坤元”大模型：讓地理科學裝上“最強大腦”

“坤元”是地理科學邁向智能時代的重要里程碑，為中國構建自主可控的地理認知系統奠定了基礎。

近日，中國科協會刊《科技導報》刊發了我國地理學家、中國科學院院士周成虎教授的文章《“坤元”地理科學大模型地理智能實踐》。我們特此摘錄，以饗讀者。

周成虎，現任中國測繪學會智慧城市工作委員會主任委員，地圖學與地理信息系統學家，長期從事遙感與地理信息系統及其與地理科學的交叉研究。1964年8月18日出生于江蘇省海安市。1984年畢業于南京大學，1987年和1992年在中國科學院地理研究所先后獲碩士和博士學位。2013年當選為中國科學院院士。

“坤元”地理科學大模型地理智能實踐

周成虎

在新一輪科技革命與產業變革加速演進的背景下，人工智能特別是大模型技術正重塑科學研究的范式結構與知識生產機制。生成式人工智能已從語言理解拓展至復雜任務建模，成為人類探索自然與社會系統的新型工具。當前，大模型技術加速融入科學研究。“坤元”作為中國首個地理科學大模型，標志著地理智能體系建設進入關鍵階段，正重塑空間認知范式，賦能國家戰略決策。

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地理智能的時代召喚

地理科學致力于揭示地球表層自然與人文過程的空間格局與演化機制，服務于資源優化配置、生態治理和區域協調發展等國家重大戰略。然而，傳統地理信息系統主要面向可視化與圖層疊加分析，難以滿足對復雜系統的動態認知與智能決策支持。在全球變化背景下，空間治理的復雜性顯著提升，地理科學亟需邁向更高層次的智能化能力體系。大模型為重構地理認知提供了新路徑。通過深度學習與大規模預訓練，模型可在海量異構數據中抽取結構、推演邏輯、生成答案，推動地理科學從“觀測驅動”向“智能驅動”躍遷。

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地理科學大模型實踐

2024年9月，中國科學院地理科學與資源研究所聯合中國科學院青藏高原研究所、中國科學院自動化研究所正式發布“坤元”地理科學大模型。“坤元”通過學習包含300余萬篇學術文獻、近百部教材與權威著作、數萬份地圖與圖表在內的高質量語料，系統構建了覆蓋自然地理、人文地理與資源環境的全譜系知識體系，展現出4項核心能力：（1）懂地理，具備地理專業術語、概念與知識理解能力；（2）精配圖，具備圖文聯動表達能力，支持地圖、圖表、影像自動匹配；（3）知人心，基于用戶畫像，面向公眾、學生與研究人員提供個性化響應；（4）智生圖，根據用戶指令完成概念理解、數據獲取、信息分析、制圖綜合等流程，并生成專業地理圖表。

“坤元”正逐步成為推動地理知識結構化、科研流程智能化與協同平臺化的關鍵支撐。科研人員可依托“坤元”完成從選題設計到模型構建、從文獻綜述到圖表生成的閉環式智能工作流程。“坤元”研發團隊將推進地圖大模型及地理推理機制研發，有望讓地理科學語言大模型讀懂地圖；將打造地理科研協作大平臺，以期讓每個科學家和科研團隊都可以擁有專屬的地理大模型，能夠與數百萬科學家通過共享數據、模型、研究思路等方式協同工作。

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邁向地理智能新時代

坤元是地理科學邁向智能時代的重要里程碑，為中國構建自主可控的地理認知系統奠定了基礎。在生態保護、國土規劃、災害防控、城市治理等關鍵領域，地理智能正成為支撐空間治理現代化的重要基礎設施。大模型作為“地理大腦”的核心，其能力邊界將決定未來地理系統的推理深度、應用廣度與泛化能力。面向未來，打造開放、共享、協同、進化的地理智能生態，將成為中國在空間治理現代化、全球變化應對與新質生產力構建中的關鍵支撐。

供　　稿：科技導報社

責　　編：李蕙帆

審　　核：張敬一

值班編委：宋玉榮