数据文化与我国时空大数据的发展

1、数据文化与我国时空大数据的发展王家耀2022/7/14目 录数据文化大数据十大新名词的前瞻总结数据之巅的启示时空大数据的发展0102030405数据文化01PART ONE 数据与文化有着密不可分的内在联系。一方面，数据活动过程离不开一定的文化背景；另一方面，数据活动过程又直接影响到整个社会文化的面貌。可以这么说，数据活动过程已经形成了一种特殊的文化，即数据文化。当“一切靠数据说话，一切凭数据决策”成为一种社会现象时，不就是数据文化的形成吗？ “数据文化”由“数据”与“文化”两个概念组合而成。“数据文化”既不全等于“数据”，又不全等于“文化”，它是“数据”与“文化”的交集。“数据文化”是一种特

2、殊的文化类型和文化现象。 数据文化是尊重事实、强调精确、推崇理性和逻辑的文化。数据文化（1）什么是数据文化尽管2014年我国就首次将大数据写入了政府工作报告，2015年国务院印发了促进大数据发展行动纲要，2016年3月公布的国家十三五规划纲要中提出了“大数据战略及行动计划”，许多省（自治区、直辖市）也随之发布了有关大数据行动计划的文件，但是大数据理念、大数据意识、大数据思维尚未普遍建立。（2）为什么要有数据文化回顾历史，相较西方发达国家，我国是个数据文化相对匮乏的国家。尽管我国自2010年以来已经成立许多大数据研究院、大数据重点实验室、大数据研究中心、大数据中心及大数据交易中心，其中有国家的、

3、区域的、省（自治区、直辖市）的、中国科学院的、大学的，有综合性的、有专业性的（教育、国际经贸、农业、环保、旅游等大数据研究院、研究中心），但总体来说还是虚的多、实的少，落地生根少、开花结果更少。（2）为什么要有数据文化尽管近几年来大家都在谈论大数据，但当前仍然面临许多问题。例如： 之一论述大数据的多（受商业利益驱动，这是需要的），而研究科学大数据的少（科学决策驱动不够，这应更需要）之二谈论一般大数据的多，而研究时空大数据的少，这涉及对大数据与时空大数据本质的认识问题之三试图掌握（拥有或占有）大数据的多，而真正应用大数据的少，有的甚至不知道怎样应用大数据之四大数据理念、大数据意识、大数据思维尚未

4、普遍建立，数据分散，共享难，整合难，仍是一个突出问题之五“数据隐含价值技术发现价值应用实现价值”或“大数据大数据统计分析与挖掘决策支持”的大数据技术体系尚未形成之六挂牌的大数据研究单位很多，但还是虚的多、实的少，大数据产业还刚刚起步，更未形成大数据的产业链之七大数据理论研究薄弱，更未形成大数据的理论体系之八最根本的问题，是我国的数据文化尚未受到重视，数据文化的形成、传播和发展是一个长期的艰巨的任务，这个方面可以借鉴我国地图文化的兴起、形成和发展的经验前面三个方面的“尽管”，说明大数据时代的到来给我们带来了很多跨越式发展的机遇，但是如果我们没有大数据意识、大数据思维，归根结底，没有（大）数据文化

5、，那么“后发优势”也不可能转变成“现实优势”。所以，我们要把“大数据”这个科技符号变成“数据文化”即政府的文化、社会的文化和大众的文化。当然，这是一个长期的任务。我们要充分认识到：随着大数据时代的到来，不可否认，数据是记录历史和现实的最重要、最可靠、最好的方式；数据还是人类知识的来源，现代意义上的大数据将逐渐成为人类全部认识的来源；而且，还可以用数据训练机器（计算机），使机器获得智能，即计算机人工智能。自然的物质资源总有耗尽的一天，而大数据却是人类取之不尽、用之不竭的战略性新资源。（2）为什么要有数据文化数据之巅的启示02PART TWO该书分为两部分，即小数据之历史和大数据的崛起。内容以美国

6、为主体，横跨东西方两种文明阐述数据文化的形成、发展和未来。作者将美国200多年的历史划为7个时代：（1）数据之巅(涂子沛，中信出版集团，2014年5月）第一个百年的三个时代 初数时代、内战时代、镀金时代第二个百年的四个时代 量化时代、抽样时代、开放时代、大数据时代 小数据之历史01初数时代02内战时代03爆发04量化05抽样时代01奠定共和02终结奴隶制的灯塔03镀金时代三重崛起04进步时代的数据大潮05统计革命的福祉01中国往事02兵家和数据03尘封的瑰宝04思考中国话题05世纪之问01第一次现代意义的人口普查02中国历史上的吉光片羽03中国的数据可视化先驱04民族复兴能否量化05日本行，为

7、什么我们不行美国数据文化的形成发展与未来中国数据文化相对滞后 大数据的崛起06开放时代07大数据时代08智慧城市06内开放的历程062012年06来自中国的组织创新07通向计算型的智能社会08正在拍打世界的浪潮总结：把握后发优势把科技符号变成文化符号（2）美国数据文化的历史脉络和中国数据文化相对滞后 美国开国至今不过200多年，但数据在国家生活中的历史几乎和其建国史相生相伴，准确地说是和其立宪同步，在解决政治体制和权力配置同数据之间找到了关系：人口普查。200多年前的美国第一次人口普查，拉开了这个新生国家初数时代的序幕。克服民主的劣势：用数据分权（1787年）。 美国初数时代的标志制度创新：变

