肖貞林

陳旻

人類，作為地球的主人公，自從誕生那天起，就與周圍地理環(huán)境發(fā)生著密切聯(lián)系。人地關(guān)系，不僅是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展必須直面和探討的問題，還是人類認(rèn)識世界的永恒命題。在南京師范大學(xué)虛擬地理環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任陳旻教授看來，我們生活的世界，是一個(gè)人類活動(dòng)和自然環(huán)境相互作用的世界，因此科學(xué)家對于自然環(huán)境的探討，永遠(yuǎn)無法與人類活動(dòng)割裂。

現(xiàn)實(shí)世界到底發(fā)生了什么？人類如何對其發(fā)生的事情進(jìn)行預(yù)估和評估？為了能夠借助虛擬世界（信息世界），增強(qiáng)對真實(shí)世界（物理世界、人文世界）的感知、理解與研究，從而幫助推動(dòng)真實(shí)世界的改造與發(fā)展，陳旻毅然決然投身到開放式地理建模與模擬、虛擬地理環(huán)境研究中，至今已十幾載。在此過程中，他和研究團(tuán)隊(duì)致力于打破研究壁壘，讓廣泛的模型開發(fā)者和科研應(yīng)用者走出模型孤島，形成網(wǎng)絡(luò)空間開放、合作、共贏的地理模擬資源整合與復(fù)用社區(qū)。在團(tuán)隊(duì)的共同攻關(guān)下，他們成功打造了OpenGMS平臺。這一平臺的建立，打破了我國科學(xué)研究的模型圍墻，得到了國際社會(huì)廣泛認(rèn)可，極大地提升了中國研究團(tuán)隊(duì)的國際話語權(quán)，為我國地理信息科研應(yīng)用共享翻開了標(biāo)志性的一頁。

學(xué)以致用：從數(shù)學(xué)到地理的跨越

數(shù)學(xué)是無窮的科學(xué)，也是陳旻敲開科學(xué)大門的鑰匙。從小對數(shù)學(xué)的興趣和對做學(xué)問的執(zhí)著，讓他毫不猶豫地選擇了進(jìn)入數(shù)學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行深耕。在南京師范大學(xué)本科4年的學(xué)習(xí)，陳旻在數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)理念的影響下，也潛移默化地形成了嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)的治學(xué)精神。

時(shí)光追溯到2004年，彼時(shí)臨近大學(xué)畢業(yè)的陳旻雖依然熱衷數(shù)學(xué)，但還是毅然決然地選擇了和大多數(shù)同學(xué)完全不同的人生路徑——轉(zhuǎn)換跑道，投入能夠?qū)⒒A(chǔ)學(xué)科和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合到一起的研究方向，開展全新的研究試煉。“數(shù)學(xué)是一門很基礎(chǔ)的學(xué)科，考研時(shí)，我一直想找到一個(gè)領(lǐng)域能夠?qū)⑦@些理論學(xué)以致用，應(yīng)用到我們的生活中。”他說。在這一理想的驅(qū)使下，陳旻選擇走進(jìn)地理信息科學(xué)領(lǐng)域，自此開啟了自己全新的科研之旅。

2001年，我國學(xué)者提出通過結(jié)合傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)地理學(xué)與虛擬地理環(huán)境，建立虛擬地理實(shí)驗(yàn)室及開展虛擬遙感地理實(shí)驗(yàn)的科學(xué)命題。陳旻攻讀碩士期間，正是這一領(lǐng)域研究的啟蒙發(fā)展時(shí)期。2008年虛擬地理環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室依托于南京師范大學(xué)建設(shè)并正式開放運(yùn)行，在這一平臺的支撐下，陳旻及其所在團(tuán)隊(duì)的科研平臺設(shè)備和科研管理體系也愈加完善起來。隨著對研究領(lǐng)域的積累與實(shí)踐，陳旻對虛擬地理環(huán)境領(lǐng)域也有了更深層次的思考。“最初我們主要對虛擬可視化開展研究，但這一方向研究所展示的環(huán)境始終是靜態(tài)的，無法對現(xiàn)實(shí)世界的動(dòng)態(tài)發(fā)展提供指導(dǎo)?！标悤F說。隨著在研究領(lǐng)域的不斷積淀，陳旻及其所在團(tuán)隊(duì)逐漸認(rèn)識到虛擬地理環(huán)境不僅要注重虛擬，更要強(qiáng)調(diào)對地理環(huán)境的認(rèn)知及發(fā)展變化的理解。而地理分析模型便是對世界發(fā)展規(guī)律的抽象表達(dá)，能夠輔助科學(xué)家對于未來地理及環(huán)境現(xiàn)象的模擬與預(yù)測。在這一背景下，陳旻將研究方向轉(zhuǎn)向了對地理分析模型的開發(fā)與利用。

