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中大太空与地球信息科学、海洋与环境科学

科研 约 8,341 字 · 17 分钟

香港中文大学(The Chinese University of Hong Kong, CUHK)综合信息数据库 · 04 科研模块 本文专门梳理 CUHK 在太空与地球信息科学、海洋科学、环境与可持续发展、天文/物理等地球-空间-环境领域的科研机构、课程与代表成果,补足此前数据库未专门覆盖的科研版块。 资料以 CUHK 官网(iseis / ees / iees / msl.sls / phy)及官方新闻稿为准;不确定处标注「待核实」,不杜撰。


一、概览

CUHK 在地球-空间-环境领域形成「一所(遥感)+ 一系(地球与环境)+ 一室(海洋)+ 一所(环境能源)+ 一组(天文/引力波)」的格局:

机构/单位 英文名 类别 成立/沿革 领域定位
太空及地球信息科学研究所 Institute of Space and Earth Information Science (ISEIS) 大学级研究所 2005 卫星遥感、对地观测、GIS、灾害监测
地球与环境科学系 Department of Earth and Environmental Sciences (EES) 理学院学系 2024-08-01 升格为学系(前身为地球系统科学课程) 大气、地质地球物理、生物地球化学/环境
李福善海洋科学研究中心 Simon F.S. Li Marine Science Laboratory (MSL) 生命科学学院研究中心 1970 建立,2002 冠名 海洋生态、珊瑚修复、海岸污染
环境、能源及可持续发展研究所 Institute of Environment, Energy and Sustainability (IEES) 大学级研究所 2011 气候变化、能源科技、碳减排、空气质素
引力波研究组 / 天体物理 CUHK-GW / Astrophysics & Fundamental Physics 物理系研究组 (隶属物理系) 引力波、系外行星、宇宙学

二、太空及地球信息科学研究所(ISEIS)

2.1 成立与沿革

项目 内容
英文全称 Institute of Space and Earth Information Science
成立年份 2005
前身 中国科学院与 CUHK 合办的地球信息科学联合实验室(Joint Laboratory for GeoInformation Science, JLGIS)
资助来源 国家科技部(MOST)+ 香港特区政府创新科技署(ITC)
现任所长 关美宝(Mei-Po Kwan)教授(地理学家,2022 年获美国应用地理学 James R. Anderson 荣誉勋章,Highly Cited Researcher)
标志建筑 霍英东遥感科学馆(Fok Ying Tung Remote Sensing Science Building,沙田校园,2010-09-28 落成启用),与卫星地面接收站相连,为遥感与地球信息研究枢纽

说明:ISEIS 同时是国家科技部国家遥感中心香港基地,亦被描述为香港唯一的卫星遥感国家基地(此「唯一」表述源自官方新闻稿,作存档,具体措辞待核实)。

2.2 卫星遥感地面接收站(Satellite Remote Sensing Ground Receiving Station)

项目 内容
建成年份 2005(与研究所同期)
资助 国家科技部 + 香港创新科技署
功能 接收中高分辨率卫星遥感数据,支撑对地观测研究与师生实践
覆盖范围 华南、东南亚热带与亚热带地区
地位 华南地区最重要的卫星遥感研究设施之一

地面站持续接收卫星数据,使 ISEIS 能在云雨频发的华南/东南亚环境下开展实时对地观测,服务城市环境评估与自然灾害监测。

2.3 研究领域

方向(英文) 中文 说明
Cloud-prone and Rainy-areas Remote Sensing (CARRS) 云雨地区遥感 针对华南多云多雨特点,克服光学遥感受云遮挡问题
Virtual Geographic Environments (VGE) 虚拟地理环境 三维/沉浸式地理空间建模
Emergency response & natural disaster monitoring 应急响应与自然灾害监测 地震、滑坡、洪涝等灾害遥感评估
Urban / Metropolitan GIS 城市地理信息系统 城市与都会区 GIS
Urban settlement analysis & modeling 城市聚落分析与建模
Public health GIS 公共卫生地理信息 疾病时空分布
Intelligent Transport Systems (ITS) 智能交通系统
Spatially integrated humanities & social science 空间整合人文社会科学 地理空间方法服务人文社科

附属设施/单位:地理空间智能实验室(Geospatial Intelligence Laboratory,以约 600 万元人民币资助设立);培养单位为地球系统及地理信息科学研究生部(Graduate Division of Earth System and GeoInformation Science)。

2.4 灾害监测与区域遥感的角色(代表成果)

事件/项目 内容
玉树地震评估(2010) ISEIS 利用遥感影像分析,揭示青海玉树地震中约 80% 建筑物受损,为应急评估提供依据
CUHK Science-1 卫星 见下文 2.5 节,CUHK 首颗卫星项目
「太空丝路」合作 ISEIS 加入「Space Silk Road」联盟,提升全球卫星服务能力