8、对抗为合作的魔法棒 人口普查在制度建设中的地位两党之争：无法精确分割的权力 1790年国会成立了人口普查委员会，人口普查导出“统计学的三大重要命题”亚拉巴马悖论：没有完美的方案 “数据分权”好是好，但不能保证完全公正落实有数初成：共和政治反哺数据文化 初期的“用数据说话”和“凭数据决策”（3）解读和启示之一初数时代奠定共和随着时间的推移，人口普查范围逐步扩大，出现了遍布国家各个功能领域的统计系统，导致1839年美国统计协会（ASA）在波士顿成立。人口普查：南方最大的敌人 奴隶制的存废之争（1830年）。用数据辩论：南北战争的序幕 人口普查的作用突破议员席位分配的局限性，引起废奴派和蓄奴派之争（

9、1849年）。用数据远征：向大海进军 南北战争后期的重要转折，数据在战争中扮演着极为重要的角色，算“人”、算“粮”，为作战指挥提供数据支撑，促进了以人口为核心的专题地图的发展（1861年）。政治计算：解放黑奴的真正原因 1863年元旦，时任总统林肯颁布解放黑奴宣言，在全国范围内确定自由资本主义生产关系，为20世纪美国的崛起并成为世界第一强国奠定了基础。（3）解读和启示之二内战时代：终结奴隶制度的灯塔从1865年美国内战结束到1900年美国崛起的这一历史阶段，被称为“镀金时代” 。美国的数据文化相继完成了思维、组织和技术的“三重崛起”（起点是1869年），影响了其后整整一个世纪。思维变革：用数据

10、预测数据不仅代表事实，还隐藏着社会发展的规律，通过数据不仅能总结过去，还能预测未来，要治理好社会，就必须用好数据。众议员詹姆斯加菲尔德有一句名言：“数据就是社会规律的载体，统计就是发现这种规律的手段”。组织变革：统计部门的组织架构不断完善在思维变革的推动下，统计学家的队伍不断扩大。1900年前后，美国中央政府形成了农业统计局、人口统计局、劳工统计局和经济分析局四足鼎立的统计机构格局。（3）解读和启示之三爆发：镀金时代的三重崛起世纪巅峰：大数据驱动技术创新站在1890年这个时间节点上，回顾过去、展望未来，可以清楚地看到美国社会迈进信息时代的全景。霍尔瑞斯的发明（打孔卡片制表机）IBM的崛起（把美

11、国带进了一个打孔卡片的时代） 第一台商用计算机的出现，都离不开人口普查产生的庞大数据，人口普查产业的大数据使一切发明和创新成为可能。这使人们坚信“市场需求才是真正的创新动力。”意义深远的是，这个需求却起源于100年前美国建国时的一个决定1790年的第一次人口普查。随着“镀金时代”的崛起，美国经济实力和科学水平都进入了世界一流行列，但在工业化和城市化的急骤冲击下，美国社会也出现了严重的劳资冲突、政治腐败和道德失范，光辉的外表下掩盖着重重危机和大量矛盾，知识分子也分成了“革命”和“改良”两派。专家、科学和数据成为这个时代的主导，大众相信专家，专家主张用科学方法解决社会问题，而科学的落脚点一定离不开

12、数据，于是各种数据的浪潮可谓奔涌而来，例如：1907年的“匹兹堡调查”（社会调查）、1908年的“布兰代斯诉讼法”（用数据审判）、20世纪10年代的测量个人智力水平、起源于治水的成本效益分析法，等等。量化掀起了进步时代的数据浪潮。（3）解读和启示之四量化：进步时代的数据浪潮梳理美国社会数据文化形成的过程，可以发现其政治制度对统计科学的影响不局限于“用数据分权”的制度安排，美国的选举制度也推动过统计事业的创新和数据知识的普及。20世纪30年代，对选举结果的预测和研究，催生了统计科学的一次重大革命：科学抽样。从选票到电影票：和乱世佳人共舞科学抽样的成功用数据跨界：质量大师是怎样炼成的 盖洛普的科学

13、抽样完成了从政治领域到商业领域的华丽转型。 “质量管理之父”的爱德华戴明主张“生产过程中进行质量控制”：物理统计管理。旋转质量的飞轮：日本崛起 “二战”后的日本一片废墟，一度失去了主权国家的地位（1945-1952），但出人意料的是，仅在15年之后的1960年，日本就超越了联邦德国，一跃成为全球第二经济体。这其中，戴明及其倡导的“生产过程质量控制”功不可没。（3）解读和启示之五抽样时代：统计革命的福祉 1951年，电子计算机走出象牙塔到20世纪80年代互联网的普及，数据得以在网络上快速流传、重复使用、互相整合，促成了开放时代的到来，包括 “外开放”和“内开放”。前者，可以引进外部先进的思想、人

