——记南京师范大学地理科学学院教授、

虚拟地理环境教育部重点实验室副主任陈旻及其科研团队

肖贞林

人类，作为地球的主人公，自从诞生那天起，就与周围地理环境发生着密切联系。人地关系，不仅是当今社会发展必须直面和探讨的问题，还是人类认识世界的永恒命题。在南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室副主任陈旻教授看来，我们生活的世界，是一个人类活动和自然环境相互作用的世界，因此科学家对于自然环境的探讨，永远无法与人类活动割裂。

现实世界到底发生了什么？人类如何对其发生的事情进行预估和评估？为了能够借助虚拟世界（信息世界），增强对真实世界（物理世界、人文世界）的感知、理解与研究，从而帮助推动真实世界的改造与发展，陈旻毅然决然投身到开放式地理建模与模拟、虚拟地理环境研究中，至今已十几载。在此过程中，他和研究团队致力于打破研究壁垒，让广泛的模型开发者和科研应用者走出模型孤岛，形成网络空间开放、合作、共赢的地理模拟资源整合与复用社区。在团队的共同攻关下，他们成功打造了OpenGMS平台。这一平台的建立，打破了我国科学研究的模型围墙，得到了国际社会广泛认可，极大地提升了中国研究团队的国际话语权，为我国地理信息科研应用共享翻开了标志性的一页。

学以致用：从数学到地理的跨越

数学是无穷的科学，也是陈旻敲开科学大门的钥匙。从小对数学的兴趣和对做学问的执着，让他毫不犹豫地选择了进入数学领域进行深耕。在南京师范大学本科4年的学习，陈旻在数学思维、数学理念的影响下，也潜移默化地形成了严谨、踏实的治学精神。

时光追溯到2004年，彼时临近大学毕业的陈旻虽依然热衷数学，但还是毅然决然地选择了和大多数同学完全不同的人生路径——转换跑道，投入能够将基础学科和实际应用结合到一起的研究方向，开展全新的研究试炼。“数学是一门很基础的学科，考研时，我一直想找到一个领域能够将这些理论学以致用，应用到我们的生活中。”他说。在这一理想的驱使下，陈旻选择走进地理信息科学领域，自此开启了自己全新的科研之旅。

2001年，我国学者提出通过结合传统实验地理学与虚拟地理环境，建立虚拟地理实验室及开展虚拟遥感地理实验的科学命题。陈旻攻读硕士期间，正是这一领域研究的启蒙发展时期。2008年虚拟地理环境教育部重点实验室依托于南京师范大学建设并正式开放运行，在这一平台的支撑下，陈旻及其所在团队的科研平台设备和科研管理体系也愈加完善起来。随着对研究领域的积累与实践，陈旻对虚拟地理环境领域也有了更深层次的思考。“最初我们主要对虚拟可视化开展研究，但这一方向研究所展示的环境始终是静态的，无法对现实世界的动态发展提供指导。”陈旻说。随着在研究领域的不断积淀，陈旻及其所在团队逐渐认识到虚拟地理环境不仅要注重虚拟，更要强调对地理环境的认知及发展变化的理解。而地理分析模型便是对世界发展规律的抽象表达，能够辅助科学家对于未来地理及环境现象的模拟与预测。在这一背景下，陈旻将研究方向转向了对地理分析模型的开发与利用。

科研路上，陈旻始终步履不停。为了开阔自己的研究视野、接触到更多领域内的前沿科研技术，在南京师范大学博士毕业后，陈旻决心前往香港中文大学从事博士后研究。中国香港作为国际大都市，是国内与国外科研交流的桥梁。在这里，陈旻在与世界各地科研学者交流合作的过程中，在虚拟地理环境的理念架构及人地关系的耦合建模中取得了一系列理论成果，相关成果成功发表在《地球科学综述》（地球科学排名前三的刊物）、《美国地理学会会刊》等刊物上。值得一提的是，他们所发表的文章是地球科学综述收录的第一篇地理信息科学领域相关文章，不仅开辟了相关刊物对这一学科文章收录的先河，还推动了相关领域将虚拟地理环境归纳到“大地学”学科的进程。这一切宝贵的科研经历都为他今后科研工作的开展奠定了坚实的基础。

