释放地球观测的潜力以应对非洲的严峻挑战

与非洲数字地球合作释放地球观测的潜力以应对非洲的严峻挑战I N S I G H T R E P O R TJ A N U A R Y 2 0 2 1 释放地球观测的潜力以解决非洲的关键问题挑战2封面：非洲数字地球内容3执行摘要5介绍61 优化卫星数据102 非洲地球观测产业加速发展123 提高农业生产力164 采矿活动的有效监管20呼吁采取行动21附录28贡献者/致谢29尾注© 2021 世界经济论坛。版权所有。不得以任何形式或通过任何方式（包括影印和录制）或通过任何信息存储和检索系统复制或传播本出版物的任何部分。 释放地球观测的潜力以解决非洲的关键问题挑战3执行摘要地球观测是利用第四次工业革命的创新来支持公共利益的基础。我们经常听到数据和信息是 21 世纪的货币。这就是为什么数据民主化如此重要的原因，特别是在那些经济因缺乏相关和可用数据而受到影响的国家。大数据是构建弹性系统的基础，因此当访问和使用障碍被消除时，其解决发展优先事项和关键挑战的潜力将被释放。随着全球 COVID-19 危机威胁到非洲经济及其公民、政府和行业领袖的生计，政府和行业领袖、非政府组织和民间社会组织被要求利用所有可用数据来应对、恢复和推进受阻的努力，以实现全球发展优先事项。从这个角度来看，地球观测 (EO) 可以成为非洲最有价值的资产之一可以依靠。事实上，EO 提供了大量卫星数据，用于监测和管理地球自然资源以及人类和气候对它们的影响。非洲数字地球（DE Africa）是第四次工业革命技术如何推动广泛的社会经济发展的一个例子。它是整个非洲大陆规模的数据基础设施，使处理和分析卫星数据的能力民主化。它通过允许详细的跟踪各国的水、土地、建筑和植被变化。它提供的见解可用于解决广泛的问题，包括水资源短缺、土地使用和粮食安全。 释放地球观测的潜力以解决非洲的关键问题挑战4即使在保守的假设下，DE Africa 对非洲工业的影响也可能超过每年 20 亿美元。本报告提供，对于首次对非洲非洲发展的潜在影响进行了一些量化，揭示了三个关键领域：1.EO行业加速增长，额外的5 亿美元的年销售额以及随之而来的就业和财政收入的外部性2. 通过节水、提高生产力、保险福利和减少农业农药使用来提高农业生产力，每年至少额外增加 9 亿美元3.有效监管黄金开采活动，通过减少环境破坏和逃税至少节省 9 亿美元要将经济估计转变为大规模行动，需要将数据分析实践和分析就绪的 EO 数据吸收和整合到商业模型和政治系统中。以非洲为主导的跨部门和视角的生态系统可以看到地理空间数据和服务带来的可持续机遇。这需要与利益相关者合作和加强。利用现有框架并确定差距以进行改进，将使这些数据能够用于应对非洲的关键挑战。图1即使在保守的假设下，到 2024 年，非洲东部的社会经济效益每年也可能超过 20 亿美元$2,50$2,00$1,50$1,00$0,50$0,50$-EO产业加速成长有效监管采矿活动带来的财政和环境效益农业中的水、生产力、保险福利DE Africa 总社会经济效益DE 非洲社会经济效益，十亿美元资料来源：团队分析$2,30$0,90$0,90 释放地球观测的潜力以解决非洲的关键问题挑战5介绍数字地球非洲将地球观测转化为可访问的数据和服务，为战略决策提供信息。非洲是一个广阔的大陆，环境丰富多样，带来了许多挑战，例如获得饮用水、城市快速发展、森林砍伐和粮食不安全。在这些挑战对社区造成影响之际，全球 COVID-19 危机威胁着非洲经济，阻碍了实现全球发展优先事项的努力。联合国非洲经济委员会（UNECA）报告称，经济增长将从 3.2% 放缓至 1.8%，使 2700 万人陷入极端贫困1.非洲的应对和恢复能力直接关系到我们对自然资源影响的了解程度。地球观测 (EO) 数据是这些信息的基石，第四次工业革命的一个关键转变是我们访问和使用这些数据的方式发生了变化，以支持对这些关键问题的快速响应挑战。通过技术的融合，数据分析和可视化的新可能性正在出现。