数字地球平台与“数字中国”技术体系架构探讨

数字地球平台与“数字中国”技术体系架构探讨1

苗 放1 叶成名1 刘 瑞1 孔祥生1 李康荣1,2 徐松浦1 张远红1

1.成都理工大学 610059，

2.四川师范大学 610068

作者简介：苗放，博士，教授，博士生导师，研究方向为空间信息技术及应用，计算机应用。

电子邮箱：mf@https://www.wendangku.net/doc/f615949900.html,。

摘要：本文系统分析和总结了Google Earth的四大特点以及为地球科学研究、为“数字地球”和“数字中国”的发展所带来的影响和启迪，提出了数字地球平台（DEP）的概念，并针对“数字中国”的建设，提出了建立“数字中国”的数据交换标准（DCML），提出了全新的以地学信息浏览器/空间信息服务器（G／S）结构为主的下一代数字地球、数字中国的技术体系架构，进一步地对“数字中国”技术体系架构应遵循的原则进行了论述，对“数字中国”建设和应用服务进行了展望。

关键词：数字地球平台，Google Earth，DCML，G/S，数字中国

Discussion on Digital Earth Platform and the

Technology Architecture of Digital China

Miao Fang a, Ye ChengMing a, Liu Rui a, Kong XiangSheng a, Li KangRong a,b, Xu SongPu a, Zhang YuanHong a

a. Chengdu University of Technology, China, 610059,

b. Sichuan Normal University, China, 610058

Abstract: This paper analyzes and summarizes the four characteristics of Google Earth and the development and impact to earth scientific research, and discusses the enlightenment to us from Google Earth in the development process of “Digital Earth” and “Digital China”. Three concepts, Digital Earth Platform (DEP), "Digital China" Marked Lauguage (DCML), Geo-information Browser / Spatial Information Server (G / S), are brought forward. In the finally, the paper analyzes the principles which should be adhered to the "Digital China" technical architecture and the foregroud of "Digital China" construction and application.

Keywords: Digital Earth Platform，Google Earth，DCML，G/S，Digital China

1 四川省教育厅科学基金项目：基于数字地球平台的地球科学研究框架，课题编号：2006A117

2005年6月，Google Earth一经面世，立刻引起了世界政治、军事、科学研究、商业、文化、社会大众等各界的高度关注和广泛兴趣[1]，它提供的免费高清晰度遥感图像、简捷清晰的空间信息表达方法、灵活方便的操作、标准开放的体系架构，打破了传统空间信息技术的思维定式，改变了人们认识和了解地球的方式，使“数字地球”从科学实验室走向了社会大众。短短两年时间里，Google Earth软件全球下载量已超2亿，Google品牌也以664.34亿美元品牌价值，超过微软、IBM、可口可乐等著名公司而跃居全球品牌榜首。以Google Earth 为代表的新一代数字地球技术的快速发展和广泛应用，使我们不得不重新审视“数字中国”的技术体系架构和发展现状,并从中得到启迪和新的认识。

1.数字地球与数字地球平台

1998年提出的“数字地球”[2]概念，是人类“将地球装进计算机”的理想目标，是用数字化手段统一地处理整个地球方面问题的解决途径，具有统一性和一致性，是为了最大限度地利用信息资源[3]。

近十年来，全球都在努力开发各种数字地球系统，除了享誉全球的Google公司的Google Earth外，还有NASA的World Wind，Yahoo公司的Yahoo Maps，微软公司的MSN Virtual Earth，ESRI公司的 ArcGIS Explorer、Skyline，法国的 Geoportail，日本的GlobeBase等，国内的有北京大学和北京航空航天大学的China Star，武汉大学的GeoGlobe，中科院遥感所的DEPS CAS、GeoBeans3D等。

以Google Earth为代表的各种数字地球系统，是“数字地球”概念的延伸和实现，是数字地球的雏形，是我们认识、研究、利用和保护地球的技术平台，是数字地球平台，是“数字地球”进程中的必然产物。

