計畫目的及背景

計畫目標

地球科學觀測知識庫服務與環境應用發展ESOK (Earth Science Observation Knowledgebase)包括海洋中心之海洋環境資料、太空中心之福衛二號遙測影像與三號全球大氣層及電離層觀測資料、颱洪中心之大氣水文觀測資料庫等,四個中心之個別資料庫已存在且已提供個別之服務,因此ESOK建置目的除延續地球科學觀測資料之蒐集、典藏、使用服務,提昇個別資料服務水準外,提供學研界研究社群(Community)整合性資料庫與相關工具服務,成為台灣地球與環境科學的基礎數據庫,凸顯在地價值;並在全球尺度(Global Scale)研究領域扮演不可或缺角色,參與及支援全球性地球科學觀測、環境、森林、生態觀測網組織型(Organization)之應用研究,彰顯國研院之科技綜效能量。地球科學觀測資料庫之建置包括整合性之資料典藏保存、資料基礎設施、資料服務、以及資料應用,因此將投入相關軟硬體之建置以維繫資料之工作流程正常營運。同時「以終為始」將未來之國內應用納入規劃,研究議題含括台灣所賴以維續之生命和環境,國內用戶可包括國科會大氣學門/海洋學門/地球科學觀測學門/永續學門,中研院環境變遷研究中心/生物多樣研究中心,以未來環境資源部等政府部門等; 然而台灣也是全球的一部份,在全球氣象預報、氣象變遷研究、長期全球氣候、海洋環境變化、溫室效應、大氣與海洋交互作用等研究,ESOD 也可扮演缺一不可關鍵角色,在全球地球觀測系統 GEOSS (Global Eearth Observation System of System)亦可做出舉足之貢獻。

整體而言,ESOK屬巨量資料(Big Data)之產出累積、典藏與管理服務,資料之快速流通與整合促進應用價值,因此本計畫可帶動前瞻資訊基礎設施(Cyberinfrastructure)包括100G網路骨幹、資料異地備援,以及資料加值應用相關之發展。本計畫結合國研院國家太空中心、台灣海洋科技研究中心、台灣颱風洪水研究中心、國家地震工程中心及國家高速網路與計算中心等機構共同執行,推動時程為102至104年地球科學觀測資料庫建置三年計畫,分年推動(1)資料基礎設施建置與資料整合 (2)資料備援建置與資料自動分析連結 (3)客製化人工智慧問答。
 

 

計畫背景

現今的科學與工程研究皆需要使用新的資訊技術,來探索與模擬從未觀測或實驗出的現象。由於資訊技術的擴散、資訊設備與網路的普及,研究人員每日實驗、觀察與模擬,產出、存取、分析、整合與儲存以TB(Terabytes)等級的數位資料,使得科學與工程等研究轉變為具有高度資料密集化(Data Intensive)的特性。研究人員透過先進資訊科技所提供的前瞻資訊科技環境(Cyber Infrastructure),整合資料、儀器、計算模式、電腦系統、網路,與各種分析應用軟體、服務和視算工具,將可應用於解決並深入前瞻研究上所遭遇的挑戰,產出超越單純數學模式計算的科學發現。

美國奧巴馬政府為了因應數據資料量的快速增長,於今年三月宣布了一項巨量資料(Big Data)的研究和發展計畫。經由能力提昇,以由龐大而複雜的蒐集的數據資料當中萃取知識和見解,藉以解決國家最緊迫的挑戰。而國家科學基金會(National Science Foundation)也因應Big Data政策推動地球科學巨量資料應用計畫EarthCube,建立一個橫跨地球科學綜合的數據和知識管理系統,以共享和使用的所有類型的數據,加快研究了解地球,並希望各方面的專家 - 產業界、學術界、政府和非美國機構 - 形成合作,提出他們認為是最重要的的研究課題。另一個NSF 支持之環境與生態資料庫網路組織DataOne (www.dataone.org),是經由一個分佈式(distributed)的框架(Framework)和可持續(Sustainable)運作的網絡基礎設施(Cyberinfrastrucure),以滿足科學研究和社會在開放 (open)、持久 (persistent)、紮實 (robust)、安全的(secure)銜接使用完整論述(well-described)和容易使用(easily discovered)的地球觀測科學資料庫的需求。DataONE的使命:經由無所不在銜接地球上所維續之的生命和環境的數據,以促使新的科學和知識的創造產生。DataONE願景為可讓研究人員、教育工作者及公眾經常使用,能進一步了解和保護地球上所維續之的生命和環境。

地球科學觀測知識庫服務與環境應用發展之建置架構,包括整合性之資料典藏保存、資料基礎設施、資料服務、以及資料應用等,將投入相關軟硬體之建置以維繫資料工作流程之正常營運。資料典藏保存之核心工作包括屬性分類、品保與品管,及資料審查與回饋機制等;資料基礎設施之建置則包括智能化架構之程序流程平台與資料屬性分析,以及資料修復(curation)等;資料的服務則包括資料展示、資料上下載、以及資料應用介面(API)提供,以便與後端應用輕易連結。整體而言,地球科學觀測資料庫屬巨量資料(Big Data)之產出累積、典藏與管理服務,資料之快速流通與整合將可促進地球科學與環境應用價值,因此地球科學觀測資料庫可帶動前瞻資訊基礎設施(Cyberinfrastructure)包括寬頻網路、資料異地備援,以巨量資料加值與相關工具軟體之發展。