14、才、技术和资金；后者，指数据公开，使之成为重要的生产资料和创新的资源。内开放的程度，将决定一个国家发展的动力和创新的动力。在半个多世纪的历程中，美国的内开放经历了三个截然不同的阶段：内开放1.0（1960时代）数据承载知情权；内开放2.0（1980时代）用数据制衡；内开放3.0（2000时代）用数据推动技术创新。（3）解读和启示之六开放时代：内开放的历程 数据最早来源于“测量”，没有“测量”就没有科学，没有数据也没有科学 。随着信息技术发展，数据总量在不断增加 ，且增加的速度不断加快，人们称之为“大数据”。摩尔定律，使得人类保存数据的能力增强；社交网络，使得人类生产数据的能力增强；数据挖掘，使

15、得人类使用数据的能力增强，称之为“改变世界的三股力量”，这就是大数据时代的到来。有数据，必须有计算，这就是计算型社会的兴起，越来越多的社会问题都可以通过计算来解决，同时物理环境领域的计算也面临着一些革命，安置在各类物体上的传感器，万物皆联网，无处不计算，这就是普适计算。无人（自主）驾驶，让数据训练机器使之获得智能，通过大数据的整合和挖掘发现知识，实现“1+12”的增值效果。“数据+计算+3D打印+众包”将导致第三次工业革命。 大数据时代通往计算型的智能社会。（3）解读和启示之七大数据时代：通往计算型的智能社会 大数据不仅涉及自然科学，更涉及社会人类科学，不仅涉及社会经济，也涉及内政外交和国防军

16、事。文化本质上是人类及其社会的品格，或一个国家及其社会的品格。数据文化是人类及其社会对待数据（事实）的品格。 从美国现实内外政策造成的现实社会状况来看，我认为美国的数据文化正在倒退。对内，白人至上主义导致的社会分裂和种族冲突愈演愈烈；对外，美国执行单边主义、霸权主义，造成世界动荡和混乱。我们是否需要用大数据思维来分析和判断？思 考（3）解读和启示“大数据十大新名词”的前瞻03PART THREE 随着互联网、物联网、云计算特别是智能感知技术的发展，开启了一切皆可“量化”的进程，各国实施数字化战略，标志着一个新的时代的到来。 在2017年5月25日的贵阳大数据博览会期间，全国科学技术名词审定委员

17、会、贵阳市人民政府主办的“大数据十大新名词”发布暨大数据百科全书启动仪式。大数据十大新名词01块数据02主权区块链03秩序互联网04激活数据学055G社会06开放数据07081009数据交易数据铁笼数据安全数权法改变未来的十大驱动力01颠覆传统的世界观、价值观和方法论02创新现代治理模式03让现实社会与虚拟社会更融合、更有序、更安全04为大数据时代提出了解决方案05让人类更好的感知世界06消除信息鸿沟、数字鸿沟和信任鸿沟07真正实现数据价值最大化08正成为技术反腐的先驱09放大无隐私时代和高风险社会的挑战10孕育并催生新的数字文明（1）大数据十大新名词发布 块数据，是把各种分散的（点数据）和分

18、割的（条数据）大数据汇聚到一个特定平台上并使之发生持续的聚合效应。这种聚合效应就是通过多维数据融合和关联分析，揭示事物的本质规律，对事物做出更加快速、更加全面、更加精准和更加有效的研判和预测。（2）大数据十大新名词前瞻解读之一块数据：颠覆传统的世界观、价值观和方法论 块数据是大数据的核心价值，是大数据发展的高级形态，是大数据时代的解决方案，是大数据时代真正到来的标志，是大数据时代的范式革命。区块链与互联网的结合，使互联网从无界、无价、无序走向有界、有价、有序。主权区块链的提出，将区块链发展和应用置于国家 主权框架下，实现法律规制下的技术之治，在区块链可记录、可追溯、可确权、可定价、可交易的基础

19、上，实现可监管。主权区块链将超越技术本身，重点解决国家、组织、个人的数据权属问题，推动形成互联网社会的共同行为准则和价值规范，由此将会创新一种从共识结构演变为共治结构，进而形成共享结构的治理体系。（2）大数据十大新名词前瞻解读之二主权区块链：创新现代治理模式信息互联网带来了超越空间的信息传递、交换和共享，价值互联网推进了价值交换、转移和增值，而从信息互联网、价值互联网再到秩序互联网，将更加强调用规则来解决互联网的联系、运动和转化，建立新的全球互联网规则和互联网治理体系，逐步形成一种全新的人类社会组织方式和秩序文明，并使现实社会与虚拟世界更融合、更有序 、更安全、更稳定。（2）大数据十大新名词前

20、瞻解读之三秩序互联网：让现实社会与虚拟世界更融合、更有序、更安全、更稳定区块链促进互联网治理的科学化，基于规则共识、行为共治、价值共享的秩序互联网，秩序互联网是国家的核心利益。激活数据学以发现块数据内海量复杂数据的潜在关联和预测为目标，以复杂理论的系统思想为主要范式，是块数据的核心运行机制，其基础是人工智能技术的飞速发展。块数据被激活的5个步骤： 一是，数据搜索； 二是，关联融合； 三是，自激活； 四是，热点减量化； 五是，智能碰撞。（2）大数据十大新名词前瞻解读之四激活数据学：为大数据时代提出了解决方案5G是面向2020年以后的移动通信需求而发展的，是一个革命性的变革，是一种全新的网络架构，

