地理建模“破壁者”：这个平台让全球地理学者在一个“聊天室”论道
科技日报记者 魏依晨
地理信息科学是关于整个地球表层地理空间信息的采集、管理、分析和表达的知识体系，它有助于提升人们对于自然环境演变与社会变化的理解能力。地理模型就是这个知识体系不断完善的成果。分散在世界各地的诸多研究机构及研究者，面向不同的研究领域构建了大量单领域的地理模型。然而，跨领域建模协调分析能力却极度缺乏，研究者们难以构建统一的模拟环境。
2022年6月5日，中国地理学会发布了2021年度“中国地理科学十大研究进展”入选成果，南京师范大学地理科学学院与江西师范大学地理与环境学院联合研究成果“国产地理建模与模拟软件平台”入选“中国地理科学十大研究进展”。就是这一平台，实现了地理人的迫切期望，相当于把全球的地理学者聚在了一个“聊天室”里共话研究。
国产地理建模与模拟软件平台是啥？
简单来说，这是一个集地理模拟资源共享和耦合的开放式地理建模与模拟平台。分散在世界各地的地理建模研究者能够无障碍协作，构建的应用可以无差异整合。
江西师范大学林珲教授介绍，地理模型是探索地理环境变化机理、预剧未来变化趋势、制订可持续发展措施所不可缺少的重要工具，地理建模与模拟已经成为研究地理现象、反演地理过程、探索地理规律的重要方法。然而，地理模型的专业性强、异构性明显、资源分散等特征，导致现有地理建模与模拟系统大多仅能支持特定机构或特征群体的封闭式研究，无法推动从部门研究向系统综合研究的跨越式发展。更重要的是，纵观当前主流应用的地理建模与模拟系统，绝大多数来自欧美研究团队，我国从事自主系统研发的团队为数不多，不仅限制了我国在国际建模与模拟领域的话语权，更影响了“以自主之心识环境之本”决心的建立。
针对此共享经济建模问题，林珲教授团队与南京师范大学闾国年教授、陈旻教授团队从1995年开始合作，开展了长达18年的国产地理建模与模拟系统的研究工作。他们按照“规范化表达-服务化共享-分布式模拟”的研究思路，构建了具有中国自主品牌与特色的网络空间地理建模与模拟平台(OpenGMS)。
平台能起到什么作用？
全球的地理建模中，不同模型之间的数据资源、计算方式标准不一，涉及区域、领域、尺度各不相同，它们的编程语言、运行环境、执行方式也存在巨大差异。对于OpenGMS平台，林珲介绍说，其实就是将这些散落的资源整合起来，为广大科研人员提供一个开放式服务型生态社区共享经济建模问题，让跨领域和跨地域的专家协同开展地理科学实验。
“OpenGMS构建了地理模型与模拟资源分类与描述体系，支撑了异构模型与模拟资源的规范化表达。提出了地理模型特征抽象与模型服务化共享方法，实现了地理模型与模拟资源的开放共享与复用。发展了基于多模拟资源的分布式地理建模与模拟技术，实现了基于网络空间的地理建模与模拟分析。这将推动地理科学研究从数据共享走进知识共享的新阶段。”林珲说道。
建成后具有什么意义？
据了解，目前，世界上有三大模型组织，分别是国际地表动态建模系统联盟（CSDMS）、开放式建模接口协会（OpenMI）以及我国的地理建模与模拟开放平台（OpenGMS），而OpenGMS平台已经得到国内外同行的广泛认可。
据悉，OpenGMS平台现已支撑了来自10多个国家384所高校及机构的1200余位师生在线应用；并基于OpenGMS平台构建了地理计算引擎，支撑了国家地球系统 科学数据中心等我国自主数据中心建设。不仅如此，还设计了OpenGMS、CSDMS、OpenMI 国际三大模型组织间的模型互操作协议，服务于国际模型生态社区建设。
截至2021年底，OpenGMS模型条目总数达4709条，其中国内模型超过2810条，涵盖大气、交通、水文、林业等多个学科、行业及社会部门。近一年的模型访问量达38.1万次。
文中图片由受访者提供
评论