然而，各国仍面临挑战EO 数据的可用性、访问、质量和可用性，以充分发挥其潜力。Digital Earth Africa (DE Africa) 正在将 EO 数据转化为信息和服务，这将使将 EO 用于许多战略目的的能力民主化。 DE Africa 将提高我们对非洲大陆不断变化的格局的理解，为更明智、更具战略性和包容性的决策提供急需的见解和分析。随着 COVID-19 危机的发展，这些信息将支持政府监测与人和环境相关的变化，并建立弹性系统以支持恢复。此外，使 EO 数据民主化将推动非洲经济的增长，因为它为创新和创造新产品提供了更容易获取的卫星数据。这为行业盈利能力和许多部门的生产力，例如土地规划、农业和矿产勘探。 释放地球观测的潜力以解决非洲的关键问题挑战6下面：盖蒂图片社优化卫星数据免费提供和访问的卫星数据对于解决发展优先事项和全球目标至关重要。1 释放地球观测的潜力以解决非洲的关键问题挑战7几十年来，卫星一直在拍摄非洲陆地表面和海岸线的图像，提供了广泛的对土地和水资源的一系列见解– 从海岸和河流到土壤和农作物及其随时间的变化。这些信息的可用性推动了非洲大陆各国对使用这些数据来解决国家发展优先事项和推动政策框架取得进展。这包括关于气候变化的《巴黎协定》、《仙台减少灾害风险框架》、联合国可持续发展目标 (SDG) 和 2063 年议程。现在，从 EO 获得的知识比以往任何时候都更有助于继续努力实现这些发展面对全球大流行的蓝图。挑战：发展数据卫星图像是丰富的信息来源，可免费获得，但难以获取、放大、计算和分析。如果 EO 数据在整个非洲大陆更容易获取和使用，各国就可以克服许多挑战，以满足其不断增长的人口的需求，从管理环境到开发资源和释放农业潜力。地球观测组织和地球观测卫星委员会的分析确定了 EO 可以支持的具体 SDG 目标和指标（见图 2）。数字 2EO可以支持的SDG目标和指标2目标：为实现目标做出贡献，不一定是指标目标指标：直接衡量或间接支持指标1.41.51.没有贫穷1.4.22.32.42.c2. 零饥饿2.4.13.33.43.93.d3. 身体健康3.9.14.素质教育5.a5. 性别平等5.a.16.16.36.46.56.66.a6.b6. 清洁水和卫生设施6.3.16.3.26.4.26.5.16.6.17.27.37.a7.b7. 负担得起的清洁能源7.1.18.48. 体面工作与经济增长9.19.49.59.a9. 工业、创新和基础设施9.1.1 9.4.110.610.710.a10. 减少不平等11.211.311.411.511.611.711.b11.c11. 可持续城市和社区11.1.111.2.111.3.111.6.211.7.112.212.412.812.a12.b12.负责任的消费和生产12.a.113.113.213.313.b13. 气候行动13.1.114.114.214.314.414.614.714.a14. 水下生命14.3.1 14.4.1 14.5.115.115.215.315.415.515.715.815.915. 陆地生活15.1.115.2.115.3.115.4.115.4.216.816. 和平、正义与强大的机构17.217.317.617.717.817.917.1617.1717.1817. 目标的伙伴关系17.6.1 17.18.1 释放地球观测的潜力以解决非洲的关键问题挑战8解决方案：适用于整个非洲的数据立方体开放卫星数据政策和分析就绪数据，再加上云基础设施和开源技术，正在创造转型机会。开放数据立方体 (ODC) 概念允许在大陆范围内提供信息，并包含一个蓬勃发展的在线社区，专注于推进其核心能力。 DE Africa 已扩大 ODC技术向整个非洲大陆提供一个平台，可以快速开发和应用算法以生成新信息，从简单的事实到趋势的可视化。政策制定者、科学家、私营部门和民间社会都可以随时使用到 EO 见解，以应对整个大陆的社会、环境和经济变化。