ISEIS 在区域遥感中扮演「华南-东南亚枢纽」角色:既是热带/亚热带遥感中心,又定位为两岸地球信息科学学术交流中心,并从香港推动地球信息科学的国际合作。

2.5 CUHK 首颗卫星(CUHK Science-1 Satellite)

项目 内容
启动时间 2023-11-30
合作方 国家航天局对地观测与数据中心(China National Space Administration, Earth Observation System and Data Center)
卫星名 CUHK Science-1 卫星
项目全称 「Development of CUHK Satellites and Integrated Remote Sensing Technologies for Near Real-time Landslide Monitoring」(CUHK 卫星及综合遥感技术研发,用于近实时滑坡监测)
资助 香港创新科技署(ITC)
应用方向 智慧城市、碳中和、可持续发展、近实时滑坡监测
配套机构 双方计划在 CUHK 设立香港航天数据应用中心(Hong Kong Aerospace Data Application Center)
关键人物 所长关美宝教授;国家航天局对地观测与数据中心主任王粉玉;CUHK 校长段崇智(Rocky S. Tuan)

三、地球与环境科学系 / 地球系统科学课程(EES)

3.1 沿革

项目 内容
英文 Department of Earth and Environmental Sciences (EES)
升格学系 2024-08-01 正式成为学系
前身 理学院地球系统科学课程(Earth System Science Programme,ESSC),后整合为「地球与环境科学课程」
本科学位 B.Sc. in Earth System Science / Earth and Environmental Sciences(JUPAS 编号 JS4648)
使命 以定量科学方法研究自然与人类社会长期可持续性的相互关系,应对气候变化、自然灾害、生态退化等全球挑战

3.2 研究领域与本科分流

课程以跨学科方式整合应用物理、化学、生物、统计、计算与机器学习,研究固体地球、大气、水圈、生物圈的相互作用,聚焦全球气候变化、自然灾害与人为污染。

研究/分流方向(英文) 中文 内容
Atmospheric Science 大气科学 大气与海洋复杂流体过程,服务天气预报与气候预测;大气成分、变率与变化,及其与水圈/地圈/生物圈的相互作用
Geology & Geophysics 地质与地球物理 固体地球结构与过程,结合遥感、地震、野外与数值模拟;资源管理与灾害减缓
Environmental Science & Technology / Biogeochemistry 环境科学与技术 / 生物地球化学 整合化学与生物概念,污染控制、资源管理、生态系统保育

海洋(oceanography)相关内容主要体现在「大气与海洋复杂流体过程」及与海洋科学学组的交叉中;EES 学系本身以大气-地质地球物理-环境三大支柱为主,纯海洋学科归口生命科学学院海洋科学(见第四节)。

3.3 代表学者(待补充)

学者 方向 备注
Prof. Zhan Yan(詹晏,中文名待核实) 行星科学 / 月球火山活动 2026 年 4 月其月球火山研究获学系重点介绍

说明:EES 为新设学系,完整师资名单与各位代表学者的具体成果有待从官网逐一核实补充,此处不杜撰。


四、海洋科学:李福善海洋科学研究中心(MSL)

4.1 沿革与定位

项目 内容
英文 Simon F.S. Li Marine Science Laboratory
建立 1970,原属生物学系,作为海洋科学高等研究中心
冠名 2002 年冠名「李福善海洋科学研究中心」,以表彰李福善博士(Dr. Simon Li)对大学发展的慷慨捐助
隶属 生命科学学院(School of Life Sciences),院长/学院主任陈浩然(Edwin Chan Ho Yin)教授(注:为学院主任,非 MSL 中心主任,MSL 现任主任待核实)
位置 马料水(Ma Liu Shui)/ 吐露港(Tolo Harbour) 畔,沙田

4.2 研究领域

研究兴趣涵盖生态、演化、保育、基因组学、生态毒理学与生物技术,重点物种为珊瑚、海藻、甲壳类

方向 内容
珊瑚修复 在吐露港及吐露海峡(Tolo Harbour and Channel)退化珊瑚区开展修复
海岸污染 / 生态毒理 海岸污染监测、生态毒理学研究(吐露港历史上曾受富营养化与污染困扰)
海洋生物多样性 海藻、甲壳类、指标物种监测

