剛剛起步，更未形成大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)體系（軟件產(chǎn)品、軟硬件集成產(chǎn)品、數(shù)據(jù)產(chǎn)品）7、數(shù)據(jù)科學的邊界還不夠清晰，大數(shù)據(jù)理論研究薄弱，更未形成大數(shù)據(jù)理論體系1.引言面臨的問題：1、論述商業(yè)大數(shù)據(jù)的多（受商業(yè)利益驅(qū)動）的多，研究科學大數(shù)據(jù)7202“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)PARTTWO02“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)PARTTWO732.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)2015年3月5日上午舉行的十二屆全國人大三次會議上，李克強總理在《政府工作報告》中首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”，制定了“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃，旨在推動移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合，促進電子商務、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)金融健康發(fā)展，引導互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)拓展國際市場。2016年3月18日公布的《十三五規(guī)劃綱要》中提出，實施網(wǎng)絡強國戰(zhàn)略、實施“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略及行動計劃，分別在第三篇第十七章，第四篇專欄6（智慧農(nóng)業(yè)），第五篇第二十三章及專欄8，第六篇第二十六章、第二十七章和第二十八章及專欄9，第八篇及專欄13（智慧城市）……，都提到了“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、智慧城市、智慧農(nóng)業(yè)、智慧交通，等等。2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)2015年3月5日上午舉行的十二屆全74“互聯(lián)網(wǎng)+”本質(zhì)上是互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興信息技術(shù)在各行各業(yè)“全工作流”、“全產(chǎn)業(yè)鏈”、“全價值鏈”中的深度融合集成創(chuàng)新應用，使之成為現(xiàn)代制造業(yè)、生產(chǎn)性服務業(yè)發(fā)展的新動力。本質(zhì)現(xiàn)在“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)開始融入各行各業(yè)?？梢哉f，我們這個時代已經(jīng)就此打上了“互聯(lián)網(wǎng)+”的烙印，中國已經(jīng)開啟了“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的大門，將引起一場科技革命和產(chǎn)業(yè)變革。意義2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)“互聯(lián)網(wǎng)+”：“互聯(lián)網(wǎng)+”本質(zhì)上是互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興信息技術(shù)在各75跨界融合。+，就是跨界，就是變革，就是開放。創(chuàng)新驅(qū)動。傳統(tǒng)的資源驅(qū)動方式→創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展。重塑結(jié)構(gòu)。打破原有的社會結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、地緣結(jié)構(gòu)、文化結(jié)構(gòu)、管理模式。尊重人性?；ヂ?lián)網(wǎng)力量之強大最根本的是源于對人性最大限度的尊重，對人體驗的敬畏，對人的創(chuàng)造性的重視。真正體現(xiàn)“以人為本”。開放生態(tài)?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”本身就是開放的，重要的是化解掉過去制約創(chuàng)新的環(huán)境，真正實現(xiàn)“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”。連接一切。這是“互聯(lián)網(wǎng)+”的目標。特征2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)跨界融合。+，就是跨界，就是變革，就是開放。特征2.“互聯(lián)網(wǎng)762.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)

最早提出大數(shù)據(jù)時代到來的是全球知識咨詢公司麥肯錫，該公司稱：“數(shù)據(jù)，已經(jīng)滲透到當今每一個行業(yè)和業(yè)務職能領域，成為重要的生產(chǎn)因素。人們對于海量數(shù)據(jù)的挖掘和應用，預示著新一波生產(chǎn)率增長和消費盈余浪潮的到來”。

進入2012年以來，大數(shù)據(jù)（BigData）這個詞越來越多的被提及，人們用它來描述和定義信息爆炸時代產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)。有的學者甚至認為，“這是一場革命，龐大的數(shù)據(jù)資源使得各個領域開始了‘量化’進程，無論學界、商界還是政府，所有領域都將開始這種進程”。正是這種一切都可“量化”（數(shù)據(jù)化）的趨勢，截止到2012年，數(shù)據(jù)量已從TB（1TB=1024GB）級躍升到PB（1PB=1024TB）、EB（1EB=1024PB）乃至ZB（1ZB=1024EB）級。大數(shù)據(jù)時代的到來2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù) 最早提出大數(shù)據(jù)時代到來的是全球知識772.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)

