野外科学观测研究站支撑服务国家重大综合科学考察的思考与建议

科学考察与野外科学观测是科学研究的基本手段,野外科学观测研究站是开展野外科学观测的重要载体。近年来,国家先后启动了第二次青藏高原综合科学考察和第三次新疆综合科学考察。在科考任务执行过程中,野外台站发挥了重要的支撑保障作用,但仍存在一些问题和不足。在分析野外台站定位与功能的基础上,梳理总结支撑服务综合科学考察做法与成效,挖掘存在的不足和问题,提出相关建议,为进一步促进综合科学考察产生更多科学发现、加快野外台站发展提供参考借鉴。

西部干旱区农业野外科学观测试验台站发展现状

阐述了野外科学观测试验台站的功能,界定了西部干旱区农业野外科学观测试验台站的内涵,通过对西部干旱区农业野外科学观测试验台站的学科领域分布、野外监(观)测和基础数据积累情况、观测人员结构、基础设施与条件平台、科研立项、研究成果以及人才培养等5方面的调查分析,提出了相关建议。

盘锦湿地生态系统野外观测站概况

重点介绍了盘锦湿地生态系统野外观测站建立的背景、研究定位与研究方向,主要观测场及观测仪器设备,已有基础数据积累和科研任务等。在此基础上,提出了未来盘锦站应在建设目标、人才队伍建设及规范管理方面的重点工作,为将研究站建设成为生态气象监测示范与技术支持基地、研制生态气象业务评估方法与模型的平台、生态气象业务人才培养基地以及作为地球系统科学前沿研究的孵化器,最终成为生态学和资源、环境科学等相关学科的发展提供野外试验和研究平台提供保障。

水利野外科学观测研究工作现状与发展建议

该文在分析水利野外科学观测工作现状和研究进展的基础上,探讨了我国水利行业野外科学观测研究站的建设和运行管理情况。近年来,行业站点通过长期的定点观测和原型试验,积累了许多野外连续观测和实验数据,在认识自然规律、指导治水实践、推动学科发展等方面发挥了重要作用。然而,站点在规划布局、支撑保障、运行机制等方面仍存在短板。围绕新阶段水利高质量发展的四项主要目标和六条实施路径,该文提出优化学科区域布局、提升条件保障能力和完善管理运行机制等措施,以期推动水利野外科学观测研究站长期稳定发展,为国家水安全提供科技基础支撑。

岩溶野外科学观测研究站建设及数据共享研究

中国地质科学院岩溶地质研究所目前有野外科学观测研究站6个,最早的研究站建于1986年,这些野外科学观测研究站积累了大量的野外长期观测数据与试验数据,数据资源非常丰富,但存在数据资源分散管理、共享滞后等问题,还有部分站点由于缺乏维护存在数据中断等问题。因此,提出建设岩溶野外科学观测数据中心,实现数据的实时汇聚、科学管理、集成共享等,提高科学观测研究站的管理、共享服务水平,发挥科学观测数据的价值。

黄河流域土地利用安全野外科学观测研究站建设研究

黄河流域土地利用安全野外科学观测研究站建设研究是强化基础研究、促进发展韧性的重要举措,可为黄河流域生态保护和高质量发展提供科技支撑。研究明确土地利用安全的内涵、总结黄河流域土地利用变化及发展面临的问题;评述黄河流域野外科学观测研究站现状;围绕黄河流域生态保护和高质量发展路径,充分论述建设黄河流域土地利用安全野外科学观测研究站的必要性、明确研究方向、建站原则等,提出土地利用安全野外科学观测研究站布设方案,并从宏观、中观、微观上构建了具体监测和评价指标。

野外科学观测研究站的数据管理平台开发与应用

以中国科学院鄱阳湖湖泊湿地观测研究站为例,开展野外科学观测研究站的数据管理平台开发与应用,以分析数据化管理现状为基础,提出了基于MySQL技术的野外科学观测研究站数据管理平台设计与实现方法。数据管理平台的功能分为登录注册、查询、录入数据、评估4个,结合典型的数据应用案例,探讨如何基于中国科学院鄱阳湖湖泊湿地观测研究站生态环境类数据开展相关的数据应用,以实现湖泊生态环境类信息数据的高效管理与资源共享。

中西亚地区野外科学观测台站建设实践

中西亚地区野外科学观测台站为“一带一路”绿色发展提供重要的数据支持和保障,但存在建站标准不统一、观测要素不全面等问题。该文从目标定位、空间布局、监测内容、规划思路与保障措施等方面系统探讨了中西亚地区野外科学观测站的建设思路,提出了该区域水文、大气、土壤、植被等核心监测指标体系,以期为构建中西亚地区野外观测网络奠定理论和实践基础,为我国和中西亚地区生态环境监测和综合治理提供数据保障。

云南野外科学观测研究站现状分析及科学数据共享研究

针对云南30余家野外科学观测研究站的现状、科学数据共享及存在问题进行综合分析,发现云南野外科学观测研究站拥有大量的野外观测与实验数据,科学数据资源储备极为丰富,但还存在科学数据共享利用滞后等问题。为此,提出创建"云南省野外科学观测研究站数据共享中心",打造科学数据规范化、网络化数据应用服务平台,积极采用"野外站-实习科研双基地""野外站-科普游"等科技资源共享服务新模式,发挥野外站在科学数据、科研成果上的有效转化和利用,切实提高云南野外站的科学数据共享服务水平,为数据资源共享提供有益借鉴。