21、是新一代的绿色科技，是技术与标准的融合。5G将为万物互联构建一个创新体系，并从根本上推动各行各业的变革；5G将连接生活的每个角落，拉近人与人、人与物、物与物的距离，驱动连接型社会的构建。（2）大数据十大新名词前瞻解读之五5G社会：然人类更好的感知世界在2G、3G和4G时代，国外一直掌握了信息技术标准的话语权，造成中国相关企业在该领域的发展受到了极大的限制。因此，中国必须争夺5G标准的话语权，更大程度地挖掘5G给中国带来的价值利益和发展机遇。在这方面，华为、中兴等都有建树，突显了话语权背后的国家力量。英国开放数据研究院（Open Data Institute）定义，开放数据是指任何人可以自由获取

22、、使用并且分享的数据。这可以从技术层面和法律层面来理解。开放数据的重中之重是推动政府数据开放，以政府数据开放实现数据资源向社会开放，以公共数据资源交换促进跨部门数据资源的共享共用，以政府数据的契约式开放打通政府部门、企事业单位和社会组织之间的数据壁垒，有序推进政府、市场与社会对数据资源的合作开发和综合利用，消除信息鸿沟、数字鸿沟和信任鸿沟，引领协同共治的社会治理变革。（2）大数据十大新名词前瞻解读之六开放数据：消除信息鸿沟、数据鸿沟和信任鸿沟数据交易是数据价值最大化的手段和过程，是实现“数据资源数据资产数据资本”的转化过程。数据交易要解决数据确权、数据定价等核心问题。（2）大数据十大新名词前瞻

23、解读之七数据交易：真正实现数据价值最大化数据交易，将催生大数据产业的新业态，包括核心层（提供方、交易平台、需求方）业态创新、外围层（数据评估、数据确权、数据定价、数据处理和数据保险等）业态创新、衍生层（数据开发方和投资方等）业态创新，以及数据交易平台的模式创新，同时要研究数据交易的区块链解决方案。“数据铁笼”是贵阳大数据发展的创新实践。它是以权力运行和权利制约的信息化、数据化、自流程化和融合化为核心的自组织系统工程，通过优化、细化和固化权力运行流程，确保权力不缺位、不越位、不错位，实现反腐工作从事后惩罚转变为事前免疫。（2）大数据十大新名词前瞻解读之八“数据铁笼”：正成为技术反腐的先驱“数据铁

24、笼”的本质是用科技手段使权力转化成为数据并自动汇聚，构筑“制度+数据”的权力运行“防火墙”，让权力运行监管制度落地，实现全天候、全方位的权力监督，解决“问题在哪里、数据在哪里、办法在哪里”是构建“数据铁笼”的重中之重。大数据的安全与发展是一体之两翼、行动之双轮。正如习近平总书记在网络安全和信息化工作座谈会上所强调的，“安全是发展的前提，发展是安全的保障，安全和发展要同步推进”。近年来，由于数据在网络空间迅速传播，且当前技术手段和行政手段都无法对其实施且监管，并且由于风险意识和安全意识薄弱、关键信息基础设施的安全可靠性差、黑客攻击、管理漏洞及法律的缺失和滞后，加剧了风险的发生频率和危害程度。防范

25、数据安全风险，切实保障数据安全，需要构筑立体多维的数据安全防御体系，进行数据安全立法，加强关键行业和领域重要数据信息的保护，在涉及国家安全稳定领域采用安全可靠的产品和服务，提升关键信息基础设施的安全可靠水平，健全大数据环境下防攻击、防泄漏、防窃取、防篡改、防非法使用监测预警系统，提高网络空间大数据安全态势感知能力、事件识别能力、安全防护能力、风险控制能力和应急处置能力，建立数据安全标准体系和安全评估体系。（2）大数据十大新名词前瞻解读之九数据安全：放大无隐私时代和高风险社会的挑战数权法是人类迈向数据文明的新秩序，是时代进步的产物。共享开放是数据的核心价值，也是基本规律。数权的本质是共享权，往往

26、表现为一数多权，不具排他性。数权法约束的客体是特定的数据集，主要规范数据的权属问题。数据权包括以国家为中心的数据主权和以个人为中心数据权利。数据主权指向的是公权力，核心是数据管理权和数据控制权；数据权利指向的是私权利，核心是数据人格权和数据财产权。数权法十分重要。在国内层面，它的确定是维护数据安全、保护数据主体的合法权益，规范数据参与者的行为，促进行业健康发展的重要法律保障；在国家层面，它的出台则是维护国家数据主权、网络主权、巩固国际合作关系的重要法律保障。（2）大数据十大新名词前瞻解读之十数权法：孕育并催生新的数据文明作为国家大数据（贵州）综合试验区的核心城市，贵阳在数据权立法方面，已经走在