國際數(shù)據(jù)公司（IDC）的研究結(jié)果表明，2011年的數(shù)據(jù)總量已高達1.82ZB，相當于當時全球每人平均生產(chǎn)200GB以上數(shù)據(jù)。IBM的研究稱，整個人類文明所獲得的全部數(shù)據(jù)中，有90%是2011-2012年生產(chǎn)的，預計到2020年，全世界所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)規(guī)模將達到2012年的44倍。這將是一個“除了上帝任何人都必須用數(shù)據(jù)來說話”的時代的到來。大數(shù)據(jù)時代的到來單位：ZB1ZB=1024EB1EB=1024PB1PB=1024TB2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù) 國際數(shù)據(jù)公司（IDC）的研究結(jié)果表782.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)企業(yè)經(jīng)濟效益的推動信息技術(shù)革命的推動

從電子計算機的誕生，到數(shù)字化及數(shù)據(jù)存儲設備的發(fā)展，到數(shù)據(jù)的在線（網(wǎng)絡）傳輸，再到數(shù)據(jù)的智能化處理及智能服務，尤其是基于智能感知技術(shù)的穿戴設備的興起，伴隨而來的是分布式協(xié)同并行計算、網(wǎng)格計算、云計算和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，反映了大數(shù)據(jù)時代到來的脈絡。大數(shù)據(jù)時代的到來的動因2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)企業(yè)經(jīng)濟效益的推動大數(shù)據(jù)時代的到來的792.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)各國政府看好大數(shù)據(jù)的應用前景是決定性因素2012年3月，美國政府發(fā)布了《大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展倡議》2012年4月，英國，美國，德國，芬蘭和澳大利亞聯(lián)合推出“世界大數(shù)據(jù)周”活動2013年9月，美國政府發(fā)布了第二輪大數(shù)據(jù)研究項目2014年5月，美國白宮發(fā)布了2014年全球大數(shù)據(jù)白皮書的研究報告《大數(shù)據(jù)：抓住機遇，守護價值》2014年我國首次將大數(shù)據(jù)寫入政府工作報告中國國務院于2015年印發(fā)《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》2016年3月公布的國家《十三五規(guī)劃綱要》提出了“大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略及行動計劃”大數(shù)據(jù)時代的到來的動因2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)各國政府看好大數(shù)據(jù)的應用前景是決定性802.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)定義關于大數(shù)據(jù)的定義，目前還沒有一個統(tǒng)一的公認的說法。綜合Gartner公司的MervAdrian、麥肯錫全球數(shù)據(jù)研究所、Wikipedia和大數(shù)據(jù)研究機構(gòu)Cartner等給出的定義（概念），可以認為：大數(shù)據(jù)是指其規(guī)模（體量）和復雜程度（多樣性）都常常超出了目前數(shù)據(jù)庫管理軟件和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)在可接受的時間內(nèi)（快速性）收集、存儲、管理、檢索、分析、挖掘和可視化（價值）能力的數(shù)據(jù)集的聚合。如何認識大數(shù)據(jù)2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)定義如何認識大數(shù)據(jù)81定義variety多樣性value低值性velocity快速性veracity不確定性類型多（文本、圖像、音頻、視頻）異構(gòu)（無模式或模式不明顯）非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)占數(shù)據(jù)總量的80-90%大量的不相關信息高價值總量，低價值密度需要深度分析和挖掘處理速度快（1秒定律）每分鐘谷歌有200萬次訪問流數(shù)據(jù)，實時更新（毫秒級）主要是新而非事后語法或語義的不確定性數(shù)據(jù)不一致、不完整引發(fā)的不確定性真?zhèn)坞y辨volume巨量性數(shù)據(jù)量TB-PB-EB未來18個月產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量等于有史以來的數(shù)據(jù)量之總和特征（5V）2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)如何認識大數(shù)據(jù)定義varietyvaluevelocityveracity822.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的價值與意義大數(shù)據(jù)時代會給人類社會帶來什么變化？開大數(shù)據(jù)研究之先河的《大數(shù)據(jù)時代》一書給出了深刻的分析。該書作者舍恩伯格認為，大數(shù)據(jù)帶來的信息風暴正在改變?nèi)藗兊乃季S、工作和生活；大數(shù)據(jù)開啟了一次重大的時代轉(zhuǎn)型，即思維變革、商業(yè)變革和管理變革。例如：大數(shù)據(jù)幫助政府制定經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級計劃，實現(xiàn)“資源驅(qū)動→創(chuàng)新驅(qū)動”和“程序驅(qū)動→數(shù)據(jù)驅(qū)動”的轉(zhuǎn)變。大數(shù)據(jù)幫助治理城市病（交通擁堵、環(huán)境惡化、洪澇災害，……）。大數(shù)據(jù)幫助政府制定、調(diào)控計劃生育政策、戶籍管理政策等。