适度超前推动科研基础平台建设支撑我国高水平科技自立自强

科研基础平台是国家科技创新的基础性、战略性平台。近10年来,我国科研基础平台在科学观测水平、制造工艺水平、数据获取水平、开放共享水平、科学管理水平、开发利用水平方面取得了跨越式发展,高水平支撑我国科技创新活动。展望未来,新的科研范式变革正在悄然到来,新兴科研信息化基础平台不仅支撑重大科技基础设施和野外台站朝着更大规模、更精确、更先进的方向发展,其本身还将对科研范式变革起到重要的推动作用,成为重大科技突破的“加速器”与“倍增器”,成为我国跻身创新型国家前列和迈进世界科技强国的关键支撑。

中国荒漠生态系统定位研究网络的建设与发展

20多年来,中国荒漠生态系统定位研究网络已建成国家级和局级生态站26个,布局涵盖我国八大沙漠、四大沙地、青藏高原高寒区和西南岩溶地区等特殊环境,承担我国荒漠生态系统的定位观测、监测评估、科学研究、示范服务和基地建设等任务。依托研究网络,组织大型沙漠、戈壁综合科考,填补我国沙漠科考的最后空白;探索荒漠化综合治理的中国方案,集成四大典型区域的经典模式,制定相关行业和学科标准。进入新时代,研究网络要立足行业优势,加强联网-并网协作,优化站网布局,精进观测技术,拓展研究尺度,面向国家重大战略需求、服务区域社会经济发展、回答社会和科学关切,为实现联合国2030年可持续发展目标提供全方位科技支撑。

中国科学院野外科学观测研究网络未来发展的思考

野外站是分布式的野外科技基础设施,是中国科学院具有相对优势的科技基础条件平台;特别是中国生态系统研究网络(CERN),主导、引领着我国生态系统领域国家站的建设和发展方向。“十四五”中国科学院野外科学观测研究网络(以下简称“野外站网络”)的建设更加重视顶层设计与全面布局,进一步明确野外站网络的定位和目标,提升野外观测数据的质量及其对外服务和共享;面向学科前沿、针对国家重大需求、突出科学内涵,重点建设野外站重点科技基础设施,推动重大科技基础设施——中国陆地生态系统观测实验网络(“坤脉工程”)的立项,提升野外站网络的装备水平,增强野外站的核心竞争能力;全面推动野外站的信息化建设,加强运行保障能力建设,改善野外站网络的科研环境;深化面向学科前沿和国家重大需求的科学研究,凸显野外站网络的科学价值;建设与拓展专项观测网络;重视野外站网络的国际交流与合作。

野外科学观测研究台站(网络)和科学数据中心建设发展

中国科学院地理科学与资源研究所成立80年来,十分重视野外台站(网络)和科学数据中心的建设,取得了辉煌成就。研究所建立了4个野外观测研究网络,引领了中国生态系统研究网络的建设与发展;成立了2个国家级科学数据中心,1个中国科学院数据中心,1个数据出版系统并于2016年加入了世界数据系统;拥有2个国家级野外观测研究站,1个中国科学院野外研究站,形成了独具特色的野外观测研究平台和数据共享服务平台。本文回顾了中国生态系统研究网络、国家生态系统观测研究网络、中国通量观测研究网络、中国物候观测网和禹城站、拉萨站、千烟洲站以及地球系统科学数据中心、生态科学数据中心、资源环境科学数据中心和全球变化科学研究数据出版系统的发展历程。地理资源所台站(网络)从无到有,不断发展壮大,引领了中国野外观测研究事业的发展,支撑了地理学、生态学等重要科学成果产出,科技支撑能力和示范能力大幅提升,有力支撑了华北平原、青藏高原以及南方山地丘陵区的生态文明建设;成为中国地球系统科学、野外台站、资源环境等学科和领域最大的科学数据汇聚中心,数据共享服务成效显著,在国内外具有广泛影响力。在未来发展中,地理资源所将充分发挥野外台站(网络)综合中心作用,强化生态系统、碳水通量、物候等观测研究网络的能力建设,稳步提升野外观测研究站条件保障能力和科学数据中心的数据汇聚能力、分析挖掘能力以及共享服务能力,持续推动和引领中国科学数据的共享,在科学研究和支撑国家需求等方面做出更大贡献。

野外科学观测研究站发展潜力大应予高度重视

野外科学观测研究站是生态学、地学、农学、环境科学、材料科学等领域开展长期定位观测和科研工作的创新基地,是国家科技创新体系不可或缺的重要组成部分。中国科学院地理科学与资源研究所专家在多年跟踪调研基础上,结合当前国家科技创新和生态文明建设需求,建议在国家层面加强对野外科学观测研究站的重视和统筹,加大野外站的稳定支持力度,夯实我国基础研究领域的这一重要阵地。