近日，国家地理信息系统工程技术研究中心陈能成教授团队在地球科学领域顶级期刊《Earth-Science Reviews》（IF=12.413）上刊发研究成果—Spatiotemporal forecasting in earth system science: Methods, uncertainties, predictability and future directions。该文针对地球系统科学的预测问题，系统阐述了时空预测的基本理论和当前进展，包括方法、不确定性及可预测性，并展望了新一代智能时空预测系统的发展方向。论文第一作者为国家地理信息系统工程技术研究中心特任教授许磊，通讯作者为陈能成教授。

时空预测问题是指对未知系统状态在时间和空间上的预测。时空预测被广泛应用于现实世界的众多应用中，如天气预测、交通流预测、地震预测等等。相比传统的时间序列预测和空间插值，时空预测在空间和时间维度上对时空依赖关系进行建模并开展预测。现有的时空预测方法可以分为三种类型：时空统计、人工智能和物理模型。这些时空预测方法可以在哪些场景开展应用？精度如何？具有哪些不确定性？如何对不确定性进行建模？未来如何进一步发展？这些问题目前还缺少系统全面的阐述。

针对上述问题，该团队对地球系统科学中的时空预测问题开展研究，系统阐述了时空预测的理论方法，对时空预测的不确定性进行归纳总结，提出了未来时空预测的发展方向：数据-模型耦合，数据质量控制，预测不确定性的概率建模，可预测性源的深度理解以及智能时空预测，为新一代时空预测系统的发展提供理论支撑。

该项研究受到国家重点研发项目资助。

论文信息：

Title：Spatiotemporal forecasting in earth system science: Methods, uncertainties, predictability and future directions

Authors：Lei Xu, Nengcheng Chen*, Zeqiang Chen, Chong Zhang, Hongchu Yu

Source：Earth-Science Reviews

DOI：10.1016/j.earscirev.2021.103828

Published online：6 October 2021

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012825221003299