4.3 珊瑚与海洋生态代表成果

成果 内容
有性繁殖技术 MSL 团队是香港唯一掌握珊瑚有性繁殖技术的研究与保育团队
2019 移植 移植 100 株有性繁殖的两年龄鹿角珊瑚(Acropora)+ 200 株无性繁殖珊瑚回归吐露海峡,试点群落存活率近 90%
二代珊瑚 香港首次出现实验室培育并移植野放的珊瑚在野外性成熟并同步产卵,诞生第二代珊瑚
生态指标 吐露海峡移植珊瑚成功吸引海马、蝴蝶鱼等指标物种回归

相关延伸:CUHK 团队亦与 Coral Academy、WWF「Reviving Our Corals」等保育项目相关联(合作细节待核实)。


五、环境研究:环境、能源及可持续发展研究所(IEES)

5.1 沿革

项目 内容
英文 Institute of Environment, Energy and Sustainability
成立 2011
创所所长 林健枝(Lam Kin-che)教授(地理与资源管理学系)
后任所长 刘雅章(Gabriel Ngar-Cheung Lau)教授(知名气候科学家,2013 年加入 CUHK,拥四十年气候研究经验)
目标 整合 CUHK 多学科优势,推动跨学科环境研究与教育,成为推广可持续发展的区域领导者

5.2 研究领域

方向 内容
气候变化与环境监测 研究气候变化影响,监测环境变化,为规划、政策制定与应对策略提供依据
能源科技 研发新能源技术(如高效薄膜太阳能电池)与智能节能策略
碳减排 / 碳中和 开展外展计划,协助机构设计可持续发展方案,在社区层面减少碳排放与生态足迹
环境政策与治理 设环境政策与治理课程(Environmental Policy and Governance Programme)

5.3 空气质素监测

项目 内容
设施 空气质素监测中心(Air Quality Monitoring Centre),设于自然地理实验站(Physical Geography Experimental Station)
采样 酸雨、总悬浮颗粒(TSP)、PM10、PM2.5
连续监测气体 SO₂、NO、NO₂、O₃、CO 等环境空气浓度

碳中和研究延伸:CUHK 学者参与「中国 2015–2060 PM2.5 空气质素在碳中和情景下的路径」等研究(刊于学术期刊);CUHK Science-1 卫星亦以碳中和为应用方向之一。


六、天文 / 物理相关研究

CUHK 物理系(Department of Physics)设有「天体物理与基础物理」(Astrophysics & Fundamental Physics)研究方向,并有专门的引力波研究组。

方向 内容 备注
引力波(CUHK-GW) 引力波理论与观测;并合黑洞/中子星、超新星等高能现象 隶属 LIGO–Virgo–KAGRA 国际科学合作组织;研究准正则模(quasinormal modes)、引力波晚期行为、中子星内部结构反演
系外行星 研究系外行星在年轻恒星周围原行星盘中的形成
星系演化 盘状星系的结构与演化
宇宙学 / 基础物理 属香港研究天文、宇宙学与基础物理的整体努力的一部分

说明:CUHK 设有引力波研究组(gw.phy.cuhk.edu.hk)与天体物理研究方向,确有天文/天体物理研究;CUHK 尚无独立的「天文学系」,相关工作归口物理系。具体研究组负责人姓名待核实。


七、代表学者与成果速览

学者 单位 领域 代表成就
关美宝 Mei-Po Kwan ISEIS 所长 地理信息科学 2022 James R. Anderson 荣誉勋章;Highly Cited Researcher;主导 CUHK Science-1 卫星
刘雅章 Gabriel Lau IEES 所长(2013–) 气候科学 四十年气候研究经验,聚焦东亚气候变化适应
林健枝 Lam Kin-che IEES 创所所长 环境管理 地理与资源管理
陈浩然 Edwin Chan 生命科学学院主任 生命科学 MSL 所属学院主任(注:非 MSL 中心主任)
Zhan Yan(待核实) EES 行星科学 月球火山活动研究(2026)

代表性事件成果:

  • 玉树地震遥感评估(2010):揭示约 80% 建筑受损。
  • 吐露港珊瑚修复(2019–):有性 + 无性繁殖,试点存活率近 90%,实现二代珊瑚野外产卵。
  • CUHK Science-1 卫星(2023 启动):CUHK 首颗卫星,与国家航天局合作,服务滑坡监测/碳中和/智慧城市。
  • 霍英东遥感科学馆(2010 落成):连接卫星地面接收站,华南重要遥感研究枢纽。

八、待核实事项

  • ISEIS「香港唯一卫星遥感国家基地」之确切官方措辞。
  • EES 学系完整师资名单与各代表学者成果;Prof. Zhan Yan 中文名。
  • 李福善海洋科学研究中心(MSL)现任中心主任姓名。
  • CUHK 引力波研究组现任负责人姓名。
  • CUHK Science-1 卫星实际发射日期(2023 为项目启动,发射时间待核实)。

来源(Sources)