数字地球平台（DEP, Digital Earth Platform）,就是集地球空间数据采集、存储、传输、转换、处理、分析、检索、表达、输出为一体的应用、服务和决策支持系统。它以多分辨率空间影像数据为基础，以统一的坐标投影系统为框架，以开放的XML为数据交换标准，以空间数据基础设施为支撑，以三维可视化技术为手段，以分布式网络为纽带，为人类提供全新的观察地球、分析和研究地球、建立基于空间信息的各类应用和提供不同服务的有力工具。

数字地球平台是最能体现数字地球概念、内涵、技术、功能、服务的产品和工具，也是“数字地球”发展过程中的重要里程碑。利用数字地球平台，既可开展宏观研究，也可开展微观研究。数字地球平台是人类对地球认识不断深化的产物，也是空间信息技术发展的重要成果。

2.Google Earth带给我们的思考

Google Earth的出现，为数字地球技术领域带来了革命性的变化。它具有以下显著特点：

（1）先进和主流的技术。它充分利用了计算机技术、空间信息技术等领域先进和主流的技术，代表了当代技术发展的潮流。表现在：

z先进的海量数据存储和处理技术——达到近百TB。

z先进的分布式网络技术——6万台服务器的支持。

z先进的数据库管理技术——金字塔结构、分布存储。

z先进的影像镶嵌技术——无缝、无级。

z先进的数据搜索技术——快速、准确。

z先进的数据交换技术——XML/GML/KML。

z先进的客户端技术——C/S、B/S。

（2）免费的高分辨遥感图像。它提供了丰富、免费的全球不同分辨率的遥感影像数据，也为全球范围的地理信息系统的应用提供了免费的基础地理底图。表现在：

z不仅可以免费使用，还可以得到过去花钱都买不到的数据。

z多级和高分辨率，包括15m，5m，1m，0.61m，0.27m，0.07m，…，有基本覆盖全球的15m分辨率的影像，主要城市和地区覆盖1m和0.61m分辨率的影像。

z为开展地学领域研究提供了基础地理底图。

z使GIS走向大众百姓，如人们可以方便寻找自家屋顶，路边商店小贩…

（3）标准统一、开放。它采用开放的数据标准和规范，并提供二次开发的API接口，使系统具有极好的扩展性和灵活性。表现在：

z标准开放，目前采用的是XML / KML（Keyhole Markup Language）。

z可以在数据层面上整合各类数据和各GIS软件数据[6]。

z可以方便增加点、线、面、体等模型数据。

z可以方便增加说明信息（属性数）。

z良好安全性，数据可以在本地私有，也可以通过网络共享。

z可以在网络层面上通过URL实现数据添加和实施更新。

z可以通过调用API函数实现进行功能扩展。

z可以利用该平台开展多领域全新的应用。

（4）功能强大而操作简单。加上良好的商务运作模式，使专业的空间信息技术走向了大众百姓。表现在：

z从球面到平面的多模式、多角度显示。

z复杂三维立体表现。

z任意旋转、放大、缩小、漫游。

z快捷地查询、导航、定位功能。

z既可以宏观，也可以极致微观地对地球巨细进行观察和研究。

z极其简单的操作，不需要专业背景知识，“老幼皆宜”。

z体积较小的客户端软件——只有13MB。

Google Earth给国内外有关专家、学者和众多兴趣爱好者带来了新的研究热点，掀起了一轮开发和应用的热潮[4][5][6][7][8][9][10]。国内由几位年轻人发起的“上帝之眼”（https://www.wendangku.net/doc/f615949900.html,）网站，从公益性和部分商务性出发，开发了与Google Earth融为一体的庞大中文数据库，并在不断补充和完善过程中，为Google Earth在国内的广泛应用奠定了良好的基础。成都理工大学等单位，在Google Earth上进行二次开发，集成实现了多种应用，典型的如地学信息资源整合应用研究[6]、基于SOA的地理信息共享研究[7]和GIS的应用服务[8]等。