可以預見的趨勢是以人為本的大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，大才是地球的主宰，大數(shù)據(jù)都與人有關，要通過大數(shù)據(jù)解決人的問題。如何認識大數(shù)據(jù)2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的價值與意義如何認識大數(shù)據(jù)832.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的類型——互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)是大數(shù)據(jù)發(fā)展的前哨陣地，據(jù)預測，到2020年，全球?qū)⒖偣矒碛?5ZB的數(shù)據(jù)量（1ZB=10億TB）。用戶行為數(shù)據(jù)用戶消費數(shù)據(jù)用戶地理位置數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)金融數(shù)據(jù)用戶社交數(shù)據(jù)地圖網(wǎng)站數(shù)據(jù)如何認識大數(shù)據(jù)2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的類型——互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)如何認842.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的類型——政府的大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)將成為一個國家綜合國力的重要組成部分，未來對數(shù)據(jù)的占有和控制甚至將成為陸權(quán)、海權(quán)、空權(quán)之外的另一種國家核心資產(chǎn)。電網(wǎng)數(shù)據(jù)交通數(shù)據(jù)醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)大氣環(huán)保數(shù)據(jù)人文社會數(shù)據(jù)經(jīng)濟數(shù)據(jù)地理空間信息數(shù)據(jù)公共安全數(shù)據(jù)……如何認識大數(shù)據(jù)2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的類型——政府的大數(shù)據(jù)如何認識852.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的類型——企業(yè)的大數(shù)據(jù)企業(yè)轉(zhuǎn)型數(shù)據(jù)企業(yè)精準營銷數(shù)據(jù)企業(yè)物流數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源——數(shù)據(jù)整合加工——數(shù)據(jù)應用（數(shù)據(jù)供應鏈）如何認識大數(shù)據(jù)2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的類型——企業(yè)的大數(shù)據(jù)如何認識862.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的類型——個人的大數(shù)據(jù)即與個人相關聯(lián)的有價值的數(shù)據(jù)信息被有效采集后，由本人授權(quán)提供第三方進行處理和使用，并獲得第三方提供的服務。未來每個用戶可以在互聯(lián)網(wǎng)上注冊個人的數(shù)據(jù)中心，以存儲個人的大數(shù)據(jù)信息，用戶可以指定那些個人數(shù)據(jù)可被采集，并通過可穿戴設備植入芯片等感知技術(shù)來采集或捕捉個人的大數(shù)據(jù)。例如：如何認識大數(shù)據(jù)牙齒監(jiān)控數(shù)據(jù)心率數(shù)據(jù)體溫數(shù)據(jù)視力數(shù)據(jù)記憶能力數(shù)據(jù)社會關系數(shù)據(jù)運動數(shù)據(jù)飲食數(shù)據(jù)購物數(shù)據(jù)地理位置數(shù)據(jù)2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的類型——個人的大數(shù)據(jù)如何認識872.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的類型互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)政府大數(shù)據(jù)企業(yè)大數(shù)據(jù)個人大數(shù)據(jù)如何認識大數(shù)據(jù)2.“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的類型如何認識大數(shù)據(jù)8803時空大數(shù)據(jù)PARTTHREE03時空大數(shù)據(jù)PARTTHREE89時空數(shù)據(jù)：什么是時空數(shù)據(jù)指基于統(tǒng)一時空基準，與位置直接或間接相關聯(lián)的地理要素（或現(xiàn)象）的自然、人文和社會信息的數(shù)據(jù)等。具有時間維（T）、空間維（S）和屬性維（D）的多維等特征。3.時空大數(shù)據(jù)時空數(shù)據(jù)：什么是時空數(shù)據(jù)指基于統(tǒng)一時空基準，與903.時空大數(shù)據(jù)什么是時空大數(shù)據(jù)指大數(shù)據(jù)與地理時空數(shù)據(jù)的融合，即以地球為對象、基于統(tǒng)一時空基準，活動于時空中與位置直接或間接相關聯(lián)的大數(shù)據(jù)。這樣界定時空大數(shù)據(jù)是基于兩個事實：一是，人類生活在地球上，人類的一切活動都是在一定的時空（時間和空間）中進行的，而所有數(shù)據(jù)都是人類活動（社會、生產(chǎn)、生活……）的產(chǎn)物；二是，從可視化角度講，所有大數(shù)據(jù)只有當其與地理時空數(shù)據(jù)集成后，才能直觀地為人們提供大數(shù)據(jù)的空間概念。3.時空大數(shù)據(jù)什么是時空大數(shù)據(jù)指大數(shù)據(jù)與地理時913.時空大數(shù)據(jù)