模型共享：开创开放式地理建模系统

不负韶华，只争朝夕。从事科研工作需要满腔的热血，更需要耐得住性子，脚踏实地坚守在自己的科研岗位中。放眼整个地理学领域，虚拟地理环境等理论及系统的研究相较于其他学科主题而言需要更长时间的打磨与开拓，在这一过程中，科学家需要承受长时间不出科研理论成果的心理煎熬。但即使如此，陈旻也从未追求过“短平快”的产出，而是始终坚守着自己在虚拟地理环境领域的研究理想。2015年6月，陈旻以江苏省特聘教授的身份回到了母校，在虚拟地理环境教育部重点实验室的支撑下，他开始带领团队构建属于中国自己的开放式地理建模与模拟系统。

事实上，陈旻这一科研目标的树立由来已久。长期以来，陈旻开展虚拟地理环境研究的初衷就是通过相关模型对现实世界的发展进行预估与评估。但是通过多年来对地理信息科学科研圈动态的关注，他敏锐地发现：各个领域的研究者在自己的学科方向建立了大量的地理模型，但因为缺少科研领域沟通平台，因此跨领域建模协调分析能力极度缺乏，研究者们难以构建统一的模拟环境。从地理分析模型的建立到各类模型的共享及耦合集成，陈旻始终希望我们所处的网络环境是开放的。在这个开放的网络社区可以不断有新的资源加入其中，每个人都可以基于已有的资源开展研究工作。而能够打造这样一个能够快速迭代，并且有生命力的科研平台便是他始终如一的科研理想。“我们的现实世界是相互关联和影响的，很多时候我们所面对的问题，要涉及多种模型的应用。而在开放式地理建模与模拟平台的支撑下，可以让大家面对现实社会的复杂问题与复杂场景，将各领域资源进行模拟整合，更好地开展耦合性的研究。”陈旻说。

在这一背景下，陈旻团队花费了大量时间与心血在各个部门领域展开调研、探索。功夫不负有心人，他们最终于2017年成功开发了OpenGMS这一集地理模拟资源共享和耦合于一体的开放式地理建模与模拟平台。OpenGMS能够将散落的资源整合起来，为广大科研人员提供一个开放式服务型生态社区。在这个平台上，用户可以无壁垒交流，大量资源无浪费复用，分散在世界各地的地理建模研究者能够无障碍协作，构建的应用可以无差异整合。

作为中国首个开放式地理建模与模拟平台，OpenGMS受到了国际社会的广泛关注。平台极大地推动了地理信息科学模式创新，并成为全球三大地理信息模型平台之一，被国际著名社会与生态科学建模网络CoMSES Net列入十大可信任资源库之一（中国唯一入选）。迄今为止，已有来自牛津大学、麻省理工学院、澳洲国立大学、中国科学院大学、清华大学、武汉大学等国内外著名高校及科研院所的相关领域研究者将自己的模型资源放到了OpenGMS平台上。截至2021年11月7日，OpenGMS平台模型条目总数达4700余条，近3年的点击量达到10万，访问者来自世界上160多个国家和地区，涵盖大气、交通、水文、林业等多个学科、行业及社会部门。

通过模型进行模拟分析，科学家可以在地质地理、大气环流、水文水利、森林草地等方面的研究中反演过去、预测未来、模拟过程、揭示规律。OpenGMS平台的建立，不仅推动了国家级模拟分析生态系统的构建，还为我国智慧城市建设、区域可持续发展和“一带一路”倡议等提供方法与技术支撑。在坚实的科研成果支撑下，一系列荣誉纷至沓来。2021年，陈旻及其团队搭建的OpenGMS平台获得中国地理信息产业协会地理信息科技进步奖特等奖；“国产地理建模与模拟软件平台”获得了2021年度“中国地理科学十大研究进展”。