團(tuán)隊(duì)合照

科研路上，陳旻始終步履不停。為了開闊自己的研究視野、接觸到更多領(lǐng)域內(nèi)的前沿科研技術(shù)，在南京師范大學(xué)博士畢業(yè)后，陳旻決心前往香港中文大學(xué)從事博士后研究。中國香港作為國際大都市，是國內(nèi)與國外科研交流的橋梁。在這里，陳旻在與世界各地科研學(xué)者交流合作的過程中，在虛擬地理環(huán)境的理念架構(gòu)及人地關(guān)系的耦合建模中取得了一系列理論成果，相關(guān)成果成功發(fā)表在《地球科學(xué)綜述》（地球科學(xué)排名前三的刊物）、《美國地理學(xué)會(huì)會(huì)刊》等刊物上。值得一提的是，他們所發(fā)表的文章是地球科學(xué)綜述收錄的第一篇地理信息科學(xué)領(lǐng)域相關(guān)文章，不僅開辟了相關(guān)刊物對這一學(xué)科文章收錄的先河，還推動(dòng)了相關(guān)領(lǐng)域?qū)⑻摂M地理環(huán)境歸納到“大地學(xué)”學(xué)科的進(jìn)程。這一切寶貴的科研經(jīng)歷都為他今后科研工作的開展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

模型共享：開創(chuàng)開放式地理建模系統(tǒng)

不負(fù)韶華，只爭朝夕。從事科研工作需要滿腔的熱血，更需要耐得住性子，腳踏實(shí)地堅(jiān)守在自己的科研崗位中。放眼整個(gè)地理學(xué)領(lǐng)域，虛擬地理環(huán)境等理論及系統(tǒng)的研究相較于其他學(xué)科主題而言需要更長時(shí)間的打磨與開拓，在這一過程中，科學(xué)家需要承受長時(shí)間不出科研理論成果的心理煎熬。但即使如此，陳旻也從未追求過“短平快”的產(chǎn)出，而是始終堅(jiān)守著自己在虛擬地理環(huán)境領(lǐng)域的研究理想。2015年6月，陳旻以江蘇省特聘教授的身份回到了母校，在虛擬地理環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的支撐下，他開始帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建屬于中國自己的開放式地理建模與模擬系統(tǒng)。

事實(shí)上，陳旻這一科研目標(biāo)的樹立由來已久。長期以來，陳旻開展虛擬地理環(huán)境研究的初衷就是通過相關(guān)模型對現(xiàn)實(shí)世界的發(fā)展進(jìn)行預(yù)估與評估。但是通過多年來對地理信息科學(xué)科研圈動(dòng)態(tài)的關(guān)注，他敏銳地發(fā)現(xiàn)：各個(gè)領(lǐng)域的研究者在自己的學(xué)科方向建立了大量的地理模型，但因?yàn)槿鄙倏蒲蓄I(lǐng)域溝通平臺，因此跨領(lǐng)域建模協(xié)調(diào)分析能力極度缺乏，研究者們難以構(gòu)建統(tǒng)一的模擬環(huán)境。從地理分析模型的建立到各類模型的共享及耦合集成，陳旻始終希望我們所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是開放的。在這個(gè)開放的網(wǎng)絡(luò)社區(qū)可以不斷有新的資源加入其中，每個(gè)人都可以基于已有的資源開展研究工作。而能夠打造這樣一個(gè)能夠快速迭代，并且有生命力的科研平臺便是他始終如一的科研理想?！拔覀兊默F(xiàn)實(shí)世界是相互關(guān)聯(lián)和影響的，很多時(shí)候我們所面對的問題，要涉及多種模型的應(yīng)用。而在開放式地理建模與模擬平臺的支撐下，可以讓大家面對現(xiàn)實(shí)社會(huì)的復(fù)雜問題與復(fù)雜場景，將各領(lǐng)域資源進(jìn)行模擬整合，更好地開展耦合性的研究?！标悤F說。