時空大數(shù)據(jù)揭示了幾乎所有大數(shù)據(jù)都是在一定的時間和空間中產(chǎn)生的與位置直接或間接相關聯(lián)的，大數(shù)據(jù)本質(zhì)上就是時空大數(shù)據(jù)，它是現(xiàn)實地理世界空間結(jié)構(gòu)與空間關系各要素（現(xiàn)象）的數(shù)量、質(zhì)量特征及其隨時間變化而變化的數(shù)據(jù)集的“總和”。時空大數(shù)據(jù)的本質(zhì)3.時空大數(shù)據(jù)時空大數(shù)據(jù)的本質(zhì)923.時空大數(shù)據(jù)

人類面臨的全球性問題的變化。全球氣候變暖導致天氣極端異常，環(huán)境惡化導致生態(tài)嚴重破壞，災害頻發(fā)危及人類生命財產(chǎn)安全。這一切都迫切要求加強航天、航空對地觀測和監(jiān)控，從而產(chǎn)生大量對地觀測和監(jiān)控數(shù)據(jù)。人類需求的變化。人類生活在地球上，人類的一切活動都無不與地球時空信息相關，時間、空間、高程是地理時空信息的三要素，每個人的工作、學習和生活時刻都在產(chǎn)生時空數(shù)據(jù)。科學技術(shù)的發(fā)展變化。20世紀50年代以來，電子計算機技術(shù)、通信網(wǎng)絡技術(shù)和智能感知技術(shù)得到了飛速發(fā)展，出現(xiàn)了無處不在、無時不在的泛在測繪，產(chǎn)生了大規(guī)模時空數(shù)據(jù)。時空大數(shù)據(jù)的背景3.時空大數(shù)據(jù)時空大數(shù)據(jù)的背景933.時空大數(shù)據(jù)

時空基準數(shù)據(jù)包括時間基準數(shù)據(jù)和空間基準數(shù)據(jù)兩類。對于前者，有守時系統(tǒng)數(shù)據(jù)、授時系統(tǒng)數(shù)據(jù)和用時系統(tǒng)數(shù)據(jù)；對于后者，有大地坐標基準數(shù)據(jù)、高程基準和深度基準數(shù)據(jù)、重磁基準數(shù)據(jù)。時間基準是靠數(shù)十臺甚至百余臺高精度原子鐘、銫鐘的高精度時間數(shù)據(jù)來維持的，同時還有備份守時系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。大地坐標基準是靠多個高精度框架點來維持的。時空大數(shù)據(jù)的類型3.時空大數(shù)據(jù)時空大數(shù)據(jù)的類型943.時空大數(shù)據(jù)

GNSS和位置軌跡數(shù)據(jù)包括GNSS基準站數(shù)據(jù)和位置軌跡數(shù)據(jù)。對于GNSS基準站數(shù)據(jù)，一個基準站1秒采樣率一天的數(shù)據(jù)量約為70MB，按全國3000個基準站計算，則一天的數(shù)據(jù)總量約為210GB；位置軌跡數(shù)據(jù)指通過GNSS接收機、手機等記錄的用戶活動數(shù)據(jù)，可被用于反映用戶的位置和用戶的社會偏好及相關交通運行位置軌跡，包括個人、群體、交通、物流、信息流、資金流（運鈔車、資金流進出點的時間）等位置軌跡數(shù)據(jù)。時空大數(shù)據(jù)的類型3.時空大數(shù)據(jù)時空大數(shù)據(jù)的類型953.時空大數(shù)據(jù)

空間大地測量與物理測量數(shù)據(jù)包括天文點數(shù)據(jù)、GPS和控制網(wǎng)數(shù)據(jù)、水準高程數(shù)據(jù)和水深數(shù)據(jù)。物理測量數(shù)據(jù)，包括重力場數(shù)據(jù)和磁力測量數(shù)據(jù)，其中對1000米格網(wǎng)，全國重力格網(wǎng)數(shù)據(jù)達100TB，還有各類衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)和海洋重力數(shù)據(jù)。海洋測繪數(shù)據(jù)包括水深測量數(shù)據(jù)；數(shù)字水深模型（DDM）數(shù)據(jù)；數(shù)字海洋地形模型（DCTM）數(shù)據(jù)；海洋水文數(shù)據(jù)；海上燈塔、浮標數(shù)據(jù)；海上障礙物數(shù)據(jù)；潮汐數(shù)據(jù)；海圖數(shù)據(jù)；等等。時空大數(shù)據(jù)的類型3.時空大數(shù)據(jù)時空大數(shù)據(jù)的類型963.時空大數(shù)據(jù)

