为了推动数据驱动、耦合人工智能和物理模型的冰冻圈“数据+AI+模型”研究新范式及应用场景构建，国家重点研发计划化项目“冰冻圈大数据挖掘分析关键技术及应用(2022YFF0711700)”对标GEE（Google Earth Engine），研发了全球冰冻圈研究引擎GCE（Global Cryosphere research Engine, http://gce.ncdc.ac.cn/） 软件系统，该软件不仅限于冰冻圈领域研究，也适应于地学、生态学以及其他领域研究应用，适应与工程业务与教学和管理应用。

为进一步拓展GCE应用场景，国家冰川冻土沙漠科学数据中心联合中科星图、中国资源卫星应用中心、国家卫星海洋应用中心、国家对地观测科学数据中心、黄河流域科学数据开放共享联盟、中国科学数据期刊等数据机构，现面向高等院校、科研机构、企事业单位和社会人员，开展GCE应用挑战赛，征集GCE应用成果，开展GCE应用竞赛评选活动，为优秀获得者颁发奖励和证书，并为一等奖获得者优先支持国家冰川冻土沙漠科学数据中心开放基金申请。

一、竞赛背景

基于科学大数据、人工智能、云计算等新一代信息技术协同驱动已经成为科学研究新的驱动的背景下，地球系统科学领域正经历着时空认知范式的根本性重构，鉴于谷歌地球引擎（GEE）在地学、生态等学科研究中广泛使用的事实，对标GEE并突破GEE在观测数据、物理模型、AI模型以及大型模型方面的支持不足，基于超算和AI智算协同加速的混合云时空计算环境，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”研发了 “冰冻圈研究引擎GCE（Global Cryosphere research Engine）”，引入了大量国内国外遥感数据，集成了冰冻圈等区域特色数据（冰川、冻土、沙漠、积雪、黄土、灾害等）、AI样本数据集，以及冰冻圈分析算法工具、物理模型、人工智能模型，构建了通过云集成建模框架支持可视化的数据集成、模型调用、模型构建、基于大语言模型（如deep seek）“思维链”的计算任务智能编排，构建了冰冻圈开展“数据+AI+模型”新范式研究的支持应用环境。

目前，GCE已开展常态化应用服务，已经支撑了全球沙漠数据集制备、积雪数据集制备、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。为加快GCE在地学、生态、工程等科学研究与行业应用，丰富GCE的应用场景，进一步激发广大科技工作者、学生与开发者的创新潜力，特举办此次竞赛。

二、GCE 系统主要功能亮点

• 数据管理模块：包含卫星影像、观测数据、黄河流域、中巴经济走廊、冰冻圈等特色数据、AI数据集、模拟数据等约1.1PB。
• 基础算法集模块：包含遥感处理、水文建模、时间分析、空间分析、地形分析、GIS分析、统计分析等约300多个算法。
• 领域模型模块：包含OGGM、Noah-MP、PIEKTUK 、WRF-Hydro、Unet、CNN等物理模型和人工智能模型约100个。
• 智能流程编排模块：可实现可视化流程编排、智能化任务调度与管理等。
• 开发环境模块：支持代码编辑器、多语言支持(python/matlab/java)、GCE-SDK等。
• 地图可视化模块：支持交互式地图可视化、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：拥有云计算环境、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。

三、GCE数据源

GCE接入了国家冰川冻土沙漠科学数据中心、《中国科学数据》数据存储库、中科星图股份有限公司、中国资源卫星应用中心、国家卫星海洋应用中心海量数据。

四、竞赛目的

• 开展GCE系统支持在冰冻圈领域智能分析中的应用。
• 开展GCE在地学、生态以及其他领域科学研究及工程研究中的应用场景创新。
• 开展GCE技术交流、算法共享、平台完善的共建共享生态构建。
• 激励GCE在冰冻圈等领域研究中的二次开发与优化，进一步丰富GCE平台功能和资源。

五、竞赛方向与主要内容

参赛选需围绕GCE软件环境，选择建议竞赛建议题目、或自选题目，利用GCE提供的数据、模型、算法和算力等资源（也可自选题目），开展冰冻圈、沙漠、灾害、黄河流域、中巴经济走廊等领域研究，形成研究成果报告及相关成果材料，并提交到国家冰川冻土沙漠科学数据中心办公室。建议竞赛题目如下：