27、了先行先试的道路上。大数据是什么并不重要，重要的是大数据时代的到来改变了人们的思维模式、管理模式、商业模式。在大数据时代，每一个新名词的出现，都将预示着一种趋势，并极可能成为改变未来的驱动力。2017年5月25日的贵阳大数据博览会期间，大数据战略重点实验室和全国科学技术名词审定委员会发布的“大数据十大新名词”，即块数据、主权区块链、轶序互联网、激活数据学、5G社会、开放数据、数据交易、数据铁笼、数据安全、数权法，既揭示了大数据的时代特征，又反映了大数据的发展趋势。实际上，近几年来，我国在计划生育政策调整、产业结构调整与转型升级、新型智慧城市建设、社会治理体系的现代化、精准扶贫等许多领域，大数据

28、的应用都发挥了至关重要的作用。所以，“大数据十大新名词”的发布，也代表了中国在实施大数据战略方面取得的成绩与经验，说明中国在推动大数据发展中抢占了理论创新、实践创新和规则创新的制高点，正在开启信息时代的数据文化。（3）改变未来的十大驱动力（4）自信：变“后发优势”为“现实优势”之一中国的数据文化虽相对滞后，但占有“后发优势”现代意义上的中的人口普查相对美国虽晚了100多年，但新中国成立后的历次全国人口普查积累的数据、历年的经济统计数据、城市人口变化数据等所形成的大规模海量数据，为国家人口生育计划调整、产业结构调整和转型升级、户籍管理制度改革、城市治理等提供了科学依据。2012年12月，广东省宣

29、布将启动大数据战略，在政府各部门进行数据开放试点，通过部门网络向社会开放可供下载和分析使用的数据，进一步推进政务公开；此后不久，又成立了大数据管理局。应该说，广东省作为改革开放的先行者，这一次又领时代之优。大数据将成为人类取之不尽、用之不竭的战略性新资源，人类将在此基础上建设一个智能型世界，在这个社会转型的紧要关头，中国作为正在赶超发达国家的最大发展中国家，历史赋予了我们前所未有的机遇，使我们占有了“后发优势”。之二回答数据之巅的世纪之问：日本行，中国也行，而且将更行 戴明的生产过程质量管理体系改变了“二战”后的日本。如果说戴明1950年的日本之行是日本的转折点，那么30年后的1982年6月2

30、4日晚黄金时段在全美播出的“日本行，为什么我们不行？”这部记录片就是美国的转折点，引发了美国人对日本崛起的反省和改进。面对日本的崛起，我们中国人早在40多年前就问过自己：“日本行，为什么我们不行？”。事实证明，中国改革开放以来，无论在经济社会、国防军事领域都发生了翻天覆地的变化。中国的经济总量早超过了日本，成为全球第二大经济体，而且仍处于中高速发展期；中国的国防力量比历史上任何时期都强大，正在向一流军事强国迈进；中国的科技同西方先进国家尚有差距，但正处于追赶和超越的进程中。不过，我们要居安思危，也要经常问一问自己：“日本行，为什么我们不行？”我们要登高望远、脚踏实地，要把“日本行，为什么我们不

31、行？”转变为“日本行，我们也行，而且将更行！”。（4）自信：变“后发优势”为“现实优势”之三由“尘封的瑰宝”到“现代中国的数据可视化”的跨越发展在中国，类似欧美1850-1880年间出现的经典的数据可视化作品，直到20世纪40年代前后才开始萌芽。其先驱人物是地理学家陈正祥。他主张用地图说话，用地图反映历史，利用地图描述政治、经济、文化、生态、环境等现象。直到今天，他的许多作品仍被世界各国的专家视为精品，被称为数据可视化的经典之作。不过，我认为陈正祥先生的“瑰宝”并未“尘封”，新中国成立后，特别是在改革开放以来的近40年间，中国的地理学家、地图学家在数据可视化领域取得了世界领先水平的成就，一大批

32、高水平的国家、省和城市地图集在国际上获得好评和赞扬。（4）自信：变“后发优势”为“现实优势”之四中华民族伟大复兴能否量化不再是一个思考的话题，而是一个全民族实实在在的行动在数据之巅这本书中，记述了“民族复兴能否量化”这样一个故事：中国国家发改委社会发展研究所所长杨宜勇先后发布了两项研究成果：2012年08月，发布2010年的中华民族复兴指数为62.74%；2013年11月，发布2012年的中华民族复兴指数为65.30%。杨的研究成果发布后，引起了“民族复兴能否量化”的争议。应该说，中华民族伟大复兴不仅有明确界定（定义）和目标（第一个百年，达到小康水平；第二个百年，达到世界中等富裕国家的水平），

33、而且有计划和进程安排，不仅需要量化，而且需要研究多种量化模型。否则怎样评价“两个一百年”是否实现了中华民族伟大复兴呢？实现两个一百年中华民族伟大复兴，是坚定不移的，而且一定能实现的。（4）自信：变“后发优势”为“现实优势”之五大数据十大新名词：改变世界的十大驱动力大数据是什么并不重要，重要的是大数据时代的到来改变了人们的思维模式、管理模式、商业模式。在大数据时代，每一个新名词的出现，都将预示着一种趋势，并极可能成为改变未来的驱动力。2017年5月25日的贵阳大数据博览会期间，大数据战略重点实验室和全国科学技术名词审定委员会发布的“大数据十大新名词”，即块数据、主权区块链、轶序互联网、激活数据学