开放交流：促进地理分析模型国产化

只有全领域共同行动起来，才能推动我国地理建模与模拟领域的整体发展。作为一名科研工作者，身上的责任感一直在驱使着陈旻为我国地理分析模型的国产化做出更多实质性探索。纵观国内外科研领域的大环境，陈旻发现：目前我国从事自主创新建模与研发的团队屈指可数，研发成果难以得到实质性推广，这不仅阻碍了我国在国际建模领域话语权的提升，更影响了国产地理分析模型的创新与发展。在这一背景下，陈旻从2021年开始，就花费极大心血构建我国自主模型系统生态圈。

2021年1月，团队联合国内诸多知名学者和科研组织，发出了“发展国产化模型、构建自主模型生态圈”的倡议；同年8月9—16日，由南京师范大学联合中国地理学会、中国自然资源学会、中国地理信息产业协会、国际数字地球学会中国国家委员会共同发起并主办的首届国产地理分析模型培训班在线举办。这次培训班共收到了1500余份报名表，涉及十多个国家和地区的384所高校、研究院所、企业等单位，其中包括美国宾夕法尼亚州立大学、加拿大滑铁卢大学、英国曼彻斯特大学等国际知名高校和研究机构。经过审核，培训班共录取了1280名学员。

2022年8月，陈旻和研究团队成功举办了第二届国产地理分析模型培训班，此次培训班以“时空统计”为专题，邀请4位导师讲述中国人如何使用自己开发的时空统计模型，以及其未来的发展趋势。此次培训班相较于首届国产地理分析模型培训班招生规模有了进一步扩大，共有2600余位学员报名，最终2044名学员得以录取。两年多来，国产地理分析模型培训班的顺利举办，不仅推动了国家级模型服务生态系统建设，为构建知识共享、成果互惠、服务社会的具备开放性与持久活力的自主模型系统生态圈作出了贡献，还大大提升了地理模型的社会服务价值，促进了国产地理分析模型的健康蓬勃发展。“在与国内外科研学者的反复合作过程中，大家从对我们的模型持有怀疑态度，到愿意主动加入我们建立的科研平台，共同参与到国产地理分析模型的推广工作中来，这便是我们所做科研工作的最大意义。”陈旻说。

精诚合作：打造独有的团队特色

敢蹚别人没走过的路，才能收获别样风景。南京师范大学的地理信息科学能够在国内众多高校学科中脱颖而出，离不开像陈旻一样的一代代学者在这一领域的多年坚守。“在此之前，一些科研院所都是从遥感或测绘的角度探索地理信息科学，而南京师范大学坚守本心，从地理学本征发展这一学科。”陈旻说。事实上，南京师范大学早在地理科学学院布局之初，就召集了一批专门从事水文、大气、土壤生物等领域模型开发的科研学者，并号召各领域学者共同打破学科间的研究壁垒，齐心打造开放式地理建模与模拟平台，而“和谐共赢”的路径也让陈旻及其科研团队做到了“独一无二”。

如今，回首一路走来的科研旅程，陈旻由衷地感谢始终和自己并肩作战的研究团队成员。对所从事研究工作的科研认同感，让他们始终坚守着对研究领域的专注与热情。科研之火，生生不息。现如今面对初入团队的研究生，陈旻也希望他们能够在科研中磨砺出吃苦的精神与品质，为他们未来参与到各种大型科研项目中打好基础。而他也希望自己的团队成员不要拘于一隅，要勇于走出去和国外的专家学者一起交流，逐渐建立起属于自己的知识体系及知识架构，为团队及领域内培养更多复合型人才，使中国的地理建模与模拟领域研究后继有人。

科学研究就是永无休止地攀登一个又一个的科研高峰。在陈旻看来，现在远不是可以停下来的时候。“今后，我希望能够将我们所建立的开放式地理建模与模拟平台变得更加灵活，吸引国内更多的科研人员使用，将国产化科研平台推广应用的这条路走得更加扎实。”对于未来的规划，陈旻始终有着清晰的目标。以理想为马，他还将引领团队一往无前！

（责编：张闻）