按照戈尔提出的时间表,“数字地球”的基本实现预计在 2020年,而“数字地球”的初步实现设定在2019年左右.
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二、“数字地球”的背景与内涵
美国总统克林顿1993年2月签署法令,建设全美的“信息高 速公路”,1994年4月又签署了“建立国家空间数据基础设施” 令,为未来信息社会提供信息资源.
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三、关键技术
“数字地球”的核心思想:一是用数字化手段统一地处理地球问题;二 是最大限度地利用信息资源.
“数字地球”的体系构成: 数据获取与更新体系; 数据处理存储体系; 信息提取与分析体系; 数据与信息传播体系; 数据库体系﹑网络体系; 专用软件体系,等.
“数字地球”可以包容80％以上的人类信息资源,是未来信息资源的 主体核心.
因而,“数字地球”是以信息高速公路和国家空间数据基础 设施(NSDI)为依托的整体性﹑导向性的战略思想,它必然会引起 国际社会的高度重视.
“数字地球”概念的提出,是第二次世界大战以来,特别是本 世纪70年代以来“新技术革命”的一个自然发展,地球信息的集 成和整体化发展都是信息技术进步的一个重要趋势.
例如,为全家去黄石国家公园度假作准备,她计划徒步去看天然喷泉,她刚刚阅读到关于野 牛和落基山羊的知识.事实上,在她离开故乡的博物馆之前她就能够进行虚拟旅游.她学习法国 的历史,细读被数字地球表面覆盖的数字化地图﹑新闻短片﹑口述历史﹑报纸等主要的历史资 料.她向自己的电子邮件信箱发送一些有用的信息,以便今后学习.时间序列从这里延伸到遥远 的过去,这里的时间概念能以天﹑年表征,也能以世纪表征,甚至可以是地质学意义上的年代概 念,因为那些年代有助于她对恐龙的了解.
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数字地球技术框架
卫星遥感
认知科学 地球科学 信息科学
互操作
高速网络
关
仿真与虚拟
键
地球
全
球
实
地
区
现
层
国
家
海量数据 存储与处理
应用层
区域、城市
专业应用 城市与区域 科研与教育 政治与外交
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四、数字中国与数字城市
最后是私人住房﹑树木和其它天然和人造的景观.当然,地形仅仅是她能与之相互作用的多种 数据之一.利用声音识别系统,她能够获得关于陆地覆盖﹑植物和动物的物种分布﹑实时天气 ﹑道路﹑政治边界以及人口的信息.她也能使她和世界上其他学生收集的“全球环境计划”的 一部分信息具体化.这些信息能被有机地融入数字地图或地形数据.通过使用数据手套单击一 个连接按钮,她能够获得她所看见的许多事物的更多信息.
“数字地球”不仅仅在于超越空间和时间的界限,更在于它能帮助人类 缓解环境危机﹑预防自然灾害﹑打击犯罪和持续发展.中国政府和学术界 在“数字地球”的基础上提出“数字中国”的构想.
在数字城市的建设中,“数字北京”是一个由基础层﹑应用层和决策层 组成的完整体系.在“基础层”,北京市要加快首都公用信息平台的建设;在 “应用层”,要加快建设环境与生态﹑资源管网﹑城市建设规划﹑交通管 理﹑社区服务﹑电子政务﹑电子商务﹑远程教育﹑远程医疗等核心子系统.
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六﹑数据挖掘与知识发现
数据必须经过优选﹑深加工才能成为有效信息;信息再经 过科学的深加工过程,才能发现新知识,升华成为知识经济.
数据挖掘是“数字地球”战略至关重要的终端环节,也是 目前最薄弱的环节,最有开发潜力的环节.
数据挖掘本身是一项非常复杂的高新技术和系统工程;需 要有体现科学规律的概念模型设计,便于运用的电脑软件系统, 能够实现时空多维显示的技术,具备虚拟环境的功能.
当前,政府﹑学术团体﹑各界人士都认识到发展“中国数字 地球”不仅是必要的和迫切的,而且是可能的和现实的.同时,还 需要国家层次的战略措施.
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戈尔对“数字地球”的设想和描述:
设想一位女孩去本地的博物馆参观数字地球展览,在带上显示头盔后,她看见地球从太空中
出现,使用数据手段放大电子图象;随着分辨率的不断提高,她看见了大陆,然后是乡村﹑城市,
随着席卷全球的信息技术革命的迅猛发展,人类组织﹑传输和显示 各类与地理坐标有关的海量信息的观念与方式正在发生翻天覆地的变 化.人们设想把有关地球的海量的﹑多分辨率的﹑三维的﹑动态的数据 按地理坐标集成起来,构建起一个“数字地球”.
这样,人们不论走到哪里,都可以按地理坐标了解地球上任何一处﹑ 任何方面的信息.从而实现全球信息传递的数字化和网络化.
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7.2 数字地球简介 一、概念
2019年1月31日,美国副总统阿尔·戈尔在加利福尼亚科学 中心的讲演中正式提出了“数字地球”(Digital Earth)的概念. 他说:“我相信我们需要一个‘数字地球’,即一种可以嵌入海 量地理数据﹑对我们星球所做的多分辩率﹑三维的描述方式.
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7.3 GIS新技术——Web GIS
一、网络的基本概念 计算机网络（Computer Network）是指实现计算机之间通讯的软件 和硬件系统的统称，从广义上讲，利用磁盘在两台微机之间拷贝 数据也可以认为是一种特殊的网络。它的更加具体的定义是“以 共享资源为目的，通过数据通讯线路将多台计算机互联而组成的 系统”，共享的资源包括计算机网络中的硬件设备、软件或者数 据。
虽然,我国“数字城市”建设的软件硬件及整体解决方案与国际相比还 有距离,像北京﹑上海﹑广州等“数字城市”榜样的推广还有待探索;但像 南海市﹑东莞市石龙镇这样信息化发达的城市,15年内就能完全实现现代 化.看来,“数字城市”已经不再是一个遥远的梦想.
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五、地球信息的四维时空特征
3S空间信息技术及GIS新技术
“3S"的综合应用
• “3S”的综合应用是一种充分利用各自的技术特点，快 速准确而又经济地为人们提供所需要的有关信息的新技 术。
• 基本思想: 利用RS提供最新的图像信息， 利用GPS提供图像信息中的“骨架”位置信息，利用GIS
为图像处理、分析应用提供技术手段，三者一起紧密结 合可为用户提供精确的基础资料(图件和数据)。