在這一背景下，陳旻團(tuán)隊(duì)花費(fèi)了大量時(shí)間與心血在各個(gè)部門領(lǐng)域展開調(diào)研、探索。功夫不負(fù)有心人，他們最終于2017年成功開發(fā)了OpenGMS這一集地理模擬資源共享和耦合于一體的開放式地理建模與模擬平臺。OpenGMS能夠?qū)⑸⒙涞馁Y源整合起來，為廣大科研人員提供一個(gè)開放式服務(wù)型生態(tài)社區(qū)。在這個(gè)平臺上，用戶可以無壁壘交流，大量資源無浪費(fèi)復(fù)用，分散在世界各地的地理建模研究者能夠無障礙協(xié)作，構(gòu)建的應(yīng)用可以無差異整合。

作為中國首個(gè)開放式地理建模與模擬平臺，OpenGMS受到了國際社會(huì)的廣泛關(guān)注。平臺極大地推動(dòng)了地理信息科學(xué)模式創(chuàng)新，并成為全球三大地理信息模型平臺之一，被國際著名社會(huì)與生態(tài)科學(xué)建模網(wǎng)絡(luò)CoMSES Net列入十大可信任資源庫之一（中國唯一入選）。迄今為止，已有來自牛津大學(xué)、麻省理工學(xué)院、澳洲國立大學(xué)、中國科學(xué)院大學(xué)、清華大學(xué)、武漢大學(xué)等國內(nèi)外著名高校及科研院所的相關(guān)領(lǐng)域研究者將自己的模型資源放到了OpenGMS平臺上。截至2021年11月7日，OpenGMS平臺模型條目總數(shù)達(dá)4700余條，近3年的點(diǎn)擊量達(dá)到10萬，訪問者來自世界上160多個(gè)國家和地區(qū)，涵蓋大氣、交通、水文、林業(yè)等多個(gè)學(xué)科、行業(yè)及社會(huì)部門。

通過模型進(jìn)行模擬分析，科學(xué)家可以在地質(zhì)地理、大氣環(huán)流、水文水利、森林草地等方面的研究中反演過去、預(yù)測未來、模擬過程、揭示規(guī)律。OpenGMS平臺的建立，不僅推動(dòng)了國家級模擬分析生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建，還為我國智慧城市建設(shè)、區(qū)域可持續(xù)發(fā)展和“一帶一路”倡議等提供方法與技術(shù)支撐。在堅(jiān)實(shí)的科研成果支撐下，一系列榮譽(yù)紛至沓來。2021年，陳旻及其團(tuán)隊(duì)搭建的OpenGMS平臺獲得中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)地理信息科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)；“國產(chǎn)地理建模與模擬軟件平臺”獲得了2021年度“中國地理科學(xué)十大研究進(jìn)展”。

陳旻在中國地理學(xué)會(huì)地理科學(xué)前沿論壇上發(fā)言

開放交流：促進(jìn)地理分析模型國產(chǎn)化

只有全領(lǐng)域共同行動(dòng)起來，才能推動(dòng)我國地理建模與模擬領(lǐng)域的整體發(fā)展。作為一名科研工作者，身上的責(zé)任感一直在驅(qū)使著陳旻為我國地理分析模型的國產(chǎn)化做出更多實(shí)質(zhì)性探索?？v觀國內(nèi)外科研領(lǐng)域的大環(huán)境，陳旻發(fā)現(xiàn)：目前我國從事自主創(chuàng)新建模與研發(fā)的團(tuán)隊(duì)屈指可數(shù)，研發(fā)成果難以得到實(shí)質(zhì)性推廣，這不僅阻礙了我國在國際建模領(lǐng)域話語權(quán)的提升，更影響了國產(chǎn)地理分析模型的創(chuàng)新與發(fā)展。在這一背景下，陳旻從2021年開始，就花費(fèi)極大心血構(gòu)建我國自主模型系統(tǒng)生態(tài)圈。

2021年1月，團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國內(nèi)諸多知名學(xué)者和科研組織，發(fā)出了“發(fā)展國產(chǎn)化模型、構(gòu)建自主模型生態(tài)圈”的倡議；同年8月9—16日，由南京師范大學(xué)聯(lián)合中國地理學(xué)會(huì)、中國自然資源學(xué)會(huì)、中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、國際數(shù)字地球?qū)W會(huì)中國國家委員會(huì)共同發(fā)起并主辦的首屆國產(chǎn)地理分析模型培訓(xùn)班在線舉辦。這次培訓(xùn)班共收到了1500余份報(bào)名表，涉及十多個(gè)國家和地區(qū)的384所高校、研究院所、企業(yè)等單位，其中包括美國賓夕法尼亞州立大學(xué)、加拿大滑鐵盧大學(xué)、英國曼徹斯特大學(xué)等國際知名高校和研究機(jī)構(gòu)。經(jīng)過審核，培訓(xùn)班共錄取了1280名學(xué)員。