地圖/航空圖/各類專題地圖/地圖集包括數(shù)字矢量線劃地圖數(shù)據(jù)（DLG），如城市1:200、1:500、1:1000、1:2000、1:5000數(shù)字地圖數(shù)據(jù)，各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）1:10000數(shù)字地圖數(shù)據(jù)，全國1:5萬、1:25萬、1:50萬、1:100萬數(shù)字地圖數(shù)據(jù)，周邊地區(qū)1:800萬、1:250萬；全球1:500萬、1:1400萬數(shù)字地圖數(shù)據(jù)，全球1:500萬、1:1400萬數(shù)字地圖數(shù)據(jù)；數(shù)字柵格地圖數(shù)據(jù)（DRG）；數(shù)字航空圖數(shù)據(jù)；數(shù)字地形模型數(shù)據(jù)（DTM）；數(shù)字高程模型（DEM）；全國數(shù)字正射影像地圖數(shù)據(jù)（DOM達350TB）；世界、國家、省（自治區(qū)、直轄市）、市各類（種）地圖集數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡（站）地圖數(shù)據(jù)；電子地圖數(shù)據(jù)；專題地圖數(shù)據(jù)；數(shù)字地面模型數(shù)據(jù)（DSM）。時空大數(shù)據(jù)的類型3.時空大數(shù)據(jù)時空大數(shù)據(jù)的類型973.時空大數(shù)據(jù)

與位置相關聯(lián)的空間媒體數(shù)據(jù)指具有空間位置特征且隨時間變化的數(shù)字化文本、圖形、圖像、聲音、視頻、影像和動畫等媒體數(shù)據(jù)，包括5種：一是，通信數(shù)據(jù)，如中國移動每月的電話通聯(lián)記錄（CDR）數(shù)據(jù)高達7-15PB；二是，社交網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，如FaceBook每月生成與位置相關的日志數(shù)據(jù)達300TB以上；三是，搜索引擎數(shù)據(jù)，如Google每天處理約20PB數(shù)據(jù)；四是，含有物流位置的電子商務數(shù)據(jù)，如淘寶網(wǎng)單日處理的數(shù)據(jù)總量達40PB；五是，城市監(jiān)控攝像頭數(shù)據(jù)，如上海平安城市部署的監(jiān)控攝像頭為60萬只，未來5年計劃達到100萬只，其中10萬只是高清攝像頭，每天產(chǎn)生的位置監(jiān)控數(shù)據(jù)達到PB級。時空大數(shù)據(jù)的類型3.時空大數(shù)據(jù)時空大數(shù)據(jù)的類型983.時空大數(shù)據(jù)

地名數(shù)據(jù)指地圖/海圖/航空圖（地圖集）上地理實體的名稱注記。包括：居民地名稱注記；居民地內(nèi)突出建筑物、單位等名稱注記；道路（含街道）名稱及其附屬設施名稱注記；機場、港口、碼頭名稱注記；江、河、湖、海、水庫等水體名稱注記；行政區(qū)域（單元）名稱注記；地理區(qū)域（單元）名稱注記。沒有地名注記的影像數(shù)據(jù)，其價值也會降低。時空大數(shù)據(jù)的類型3.時空大數(shù)據(jù)時空大數(shù)據(jù)的類型993.時空大數(shù)據(jù)