（1）冰川跃动速变感知与预警

（2）冰湖溃决速变感知及预警

（3）雪崩速变感知及预警

（4）滑坡识别与优化

（5）冰川裂缝自动识别与崩塌预警

（6）热融湖变化监测与易发评估

（7）黄河流域植被-水文干旱响应

（8）基于多源遥感数据的黄河流域生态脆弱性动态评估

（9）黄土高原小流域水土流失动态模拟与治理效益评估

（10）黄河泥沙输移与河道淤积预测

（11）多模态数据融合的泥石流灾害链预测

（12）基于数据驱动的冰川跃动速变感知与预警

（13）基于数据驱动的冰川泥石流速变感知及预警

（14）基于GCE的青藏工程走廊热融滑塌快速识别及易发性评价

（15）基于AI技术的沙丘移动趋势评估

（16）基于AI技术的沙尘暴预测及其影响范围评估

（17）基于数据驱动的冰湖溃决速变感知及预警（喜马拉雅山区）

（18）基于数据驱动的冰湖溃决速变感知及预警（中巴走廊）

（19）多源异构数据下GCE平台与InSAR技术结合的小兴安岭冻融滑坡易发性空间预测

（20）AI赋能的热融湖变化监测与易发评估

鼓励竞赛者围绕黄河流域、中巴经济走廊以及冰冻圈区域自选研究题目，并基于自己准备的数据、模型等，上传至GCE，完成研究成果，参与GCE竞赛。

六、参赛对象

高等院校师生、科研单位学生和研究人员、开发者、工程技术人员等均可报名参加，接受个人或团队形式参赛。

七、参赛方式

1、 报名方式

参赛者需填写报名表（点击阅读原文/扫描文后二维码），于截至日期前发送至组委会邮箱：myf@lzb.ac.cn, kangjf@lzb.ac.cn, aimh@lzb.ac.cn，邮箱标题格式为：“GCE竞赛报名+单位+姓名/团队名称”。项目办公室将为参赛者开通账户，并开展竞赛技术支持。

2、获取系统与数据

• GCE系统使用授权及使用手册
• 标准测试数据集
• 参考模型及API接口

3、成果提交

参赛者需在规定时完成以下工作：

• 在GCE完成所选题目所需的模型或代码构建等研究工作
• 在GCE中完成所选题目的计算、结果分析及可视化等研究结果
• 参赛者完成总结报告
• 参赛者提供成果展示视频

八、竞赛时间安排

九、评审标准

评审将从以下维度对参赛作品进行综合评分：

十、奖项设置（拟定）

• 一等奖（5名）： 国家冰川冻土沙漠科学数据中心开放基金支持（基金符合国家冰川冻土沙漠科学数据中心方向要求）+证书
• 二等奖（10名）： 奖金+证书
• 三等奖（20名）： 奖金+证书

十一、联系方式

主办单位：中国科学院西北生态环境资源研究院，国家冰川冻土沙漠科学数据中心
项目管理办公室：敏玉芳，康建芳，艾鸣浩
邮箱：myf@lzb.ac.cn , kangjf@lzb.ac.cn , aimh@lzb.ac.cn
电话：(0931)4967596, (0931)4967597, (0931)4967593

下载附件：GCE应用挑战赛报名表

数据源介绍

一、国家冰川冻土沙漠科学数据中心

冰川冻土沙漠科学数据中心（https://www.ncdc.ac.cn） 为本次竞赛提供了涵盖全球冰川、冻土、积雪、沙漠、黄土、灾害及其作用区的高质量数据集资源近6694个，数据量达到1.5PB。中心特色数据资源如下：
全球冰冻圈体系化数据资源：第一次、第二次中国冰川编目、高亚洲冰湖编目、高亚洲逐日积雪覆盖度产品、2018 年阿拉斯加冰川编目、全球山地冰川中心线和长度数据集、中国典型冰川几何形态数据集、中国典型冰川关键参数动态变化数据集，我国的积雪分布、积雪属性、积雪水文和积雪灾害数据等。
全球沙漠化体系化数据资源：我国沙漠、荒漠、绿洲分布数据，沙漠荒漠地区水、土、气、生观测数据，沙漠化动力过程模拟数据，全球沙通量、全球荒漠化风险数据，我国荒漠化区域植物群落调查数据等。