2022年8月，陳旻和研究團(tuán)隊(duì)成功舉辦了第二屆國產(chǎn)地理分析模型培訓(xùn)班，此次培訓(xùn)班以“時(shí)空統(tǒng)計(jì)”為專題，邀請4位導(dǎo)師講述中國人如何使用自己開發(fā)的時(shí)空統(tǒng)計(jì)模型，以及其未來的發(fā)展趨勢。此次培訓(xùn)班相較于首屆國產(chǎn)地理分析模型培訓(xùn)班招生規(guī)模有了進(jìn)一步擴(kuò)大，共有2600余位學(xué)員報(bào)名，最終2044名學(xué)員得以錄取。兩年多來，國產(chǎn)地理分析模型培訓(xùn)班的順利舉辦，不僅推動(dòng)了國家級模型服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)，為構(gòu)建知識共享、成果互惠、服務(wù)社會(huì)的具備開放性與持久活力的自主模型系統(tǒng)生態(tài)圈作出了貢獻(xiàn)，還大大提升了地理模型的社會(huì)服務(wù)價(jià)值，促進(jìn)了國產(chǎn)地理分析模型的健康蓬勃發(fā)展?！霸谂c國內(nèi)外科研學(xué)者的反復(fù)合作過程中，大家從對我們的模型持有懷疑態(tài)度，到愿意主動(dòng)加入我們建立的科研平臺，共同參與到國產(chǎn)地理分析模型的推廣工作中來，這便是我們所做科研工作的最大意義?！标悤F說。

精誠合作：打造獨(dú)有的團(tuán)隊(duì)特色

敢蹚別人沒走過的路，才能收獲別樣風(fēng)景。南京師范大學(xué)的地理信息科學(xué)能夠在國內(nèi)眾多高校學(xué)科中脫穎而出，離不開像陳旻一樣的一代代學(xué)者在這一領(lǐng)域的多年堅(jiān)守?！霸诖酥埃恍┛蒲性核际菑倪b感或測繪的角度探索地理信息科學(xué)，而南京師范大學(xué)堅(jiān)守本心，從地理學(xué)本征發(fā)展這一學(xué)科?！标悤F說。事實(shí)上，南京師范大學(xué)早在地理科學(xué)學(xué)院布局之初，就召集了一批專門從事水文、大氣、土壤生物等領(lǐng)域模型開發(fā)的科研學(xué)者，并號召各領(lǐng)域?qū)W者共同打破學(xué)科間的研究壁壘，齊心打造開放式地理建模與模擬平臺，而“和諧共贏”的路徑也讓陳旻及其科研團(tuán)隊(duì)做到了“獨(dú)一無二”。

如今，回首一路走來的科研旅程，陳旻由衷地感謝始終和自己并肩作戰(zhàn)的研究團(tuán)隊(duì)成員。對所從事研究工作的科研認(rèn)同感，讓他們始終堅(jiān)守著對研究領(lǐng)域的專注與熱情?？蒲兄?，生生不息?，F(xiàn)如今面對初入團(tuán)隊(duì)的研究生，陳旻也希望他們能夠在科研中磨礪出吃苦的精神與品質(zhì)，為他們未來參與到各種大型科研項(xiàng)目中打好基礎(chǔ)。而他也希望自己的團(tuán)隊(duì)成員不要拘于一隅，要勇于走出去和國外的專家學(xué)者一起交流，逐漸建立起屬于自己的知識體系及知識架構(gòu)，為團(tuán)隊(duì)及領(lǐng)域內(nèi)培養(yǎng)更多復(fù)合型人才，使中國的地理建模與模擬領(lǐng)域研究后繼有人。

科學(xué)研究就是永無休止地攀登一個(gè)又一個(gè)的科研高峰。在陳旻看來，現(xiàn)在遠(yuǎn)不是可以停下來的時(shí)候?！敖窈?，我希望能夠?qū)⑽覀兯⒌拈_放式地理建模與模擬平臺變得更加靈活，吸引國內(nèi)更多的科研人員使用，將國產(chǎn)化科研平臺推廣應(yīng)用的這條路走得更加扎實(shí)?！睂τ谖磥淼囊?guī)劃，陳旻始終有著清晰的目標(biāo)。以理想為馬，他還將引領(lǐng)團(tuán)隊(duì)一往無前！科