数字 3通过数据立方体架构将用户与观察结果联系起来结构化时间序列资料来源：非洲数字地球注：在 DE Africa 方法中，可免费获得的卫星观测数据被预处理为可供分析的数据，从而生成可轻松分析的时间序列图像，以揭示覆盖整个大陆的丰富新信息产品——例如观察开放数据来自政府观测系统分析就绪数据产品EO 产品全面、常规、土地和水资源管理者资源公司统计局 农业科技产业 政策机构 创新者报告网页服务编写代码作为裁剪蒙版或表面水图。广泛的用户可以访问这些公开可用的产品，根据自己的条件为关键问题带来新的信息以用户为中心&抄送决策信息特定的信息产品，包括简单的事实、数字、形象化 释放地球观测的潜力以解决非洲的关键问题挑战9影响：建立弹性系统DE Africa 的土地面积超过 3000 万平方公里，将成为世界上最大的开放数据立方体，提供对一系列问题的见解，包括洪水、干旱、土壤、海岸侵蚀、农业、森林和土地利用以及土地变化，水的可用性和质量，以及人类住区的变化。特别是，在非洲使用 EO 将直接与 SDG 2（零饥饿）、SDG 6（清洁水和卫生）、可持续发展目标 9（工业、创新和基础设施）、可持续发展目标 11（可持续城市和社区）、可持续发展目标 13（气候行动）、可持续发展目标 14（水下生物）和可持续发展目标 15（陆地生物）。来自 EO 的宝贵见解已经通过使各国能够监测相关变化来帮助非洲的 COVID-19 应对和恢复对人和环境。例如，简单地确定水资源就可以更容易地获得清洁水和良好的卫生条件是对抗病毒传播的绝对最低要求。此外，担心可以通过定期绘制粮食作物地图来解决粮食短缺问题，以支持有关农业发展问题的决策。通过使用 ODC 技术使 EO 数据民主化，最终为政府和行业提供建立管理非洲大陆自然资源所需系统的工具。这将通过使用 DE Africa 的免费和开放产品和服务刺激数字经济和加速创新，帮助支持非洲在 COVID-19 之后的经济复苏。图 4地球观测在具体联合国可持续发展目标中的应用说明农民可以监测他们的土地植被，以改善对作物生产的前景，确保对粮食量的预测准确，并及早发现潜在的粮食短缺。社区可以更好地了解水坝、湿地、河流和其他水体因洪水和干旱而发生的水量和水质变化，从而改善水资源管理。公司、小型企业和企业家将可以访问可分析的 EO 数据来开发新的应用程序，其中许多应用程序尚未实现。城市规划者可以根据土地定居点随时间的变化来跟踪人口流动，以了解城市化的发生地点。各国可以测量和监测环境，以制定和实施气候行动适应和缓解计划。社区可以监测水质并评估海洋生物的状况和影响，以改善近海管理。各国可以监测、跟踪和报告森林覆盖率，以实现更可持续的森林管理。资料来源：非洲数字地球。15. 陆地生活14. 水下生命13. 气候行动11. 可持续城市和社区9. 工业、创新和基础设施6. 清洁水和卫生设施2. 零饥饿 释放地球观测的潜力以解决非洲的关键问题挑战10下面：盖蒂图片社非洲地球观测产业加速发展非洲的行业增长和能力对于充分实现地球观测数据的好处至关重要。2 释放地球观测的潜力以解决非洲的关键问题挑战11据估计，从 2024 年起，DE Africa 将使非洲 EO 产业每年增长 5 亿美元。这是基于非洲 EO 产业将从 2019 年的 13.2 亿美元增长到到 2024 年 18 亿美元。与不存在 DE Africa 的情况相比，它将直接增加约 385 美元亿美元的下游非洲 EO 行业的年收入。此外，如果非洲采用表现最好的国家的最佳做法（见附录），到 2024 年，DE Africa 对非洲 EO 行业收入的贡献将每年增加 1.17 亿美元。数字 5DE Africa 可以将该地区的地球观测市场规模扩大 5 亿美元43.50.383 0.1173.61232.521.510.502019年市场规模12024 年 BAU 增长1直接 DEA 影响2间接 DEA 影响320