全球灾害体系化数据资源：中巴经济走廊泥石流事件数据集（2010-2022 年）、中巴经济走廊滑坡事件数据集（1970-2022 年）、中巴经济走廊冰湖溃决洪水事件数据集（2010-2022 年）、中巴经济走廊冰川跃动数据集（2010-2022 年）、中巴经济走廊崩塌事件数据集（1970-2022 年）等。
全球黄土体系化数据资源：黄河流域高质量发展体系化专题数据集。本专题包含：黄河流域基础地理、多源遥感影像；冰川、冻土、积雪、湖泊、沙漠、湿地、森林、草地、农田等专题数据；黄河流域气候气象、河流水资源数据；黄河流域典型流域水文、土壤、气候、生态数据；黄河流域上中游水土保持野外观测和遥感监测数据；黄河流域洪水、旱灾、泥石流、滑坡等自然灾害数据；黄河流域经济社会、工农业产业、旅游文化数据资源等。

二、《中国科学数据》数据存储库

《中国科学数据》数据存储库（https://www.scidb.cn/c/csdata） 为本次竞赛提供了近950条丰富的多学科数据支持。学科涵盖气象学、地质学、自然地理学、地球物理学、海洋学等核心地学领域，兼含环境科学、测绘遥感等交叉学科，支持多维度研究。

高频数据如青藏高原（气候与生态演变）、黄河流域（资源管理与灾害）、Landsat遥感影像（地表动态监测）、岩石显微图像（地质构造解析）、土壤普查（农业与生态）等，紧扣国家战略与全球热点。包含空间分布数据（GIS支持）、无人机影像、气象时序数据、岩石图像等，可训练AI模型（如目标检测）或开展多源数据联合分析。其中已关联正式出版论文的数据均为经同行评审的可靠数据，发布的数据以开放获取为主。适用于生态保护、灾害预警、碳中和等场景，鼓励参赛者充分挖掘多源数据交叉潜力，结合算法开发解决实际问题。

三、中科星图股份有限公司

中科星图股份有限公司成立于2006年，以数字地球为基础，将人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术与商业航天、低空经济深度融合，打造天基能力和空基能力，构建了集数据、计算和应用于一体的空天信息服务体系，向商业航天全产业链跃迁。公司可为特种领域、政府、企业和大众用户提供软件销售与数据服务、技术开发与服务、专用设备以及系统集成等业务。

中科星图秉持“ 向天补强、向空发展、空天一体、以云为本”理念，持续 攻坚核心技术，不断突破技术瓶颈，创新发展商业航天、低空经济产品，已掌握跨尺度全要素遥感大模型技术、多源融合驱动的数字孪生重建技术、面向数字地球智能应用的智能体技术、基于三维剖分网格的低空空域数字化构建技术、基于超算的大规模飞行器低空安全实时计算技术、大型星座天地一体化智能测控技术、基于跨域融合算力网的超算数据工场技术等一系列核心技术。基于技术创新，公司不断开拓新场景应用，打造和完善包括星图云开发者平台、星图云开放平台、星图低空云、星图地球 APP、看天 APP、“洞察者”商业航天测控产品、 “天箭”“天星”商业航天综合电子产品等在内的系列产品，深度融入“数字经济”“一带一路”“ 乡村振兴”“航天强国” 等国家战略发展进程，赋能千行百业。截至 2024 年已获得专利和软件著作权等知识产权3170余项。（https://www.geovis.com.cn）

四、中国资源卫星应用中心

中国资源卫星应用中心承担国家对地观测的重要任务，是国家三大卫星应用中心之一，承担我国对地观测卫星数据处理、存档、分发和服务设施建设与运行管理，积极拓展卫星应用领域，为国家经济建设和社会发展提供宏观决策依据，为全国广大用户提供各类对地观测数据产品和技术服务，并提供研究成果。中国资源卫星应用中心为本次竞赛提供包括高分系列、环境系列、空基系列、中巴系列、资源系列等各分辨率卫星数据资源。（https://data.cresda.cn）

五、国家卫星海洋应用中心

国家卫星海洋应用中心是自然资源部直属的正局级事业单位，已经建立包括北京站、牡丹江站、海南站、杭州站以及相应分系统在内的地面接收应用系统。国家卫星海洋应用中心负责为国内用户提供我国海洋卫星相关数据，提供的数据包括海洋一号系列卫星数据、海洋二号系列卫星数据、中法海洋卫星数据。国家卫星海洋应用中心为本次竞赛提供包括海洋水色卫星数据、海洋动力环境卫星数据、海洋监视监测卫星数据、海洋卫星专题数据资源等。（https://osdds.nsoas.org.cn）