34、、5G社会、开放数据、数据交易、数据铁笼、数据安全、数权法，既揭示了大数据的时代特征，又反映了大数据的发展趋势。实际上，近几年来，我国在计划生育政策调整、产业结构调整与转型升级、新型智慧城市建设、社会治理体系的现代化、精准扶贫等许多领域，大数据的应用都发挥了至关重要的作用。所以，“大数据十大新名词”的发布，也代表了中国在实施大数据战略方面取得的成绩与经验，说明中国在推动大数据发展中抢占了理论创新、实践创新和规则创新的制高点，正在开启信息时代的数据文化。（4）自信：变“后发优势”为“现实优势”之六把握“后发优势”：把数据科学符号变成数据文化符号，同时数据文化反哺数据科学时空大数据时代的到来，使我

35、们面临着前所未有的机遇后发优势，但是要在全球化竞争中把握住这种“后发优势”并不容易。国家之间的竞争，表面上是科技竞争、经济竞争，但归根结底，还是国民素质和文化的竞争。没有一个健康、理性、与时俱进的文化，一个国家就难以变得很强大。在中国，大数据已经成为国家战略，以贵阳国家级大数据中心为代表的大数据研究院和企业，正在蓬勃兴起。尽管还存在某些问题，但是我们可以自信地说：中国一定能把数据这个科技符号变成一个文化符号，将大数据这个高端精英们的话题变成一个大众的话题，使数据文化进入中国人的视野、融入中国人的意识和血液。我们不仅要让大数据在中国大地上“风生水起”，更要让大数据“落地生根、开花结果”。数据科学

36、变成数据文化，数据文化反哺数据科学。培育数据文化，推动时空大数据应用发展，是一个长期的任务。（4）自信：变“后发优势”为“现实优势”时空大数据的发展04PART FOUR当今社会的一个重要特点是，世界管理和全球治理，区域管理和区域治理、国家管理和国家治理，城市管理和城市治理，等等，对时间和空间的依赖程度越来越高，时空大数据正日益成为全球、地区、国家、城市治理体系和治理能力现代化的核心驱动力。（1）时空大数据的提出 为什么要提出“时空大数据”？空间与时间一起构成运动着的物质存在的两种基本形式。空间指物质存在的广延性；时间指物质运动过程的持续性和顺序性。空间和时间具有客观性，同运动着的物质不可分割

37、。没有脱离物质运动的空间和时间，也没有不在空间和时间中运动的物质。空间和时间也是相互联系的。现代物理学的发展，特别是相对论，证明空间和时间同运动着的物质的不可分割的联系。空间与时间运动（变化）着的万事万物的空间与时间表达时间维（T）指地理信息随时间变化，具有时态性，需要有一个精确的时间基准。空间维（S-XYZ）指地理信息具有精确的空间位置或空间分布特征，具有可量测性，需要一个精确的空间基准。属性维（D）指空间维上可加载随时间变化的要素（现象）的各种相关信息（属性信息），具有多维特征，需要有一个科学的分类体系和标准编码体系。（1）时空大数据的提出 指基于统一的时空基准（空间参照系统、时间参照系统

38、），活动（运动变化）于时间和空间中与位置直接（定位）或间接（空间分布）相关联的大数据。这样界定时空大数据是基于以下三个事实：一是，世界是物质的，物质是运动的，包括人类活动在内的万事万物的运动变化都是在一定的时间和空间中进行的，而所有的大数据都是世界万事万物运动变化的产物；二是，随着智能感知技术、物联网、云计算技术的发展，各个领域开始了“量化”的进程，这种一切皆可“量化”（数字化）的趋势导致了大规模海量数据的产生，而空间参照与时间参照是大数据的两个基本特征；三是，从可视化角度讲，正是因为一切大数据都具有空间参照与时间参照特征，所以才能直观地为人们提供大数据的空间位置、空间分布和时间标识。 （2）

39、什么是“时空大数据”？时空大数据地理空间框架数据01时空基准数据02空间大地测量和物理测量数据03海洋测绘和海图数据04摄影测量与遥感数据05地图数据06地名数据时空变化数据01视频观测数据02搜索引擎数据03社交网络数据04位置轨迹数据05变化检测数据0706与位置相关的空间媒体数据08政府部门的数据网络空间数据09人文地理数据 （3）时空大数据的主要类型位置点、线、面、体的三维位置（X,Y,Z）拓扑、方向、度量很复杂时间位置、属性等随时间变化而变化尺度空间尺度变化，即比例尺变化多源异构空间基准、时间、尺度、语义等不一致属性每个位置点、线、面、体上都有自己的数量、质量特征和说明性信息多维所有

