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数字地球的应用与发展

数字地球的应用与发展

摘要：数字地球的概念是20世纪90年代提出来

的新概念，这概念一经提出，就受到国际知识界、

科技界的关注。进入20世纪，世界主要大国对

数字地球体系的建立更加重视，文章介绍了数字

地球概念提出的背景，并对数字地球在各个领域

的应用前景进行了论述。

关键词：数字地球；计算机技术；

正文：

1998年1月31日戈尔在加利福尼亚的科学中心

做了“数字地球——21世纪认识我们这颗星球

的方式”的演讲，使“数字地球”在全球热起来，

但他第一次提出这个概念是1992年在《濒临失

衡的地球》一书中。这一概念的提出，就美国的

情况而言，一方面是为了保持在科技、经济与国

防等方面的优势地位，刺激其国内经济发展和强

化全球霸主地位；另一方面是信息高速公路和国

家空间数据基础设施的自然延伸。

通俗地说，数字地球就是用数字的方法将地球及

其上的活动、地球和区域环境的时空变化信息装

入巨大容量和高速的电脑中，实现网络上的流

通、观察，为人类的工作、学习、生活、娱乐和

可持续发展服务。或形象地称“地球的虚拟对照

体”、“信息化的地球”。较严格地说，数字地球

是对真是地球及相应现象统一性的数字化重视

与认识，也就是把有关地球的海量的、多分辨率

的、三维的、动态的数据按地里坐标集成起来，

用数字化的方法来定量描述。

国际数字地球跨部门工作组于1998年9月23日

提出了一个定义：“数字地球是对地球的一种虚

拟表达，它使人们能够体验、交互使用有关地球

的大量自然、人文和历史的信息”。它的宗旨在

于“把国家、州（省）和地方机构、产业、学术

机构以及国际合作机构聚集在一起，以促进下一

代技术、标准的发展，增加实现数字地球所必须

的内容：为各终端用户提供从事环境保护和全球

变化等的研究、教育、社会公共决策服务的能

力”。

数字地球的应用十分广泛，涉及的主要理论和技

术领域包括：①系列地球卫星：气象、陆地资源、

海洋、通讯卫星等组成空间对地观测网；一系列

军事侦察、实战卫星；②获取或建立1m或优于

1m空间分辨率的国土资源与环境数据库，

IKNOS-2，GIS；③高性能超级计算机系统及相

应的软件；④宽带高速信息网络：WWW、

Internet计划、卫星ATM网络，窄带移动卫星

通信；应用领域包括：土地资源、城市发展规划、

地矿资源、测绘、森林、生态环境、水利、海洋、

防火救灾、军事等。

数字地球的发展已成为不可阻挡的趋势，我国对

数字地球的发展也是刻不容缓的。中科院地学部

1999年1月20日向国务院提交了“关于促进我

国数字化地理信息共享机制建立的建议”。其要

点包括：⑴把建设中国“数字地球”作为我国的

一项国家战略，以此统筹我国地球空间信息化工

作，推动中国“数字地球”或称“数字中国”的

建设。⑵成立一个国家级的“数字地球”工作协

调委员会，研究中国“数字地球”的发展攻略、

发展规划、定制相关政策，协调各项计划，推进

示范工作。

数字地球发展具有迫切性，如何养活十几亿人

口，这是中国需要首先考虑的问题。人口多、土

地资源有限、农业生产仍以传统的生产方式为

主、自然灾害频繁都是我国的基本国情。发展精

细农业，逐步实现农业产业化，加强土地资源和

水资源的监测和保护，加强自然灾害、主要是洪

涝灾害的预测、监测和防御，是非常迫切的工作。

“数字地球”在这方面可以发挥巨大的作用。城市

发展如何避免第三世界国家和一些发达国家走

过的弯路，是目前中国面临的一个紧迫的社会问

题。其中管理、监测和规划具有关键性的意义。

“数字地球”作为“地理信息系统”的一个发展，可

以在城市规划、社区管理、打击犯罪活动、以及

城市的灾害紧急事务管理方面发挥巨大的作用。

人类在经济、社会和生活中所接触和利用的信

息，有80%与地理空间信息有关，它是信息高

速公路“货物”的极为重要来源。在经济发展中，

在开放的条件下，在国际经济日益一体化的环境

中，劳动力、资金、生产、市场的空间分布、动

态变化和合理布局具有重要的意义。通过“数字

地球”这样的政府行为来促进经济信息化的进

程，将有力地促进我国社会主义市场经济的发

展。

如何一方面抓住国际经济一体化所带来的历史

性的机遇，另一方面在国家经济安全面临严峻挑

战的情况下，在国际经济竞争中拥有更多的主动

权，这是每一个国家在制订发展战略时都必须优

先考虑的问题。“数字地球”在这方面