NASA's Earth Science Data Systems (ESDS) Program works continually to ensure that all Earth science data and services are openly available.

（图片来源：https://earthdata.nasa.gov/s3fs-public/2025-01/fy24-projection-chart.png?VersionId=fYDASfyQGUz8QWDfPnFNLCbX0boSQm8o）

在科学探索的道路上，开放与共享始终是推动进步的重要力量。NASA（美国国家航空航天局）的地球科学数据系统（ESDS）计划正通过持续努力，让所有地球科学数据和服务实现完全开放，为全球科研人员和公众打开一扇通往地球奥秘的大门。

一、什么是开放科学与开源科学？

ESDS将开放科学定义为一种由技术支撑的协作文化，它鼓励在科学界和更广泛的公众群体中公开分享数据、信息和知识，从而加速科学研究和认知进程。基于开放科学的体系致力于让科学过程尽可能透明，使一项发现的所有要素都易于获取，确保研究结果能够被重复验证。

而在开放科学的理念下，“开源科学”这一不断发展的范式正在兴起。它从项目启动到实施的整个过程都秉持开放原则，让更广泛的群体能尽早参与到科学研究中。这种全程开放、无限制的研究模式，大大提升了透明度和可重复性，进而增强了人们对科学过程的信任。

自1994年起，NASA的地球科学数据就对所有用户开放，可用于任何用途；2015年起，ESDS更是确保通过NASA研究和技术资助开发的所有数据系统软件都以开源形式发布，不断向完全开放的体系迈进。

二、开放数据：海量资源触手可及

NASA开创性的开放数据政策，让地球观测系统数据和信息系统（EOSDIS）收藏中超过120拍字节的地球科学数据实现无限制访问。ESDS将数据的无限制可用性作为所有活动的基础，并始终走在技术前沿，确保数据的高效交付和使用。

随着EOSDIS数据量持续增长，ESDS正开创性地将这一海量数据迁移到Earthdata云平台。这一举措能让人们更高效地利用庞大的档案库——研究者可在云端进行分析，只需下载结果，大幅节省计算时间和处理需求。NASA地球系统观测站的新任务将产生比以往任何任务都多的数据，所有这些数据都将尽早通过Earthdata云平台公开。据预测，到2030年，NASA的地球科学数据收藏量将接近600拍字节。

此外，ESDS还注重数据的协作使用。借助Earthdata云平台以及基于云的多任务算法和分析平台（MAAP），更多用户能在科研早期就与数据交互。比如，亚利桑那州和阿布扎比的用户只需标准互联网连接，就能实时协作分析EOSDIS数据集，无需下载数据。

三、开放工具：助力数据探索与分析

除了开放数据，NASA的ESDS还提供了大量用于处理数据的工具和应用，以及这些工具背后的代码。地球数据工具页面包含由EOSDIS分布式主动档案中心（DAACs）创建的资源描述和链接，可实现数据搜索和子集提取等功能。此外，像NASA Worldview和Giovanni这样的专用工具，能让用户交互式探索数百个可视化数据层、叠加多个图层、进行比较、创建动画等。

四、实用资源

- 算法发布工具（APT）：帮助科学家协作编写标准化、高质量的算法文档，确保科学研究的可重复性。

- Pangeo项目：助力地球科学界在云端分析数据，其协作工具让研究者无需下载数据就能在商业云中访问、处理和分析NASA数据。

- 多任务算法和分析工具（MAAP）：由NASA和欧洲航天局联合推出，在通用云环境中整合数据、算法和计算能力，方便共享和处理来自实地、机载和卫星测量的数据。

- 地理信息系统（GIS）：一系列基于计算机的工具，可整合多种数据源的信息，用于绘制和研究地球变化。ESDS致力于提供符合GIS标准的数据，并通过EGIST团队支持GIS技术在地球科学研究中的应用。

五、为地球系统观测站提供开放数据

NASA的地球系统观测站（ESO）是一系列相互补充的协调任务，旨在获取多个地球过程的测量数据，助力应对和缓解气候变化。遵循NASA的开放数据政策，ESO数据将在任务过程中尽早公开。

开发任务数据处理系统（MDPS）至关重要，它能确保ESO任务数据以最透明的方式处理和交付，包括将原始仪器数据转化为科学质量数据产品所需的算法、软件、计算基础设施等。

为应对相关挑战，多任务数据处理系统研究正在进行中，分为四个阶段：2021年10月至2023年3月的MDPS架构推荐阶段；2023年3月至2024年9月的推荐MDPS详细分析阶段；基准技术解决方案和实施计划阶段；以及实施阶段。

六、参与其中，共促开放科学

NASA和ESDS为大家提供了多种从开放科学中受益并做出贡献的方式。由于ESDS应用程序和工具中使用的所有代码都是开源的，你可以创建自己的Worldview实例，或从NASA的GitHub网站下载代码。

此外，ESDS的竞争性项目，如地球系统科学协作连接推进计划（ACCESS）、地球系统公民科学计划（CSESP）等，提供了为正在进行的科学研究贡献数据和观测结果，或竞争资金以推进开放科学倡议的机会。

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