40、大数据与空间数据集成构成空间数据立方体，即数据“方盒子”可视化 除具有大数据的巨量性、多样性、低值性、快速性和不确定性等“5V”特征外，还具有以下6个方面的特征： （4）时空大数据的特征数据之巅的启示和“大数据十大新名词”的前瞻告诫我们：一方面，我们要有对待一切先进文明的胸怀和态度；另一方面，推动时空大数据发展，要走“中国创新追赶与超越”之路。这里要进一步强调，国家之间的竞争，表面上看是科技竞争、经济竞争，但实际上归根到底是国民文化素质的竞争。为此我们一定让时空大数据这个话题走出“学院式”的象牙塔，变成一个大众的话题，像近些年推进地图文化那样，使数据文化进入国人的视野，融入国人的意识和血液。当

41、然，我们提倡的是“中国式数据文化”，即： “学习+创新+数据+巨大人口产生的规模效应+影响中国和世界” 把数据这个科学符号变成文化符号，同时数据文化又反哺数据科学我们应当有“中国式数据文化”的自信大力推进“数据文化”建设，提高国人的“数据文化”素质，这是加快时空大数据发展的根本思考一 （5）推动时空大数据发展的思考（时空）大数据时代的到来开启了一次重大的时代转型，首先是进行思想变革思考二一是，树立新理念，把以人为核心（以人为本）的数据文化作为时空大数据的基本价值取向；二是，坚持新思维，把认识大数据、适应大数据、使用大数据和用数据预测、凭数据决策作为数据文化的基本表征；三是，采用新方法，即系统科

42、学和系统工程方法，把推进时空大数据发展作为一项复杂巨系统工程、整体谋划、长远规划、有序推进。 （5）推动时空大数据发展的思考以推动国家治理体系和能力现代化为目标，以新型智慧城市建设为抓手，把时空大数据的应用作为重中之重，切忌面子工程、切忌政绩工程思考三新型智慧城市的“数据大脑” （5）推动时空大数据发展的思考“互联网+”地理时空数据城市大数据（部门、行业）时空大数据共享聚合交换数据分析挖掘传感网接入辅助决策智慧农业智慧医疗智慧旅游智慧家居智慧城管智慧政务智慧商务智慧物流智慧企业智慧社区智慧交通智慧电网应用案例1：用于全球和国家治理全球、国家（地区）实现可持续发展必须应对的几个重大问题气候变化环

43、境恶化灾害频发资源短缺海洋开发天气极端异常生态严重恶化危及人类安全由向国际提供到全球共享严重不足 （5）推动时空大数据发展的思考全球视野和全球格局下的解决办法：天空地海一体化时空大数据5面向信息化战争的新型军事测绘技术体系5.1 一个“一体化”体系：基于网络/网格的全维战场空间信息快速获取、智能处理、高效服务一体化的体系三 地球空间信息学的定义和研究范畴 对地球空间信息学研究范畴传感器定轨定姿信息获取导航定位数据处理遥感数据接收处理空间探测数据处理服务与分发多种信息的融合与集成时空基准的建立与维持空间环境模型遥感成像机理 信息传输各级产品的生产GNSSTSISRS卫星研制与发射各类型用户各种应

44、用 （5）推动时空大数据发展的思考应用案例1：用于全球和国家治理时空大数据正日益成为推动社会治理体系和治理能力现代化的核心驱动力。治理对象的多元化社会阶段结构的新老演化人口的年龄结构、素质结构和空间分布结构的变化家庭结构小型化、类型多样化社会流动性不断增强，跨地区流动成为常态治理主体的多元化参与社会治理的主体从政府单一主体向由政府、非政府组织、公众个体等构成的治理系统过度。治理效果的精准化迫切要求提升城市治理的智能化水平：精准分析精准治理精准服务精准反馈 （5）推动时空大数据发展的思考应用案例1：用于全球和国家治理治理城市交通拥堵优化路网规划由原来的“三纵五横”优化成现在的“四纵五横”，其中时

45、空大数据对城市道路规划提供了关键支持。指导精准出行建立部门数据交换共享机制，每天数据交换量已达2.5亿条，市民通过“杭州交通”APP或微信公众号，即可获得及时准确的出行指导。提升通行速度利用阿里云搭建的杭州城市数据大脑，对整个城市进行全局实时分析，自动调配公共资源，使萧山区部分路段车辆通行速度提高了11%。应用时空大数据（平台）提升城市社会治理的智能化水平 （5）推动时空大数据发展的思考应用案例2：用于新型智慧城市建设 应用时空大数据进行城市地面区域性沉降监测（东方至远）因地下水超量开采、基础设施建设快速发展、城市高层建筑急骤增多，工程性地面沉降频繁发生。区域性沉降或局部非均匀沉降可能导致建筑

46、物下沉、房屋开裂甚至发生坍塌事故。北京市区域沉降监测分析（2009-2011）深圳蛇口填海区沉降监测试验（2010-2012） （5）推动时空大数据发展的思考应用案例2：用于新型智慧城市建设 应用时空大数据进行应急监测（东方至远） 对滑坡体进行监测。对滑坡体上的村庄进行边坡稳定性监测（2009.12-2012.2）在实地测量非常困难的滑坡体地区实施快速和高精细度监测 （5）推动时空大数据发展的思考应用案例2：用于新型智慧城市建设 应用时空大数据进行应急监测 对四川茂县滑坡进行监测 （5）推动时空大数据发展的思考应用案例2：用于新型智慧城市建设应用时空大数据进行大气污染空间复杂性分析2016年郑

