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逸雪霁蓝

浙大团队研发Earth Explorer系统，探索深时演化/地学剖面/科研场景，赋能深时地球科学研究

       在中国地理学会地理模型与地理信息分析专业委员会 2025 年学术年会上，来自浙江大学杜震洪教授团队的专职研究员戚劲，在「深时地球群智协同创新平台」专题上介绍了深时可视化分析系统（Earth Explorer），从总体概述、研发进展以及科学应用成效 3 个方面介绍了团队成果。

       随着地球科学研究手段和信息化技术日新月异，深时地学研究对可视化分析提出了更高的要求。在深时数字地球国际大科学（DDE）计划里，DDE 大平台以深时地球演化大科学问题为牵引，以大数据、人工智能、数字孪生技术为内核，重点关注如何赋能深时地球科学研究。曾经依靠手绘地图和二维静态分析的可视化方式，如今需要深时尺度的时空动态分析、地上地下一体化的多维科学分析，例如，如何将数百万年尺度的海量数据进行可视化表达与模拟，是科研人员面临的难题和挑战之一，同时这也是推动技术服务科学的绝佳契机。

       在此背景下，Earth Explorer（EE）应运而生。作为服务地球科研工作者的在线地学专业可视化分析系统，EE 利用并深化了 DDE 大平台的 Deep-Engine 等核心技术能力，开发了地学数据的在线多维可视化渲染和时空动态分析能力。无论是三维地球、时间序列、空间分布，还是深时动态演化、地学剖面图谱分析，它都能轻松驾驭，全方位展示地学数据的时间、空间、深度和时空动态维度变化，是 DDE 大平台展示地学数据的重要窗口。

       Earth Explorer 诞生于 2021 年 12 月，其 Alpha 版本在 2022 年于法国巴黎面向国际科学家开展了演示与宣传。在一路走来的过程中我们发现，有效的可视化分析系统需要从科学家用户角度出发进行精心调研、设计和运维。于是，我们团队从收集需求入手，与 1,000 余位科学家进行了深入交流，汇聚其需求和经验。此外，我们还学习互联网产品思维，开展了一系列市场分析和用户需求调研，形成了完善的产品设计文档和开发方案，并且编制了用户手册和演示文档等。

       2022—2023 年，在科学家的指导下，Earth Explorer 相继研发出 10 余个版本。探索了适用于不同业务场景、不同学科习惯、不同技术用途的可视化分析系统。Alpha 版实现了多源异构数据的时空叠加、全局检索与动态分析。时空汇聚版本则根据不同学科，对数据进行治理分类，方便各学科科学家查找数据并进行交叉分析，为科研带来了新的灵感。此外，团队还搭建了三维地球开发底座，让不同学科的科学家可以基于该技术底座快速搭建专属可视化系统，降低研发成本，实现数据自主管理、科研场景自主展示。

       截至目前的时空汇聚版本，实现了深时演化、地学剖面、科研场景模拟等功能，辅助科学家在在线地图上开展地学时空分析，服务了古地理、古气候等学科，包括古温度、古降水都叠加在这个地图上进行动态播放，并在欧美（EGU 、 AGU 等）、日韩（IGC 等）、非洲（CAG）等地进行调研、演示，获得了国内外科学家的积极反馈。

       EE 系统能够将 DDE 等国际计划中的数据进行高效的可视化，通过动态分析，将科研场景在线展现给海内外科学家们。接下来，我们团队还计划打造出能够将地质模型、地球物理方法上传到 EE 系统的新功能。

       浙江大学杜震洪教授团队研发的 Earth Explorer 深时可视化分析系统，作为一款在线地学专业可视化分析系统，EE 实现地学数据在线多维渲染和时空动态分析，不仅解决了深时地球科学研究中可视化表达与模拟的难题，还为开展地球科学研究带来了新的启发思路和分析方法。未来，随着人工智能、数字孪生技术的不断进步和与科学家的深入合作，EE 有望在地学领域发挥更大的作用。



地学多要素剖面图谱绘制