国家冰川冻土沙漠科学数据中心

成果速递 |重点专项“长江下游洪涝灾害集成调控与应急除险技术装备”成果专题

2025年3月21日，国家冰川冻土沙漠科学数据中心在“第三届全国冰冻圈科学大会”发布了“全球冰冻圈研究引擎（Global Cryosphere research Engine，GCE）”。GCE源于国家重点研发计划“冰冻圈大数据挖掘分析关键技术及应用（2022YFF0711700）”产出的大数据挖掘分析云平台，为了更加贴近冰冻圈研究，命名为“全球冰冻圈研究引擎”。 GCG发布现场在全球新一代信息技术集群（大数据科学、人工智能算法、云计算架构）的协同驱动下，地球系统科学领域正经历着时空认知范式的根本性重构，针对谷歌地球引擎（GEE）在地学研究中广泛使用的事实，对标GEE及突破GEE在观测数据、物理模型、AI模型以及大型模型支持不足问题，基于超算和AI智算协同加速的混合云时空计算环境，国家冰川冻土沙漠科学数据中心研发了 “全球冰冻圈研究引擎（GCE）”。全球冰冻圈研究引擎（GCE）简介及操作实例 GCE的9大核心功能模块数据管理模块：卫星影像、观测数据、冰冻圈特色数据、AI数据集、模拟数据等约1.1PB。基础算法集模块：遥感处理、水文建模、地形分析、GIS分析、统计分析等约300个算法。领域模型模块：OGGM、Noah-MP、PIEKTUK、WRF-Hydro、Unet、CNN等约100个模型。智能流程编排模块：可视化流程编排、智能化任务调度与管理等。开发环境模块：代码编辑器、多语言支持(python/matlab/java )、GCE-SDK等。地图可视化模块：交互式地图可视化、时序图表与动画、数据导出与共享等。 GCE智能体模块：引入deep seek构建了冰冻圈智能体，支持数据推荐、算法推荐、辅助代码编程、结果推理分析等功能。计算环境配置模块：云计算环境、AI智算环境、超算环境等。专题数据自动制备：支持冰川、冻土、沙漠、积雪等要素专题数据制备。 GCE实现了多源数据、地学模型和AI模型综合集成，支持图形化界面编排多个模型、模块流程、进行模型耦合形成自动化执行流程。基于大语言模型（如deepseek）“思维链”超算与AI流水线智能编排，更适宜构建“数据+AI+模型”冰冻圈应用场景。GCE利用超算-AI-专业模型的深度协同，拥有专业算力、可控算法、数据融合三个维度支持的独特优势。GCE已经在冰川冻土沙漠科学数据中心开展常态化应用，支撑了全球沙漠数据集制备、全球积雪数据集制备、全球冰湖数据集制备、独库公路冰雪灾害演变分析、基于WRF-Hydro \ Noah-MP\ Crocus耦合的关键变量研究等应用。为丰富冰冻圈研究引擎GCE的应用场景，国家冰川冻土沙漠科学数据中心拟于4月中旬围绕（不仅限于）中巴走廊、高寒山区公路、黄河流域举办“冰冻圈数据赋能”为主题的GCE创新应用大赛。比赛参赛作品可选GCE数据、模型、算法、人工智能等资源，也可自选相关资源开展数据赋能基础与应用等研究。比赛将颁发获奖证书并给予奖金支持，欢迎各位老师同学踊跃参赛！（大赛详情请咨询ncdc@lzb.ac.cn）。