开放源码与地球科学有什么关系？NASA 解答

开源领域的最新发展产生了深远的影响，甚至超出了大多数评论家最初的设想。例如，美国国家航空航天局（NASA）最近宣布，它致力于“……开放政府的原则”和“……（鼓励）创新和创业”，因此将发布其一系列软件项目的源代码，这与本文作者产生了共鸣。

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我和本文下面提到的其他贡献者都在 NASA 工作，并且还通过 Apache 软件基金会的多个开源项目积极参与开源社区。NASA 在我们工作之外更广泛的贡献以及 NASA 作为一个机构对开源社区的总体影响受到了各种新闻媒体的鼓励和报道，但日常开源爱好者和开发人员感受到的直接影响往往是多样且分散的。开源开发人员参与到范围、目的和意义独特的不同社区中，因此可以被视为各个独立的环境，在这些环境中，流程以不同的方式运作，不同程度的问题以不可预测的方式被处理和（希望）解决；并且在这些环境中，共识“通常”以社区的利益为主要目标达成。在本文中，我们试图通过强调 NASA 对更广泛的开源社区的一项贡献来克服分散且多样的开源社区，这项贡献在今天已经极具影响力，并且有能力团结许多开源社区。

这项贡献的核心是帮助科学家、决策者、软件开发人员、教育工作者和感兴趣的用户更好地了解地球的气候。首先，介绍一下这个令人兴奋的领域及其与开源的联系的背景。

地球科学家，包括遥感专家、气候建模师、从业人员、政策制定者和决策者，都在促进和监测开源领域方面发挥了作用。例如，气候建模社区执行其构建、测试和验证气候和地球系统模型的日常操作，其中许多模型如今都是开源的，根据开源倡议组织 (OSI) 批准的许可发布，以及涉及来自非常多样化的参与者的社区贡献的软件包。同样，遥感社区利用开源软件包，包括 Python 和 R，以及非开源但面向社区的软件包，例如 MATLAB、ENVI/IDL 和其他软件，以共享代码，在专家社区中传播代码，以及处理遥感数据。

我们在地球科学领域的重点仅限于区域尺度的建模，这对于预测气候变化对社会和自然资源的影响至关重要。诸如量化模型偏差等功能对于表征与这些建模的气候变化预测相关的不确定性至关重要，同样，它也是开发和改进气候和地球系统模型的必要步骤。推动模型和地球观测系统领域知识进步的动力是 NASA 喷气推进实验室 (JPL) 的工程师和科学家，以及戈达德太空飞行中心 (GSFC)，参与国际区域气候降尺度试验 (CORDEX) 的更广泛和多元化的项目委员会成员、霍华德大学、许多其他机构和其他项目利益相关者之间的合作。因此，考虑到这种科学背景，当我们介绍 Apache Open Climate Workbench (Apache OCW)，一个促进地球科学的开源项目时，我们将进一步深入探讨这个故事。

Apache Open Climate Workbench

Apache Open Climate Workbench 旨在开发一个软件库，该库有助于（但不限于）使用来自各种来源（包括地球系统网格联盟 (ESGF)、区域气候降尺度试验 (CORDEX)、北美区域气候变化评估计划 (NARCCAP)、NASA、NOAA 和其他机构）的异构格式和分辨率的模型和观测数据集（包括遥感数据）进行气候模型评估。Apache OCW 工具包包括数据提取、数据处理、指标计算和可视化功能。Apache OCW 的实际应用包括基于理解美国、非洲、印度-西藏地区和南非的大气条件和气候模式的研究项目。

Apache OCW 作为开源项目的真正美妙之处和创新性甚至从一开始就得到了体现。该项目源于 NASA JPL 从地球科学界的区域气候模型评估系统 (RCMES) 捐赠的重构代码，RCMES 是区域地球系统科学与工程联合研究所 (JIFRESSE) 和加州大学洛杉矶分校 (UCLA) 与 NASA JPL 之间的科学合作项目。此外，Apache OCW 利用 Apache 面向对象数据技术 (OODT) 来管理与地球科学相关项目相关的大型数据集。然后，Apache OCW 项目被集成回捐赠者代码，以更有效地支持该项目。尽管如此，创建核心库集的面向对象方法已将该项目的可用性扩展到气候模型评估之外。一个例子是 2014 年 5 月发布的美国国家气候评估 (NCA)，其中多个气候研究在技术上得到了 RCMES 项目的支持，并由 Apache OCW 提供支持。在另一个例子中，来自 Apache OCW 的库被改编以促进一项关于理解中尺度对流复合体的特征和气候变率的正在进行的研究。

除了上述内容外，NASA JPL 与水、冰和雪相关的开源项目套件还提供了重要的见解，范围从区域供水到全球冰雪覆盖。这些项目利用开源方法来实现透明和社区驱动的代码开发，这对于推进科学发现至关重要。需要许多人齐心协力才能推进科学以及我们对我们所居住的世界及以外世界的理解。NASA JPL 的专家与各利益相关者合作，孜孜不倦地追求这一目标。

Apache Open Climate Workbench 在 Apache Software License v2.0（地球上最宽松的开源许可证）下获得许可。请访问 http://climate.apache.org 查看该项目。

特别感谢以下本文的贡献者：Chris Mattmann 博士、Annie Bryant Burgess 博士和 Kim Whitehall 博士

当然，还要特别感谢为 Apache Open Climate Workbench 这个持续成功的项目做出贡献的个人和机构。

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