影像數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，如可見光、微波、紅外、激光、雷達；多光譜、多分辨率、多時相；航空影像數(shù)據(jù)，如有人機、無人機、低空數(shù)據(jù)。據(jù)統(tǒng)計，僅0.5米分辨率影像覆蓋全國一次的數(shù)據(jù)量可達65TB。截至目前，天繪測繪衛(wèi)星（01、02）、資源三號衛(wèi)星的入庫影像數(shù)據(jù)量已分別達到約1000TB。時空大數(shù)據(jù)的類型3.時空大數(shù)據(jù)時空大數(shù)據(jù)的類型10004面臨的挑戰(zhàn)與機遇PARTFOUR04面臨的挑戰(zhàn)與機遇PARTFOUR1014.面臨的挑戰(zhàn)與機遇時空大數(shù)據(jù)帶來的科學范式的變化美國著名科學哲學家THOMASS.KUHN（庫恩）在《TheStructureofScientificRevolutions》（《科學革命的結(jié)構(gòu)》）一書中提出“范式”的概念和理論：指的是一個共同體成員所共享的信仰、價值、技術(shù)等等的集合，指常規(guī)科學所賴以運作的理論基礎和實踐規(guī)范，是從事某一科學的研究者群體所共同遵從的世界觀和行為方式。4.面臨的挑戰(zhàn)與機遇時空大數(shù)據(jù)帶來的科學范式的變化102計算機圖靈獎得主JimGrey的四個科學范式理論第一范式(經(jīng)驗范式)產(chǎn)生于數(shù)千年前，是描述自然現(xiàn)象的，人們依靠經(jīng)驗和觀察為依據(jù)進行科學研究，即依靠科學實驗的方式探索未知。第二范式(理論范式)產(chǎn)生于幾百年前，是以建模和歸納為基礎的理論學科和分析范式，即在科學實驗的基礎上進行模型歸納形成相應的規(guī)則和理論。第三范式(計算范式)產(chǎn)生于幾十年前，是以模擬復雜現(xiàn)象為基礎的計算科學范式；即在科學實驗很難進行、理論計算難于開展和歸納的情況下，采用模擬仿真方式以驗證理論及方法正確的可能性，同時探索更廣泛的科學領域；第四范式(數(shù)據(jù)密集型范式)今天正在出現(xiàn)，是以數(shù)據(jù)考察為基礎，聯(lián)合理論、實驗和模擬一體的數(shù)據(jù)密集計算的范式，即從數(shù)據(jù)入手，使用計算機程序?qū)嫶蟮臄?shù)據(jù)庫進行挖掘，尋找數(shù)據(jù)之間的關系。從本質(zhì)上講，他們是利用計算機對海量數(shù)據(jù)進行研究，從而發(fā)現(xiàn)各種規(guī)則。4.面臨的挑戰(zhàn)與機遇計算機圖靈獎得主JimGrey的四個科學范式理論第一范式產(chǎn)103JimGrey四個科學范式理論適合GIScience1234第一范式：經(jīng)驗范式1、直觀邏輯思維2、以觀察者實驗為依據(jù)產(chǎn)生于幾千年前第二范式：理論范式1、科學假設、理論分析2、以理論思維和數(shù)據(jù)方法為依據(jù)產(chǎn)生于幾百年前第三范式：計算范式1、模擬計算、系統(tǒng)綜合方法2、以計算機的應用為標志產(chǎn)生于20世紀初第四范式：數(shù)據(jù)密集型范式1、以地理時空大數(shù)據(jù)為基礎2、以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算為新的技術(shù)手段今天正在出現(xiàn)4.面臨的挑戰(zhàn)與機遇JimGrey四個科學范式理論適合GIScience123104當今的地理信息科學，正面臨著時空大數(shù)據(jù)時代的全球性挑戰(zhàn)，“第四范式”可能是解決面臨挑戰(zhàn)的具有本質(zhì)性的理論、方法與技術(shù)，不僅是科研方式的轉(zhuǎn)變，也是人們思維方式的大變化（大數(shù)據(jù)思維），通過大數(shù)據(jù)分析和大數(shù)據(jù)挖掘，可以發(fā)現(xiàn)過去的科學方法發(fā)現(xiàn)不了的新模式、新知識和新規(guī)律。這正是地理信息科學要解決的問題。所以，大數(shù)據(jù)時代的到來也是推動地理信息科學發(fā)展的重要因素，同時數(shù)據(jù)密集型科學范式也成為地理信息科學的科學研究范式。4.面臨的挑戰(zhàn)與機遇當今的地理信息科學，正面臨著時空大數(shù)據(jù)時代的全1054.面臨的挑戰(zhàn)與機遇時空大數(shù)據(jù)帶來的時空認知與傳輸模式的變化傳統(tǒng)的地圖空間認知與傳輸模式4.面臨的挑戰(zhàn)與機遇時空大數(shù)據(jù)帶來的時空認知與傳輸模式的變106時空大數(shù)據(jù)時代的時空綜合認知與傳輸模式現(xiàn)實的“地理世界”感知的“地理世界”重構(gòu)的“地理