47、州污染严重环保部对全国74个重点城市进行排名，2013年以来郑州市始终处于污染较重的行列，且名次逐年退后，2016年上半年退到倒数第三位。2016年底至2017年初，高浓度的PM2.5造成郑州市持续多日的区域性重霾污染天气屡屡发生。 （5）推动时空大数据发展的思考应用案例2：用于新型智慧城市建设应用时空大数据进行大气污染空间复杂性分析大气污染物具有明显的空间特征，城市规划中污染源的分布对其有很大影响。通过等值线图，在郑州市9个站点，对CDFA方法求得的贡献率进行克里金空间插值，得到6种污染物的空间分布规律。通过空间分析，可以找出在不同区域对灰霾天气贡献最大的污染物，然后具体问题具体分析，对重点

48、污染物进行干预和控制，达到改善环境、降低灰霾的目的。6种污染物在灰霾系统中的贡献率的克里金插值PM2.5PM10SO2O3CONO2方法空间CDFA方法 （5）推动时空大数据发展的思考应用案例2：用于新型智慧城市建设应用时空大数据进行大气污染空间复杂性分析方法空间CDFA方法 研究发现灰霾污染具有明显的空间特征，城市规划中污染源的分布对灰霾有很大影响，且污染物具有局部和长距离输送能力，也会导致局部污染扩散到更大范围的污染。灰霾期间各污染物之间的耦合是很复杂的，正是因为这种复杂性，使得各污染物的演化往往很稳健，不易被破坏，这样可能使得各种灰霾期间的大气污染红色预警方案并不能奏效。 （5）推动时空

49、大数据发展的思考应用案例2：用于新型智慧城市建设 （5）推动时空大数据发展的思考应用案例3：应用地理国情普查（监测）时空大数据进行区域可持续发展协调性研究河南省地理国情复杂系统分类区划河南省各地市地理国情分类区划显著而直观地呈现出一定程度的空间集聚现象空间集聚“三门峡济源焦作新乡鹤壁安阳濮阳”、“洛阳郑州”、“南阳平顶山漯河许昌开封”和“信阳驻马店周口商丘”四条西南东北的条状带地理国情极值区中包含的各地市主要集中在东南周边，而地理国情低值区中包含的各地市主要集中在西北周边，中部形成各类型地理国情区划相互交织和渗透的格局区划分布 （5）推动时空大数据发展的思考应用案例3：应用地理国情普查（监测）

50、时空大数据进行区域可持续发展协调性研究地市子系统改进方向子系统间改进方向改进措施安阳生态经济环境对生态子系统进行改进，并使经济和环境子系统间的发展协调一致鹤壁生态资源经济对生态子系统进行改进，并使资源与经济子系统发展保持协调一致济源社会资源社会对社会子系统进行改进，使其与资源子系统发展保持协调一致焦作资源经济环境对资源子系统进行改进，并使经济与环境子系统发展保持协调一致开封环境经济环境对环境子系统进行改进，使其与经济子系统发展保持协调一致洛阳社会经济环境对社会子系统进行改进，并使经济和环境子系统间的发展相协调漯河生态资源经济对生态子系统进行改进，并使资源和经济子系统间的发展相协调南阳经济经济环

51、境对经济子系统进行改进，使其与环境子系统相互协调一致发展平顶山生态生态环境对生态子系统进行改进，使其与环境子系统相互协调一致发展濮阳经济资源环境对经济子系统进行改进，并使资源与环境子系统发展保持协调一致三门峡社会经济环境对社会子系统进行改进，协调环境和经济子系统间的发展关系商丘经济各子系统间对经济子系统进行改进，并改善各子系统间的协调关系新乡资源资源经济对资源子系统进行改进，使其与经济子系统间的发展协调一致信阳经济经济环境对经济子系统进行改进，使其与环境子系统间的发展协调一致许昌生态经济环境对生态子系统进行改进，并使经济与环境子系统发展保持协调一致郑州社会资源经济对社会子系统进行改进，并使资源

52、与经济子系统发展保持协调一致周口生态资源环境对生态子系统进行改进，并使资源与环境子系统发展相互协调一致驻马店经济资源经济对经济子系统进行改进，使其与资源子系统发展相互协调一致河南省18个地市协调发展改进方向和措施 （5）推动时空大数据发展的思考应用案例3：应用地理国情普查（监测）时空大数据进行区域可持续发展协调性研究全球时空基准理论多源异构地理时空大数据集成、融合与同化理论时空大数据不确定性理论时空大数据统计分析模型和大数据挖掘算法时空大数据可视化理论围绕时空大数据科学理论体系、时空大数据计算系统与科学理论、时空大数据驱动的颠覆性应用模型探索等开展重大基础研究，构建时空大数据基础理论与方法体系。 理论创新 （5）推动时空大数据发展的思考时空大数据的产业化是一个新问题，我们应该走一条从基础研究起步的理论创新、技术创新、产品创新和服务模式创