由此，针对“数字中国”建设，Google Earth带给我们有以下思考：

（1）打破过去空间信息技术的思维定式，提供了无级、无缝、无图幅、无比例尺、无秘密等全新概念的空间信息使用和开发方式。

（2）服务大众的理念与先进技术的有机结合，为空间信息技术提供了一个广阔的应用空间。

（3）依照美国“信息自由法”，将公共数据和信息向全球用户免费发布，是推广应用取得成功的关键。

（4）数量庞大和分布的服务器群与成熟的搜索引擎技术相结合，奠定了分布式空间信息系统的基础平台。

（5）具有规范的数据交换与互操作标准，使异构的系统、异构的数据、新老系统能够统一在一个平台下协同工作。

（6）成熟、有效的商业化运作模式和部分公益性功能，是使系统能广泛接受的重要因素。

（7）Google Earth客户端软件与IE浏览器相比，具有相同的大小，但更具丰富的地球信息的表达，孕育着地学信息或空间信息浏览器的诞生。

地学信息浏览器（Geo-Information Browser）是以空间位置为信息组织方式的新一代网络浏览器，不仅涵盖目前Web浏览器的全部功能，还有空间矢量模型重建、三维图形互操作等新功能，在空间信息服务器(Spatial Information Server)的支持下，既可以提供Web 浏览器提供的的文本、图片、多媒体等信息浏览服务，还可以实现矢量和栅格数据一次下载、多次建模显示等功能，并提供基于内容和空间位置等多种搜索查询方式及空间分析功能。它没有专门的Web服务层，采用数据服务和浏览器两层结构，数据一次下载多次使用的模式，减少了网络传输负荷。

表：C/S、B/S模式与未来的G/S模式对比

模式 C/S B/S G/S

含义 客户端/服务器 Web浏览器/服务器 地学信息浏览器/空间信息服务器 结构 两层 三层/多层 两层/多层

特点 胖客户端 瘦客户端 胖客户端/瘦客户端

优点 网络关系简单，网络

带宽开销小

无需要专门设计客户

端，维护方便

充分利用客户端的图形图像处理能力，灵活方便，网

络开销小，一次数据下载，多次使用

缺点 客户端软件维护复杂 服务器负载大，网络负

担大

需要装载客户端软件，但可以通过网络下载解决（今

后可以集成至操作系统中）

软件实例 Google Earth

World Wind

各类WebGIS软件

Google Maps

Yahoo Maps

Google Earth

3.“数字中国”技术体系架构

技术体系架构是“数字中国”建设的基础[11]，针对我国国情，结合建设现状，充分利用已有技术，借鉴Google Earth的成功经验，从结构、功能、技术、服务、管理等各方面综合考虑，“数字中国”技术体系架构的应该遵循以下原则：

（1）基于Internet及下一代互联网(NGI)的分布网络环境来构架“数字中国”技术平台。

（2）以对海量、异构、分布的空间、时间和属性数据的获取、更新、传输、存储、转换、融合、提取、展示、应用的理论、方法、技术为核心，设立项目，开展研究和开发。

（3）基于元数据和XML的数据共享、利用机制，建立“数字中国”数据交换标准DCML （Digital China Markup Language）。

（4）建立完善的网络安全、信息安全、身份认证、权限与授权管理、分层和分级管理、可信任域等的“数字中国”安全体系。

（5）超越现有的网络GIS的WebGIS访问方式，实现从当前C/S 、B/S结构到全新的G/S结构的跨越；构建由数据索引（元数据）分发机制支持的分布式空间数据和空间信息服务器群，开发行业分类、方便、快捷、直观形象、可移动的空间数据浏览与查询终端。

（6）遵循开放标准，确保系统在功能、性能、数据容量、异构系统整合等方面具有良好的扩展性。

（7）在行业应用、地域应用、社会应用、电子政务应用、电子商务应用等方面，提供可进行二次开发的控件和通用数据访问机制，建立以插件和构件方式实现各种不同规模应用系统的灵活架构。

（8）技术上支持商业化与公益性相结合的运作模式。

4.“数字中国”未来发展展望

“数字地球”提出以来，已经将近十年。十年来各种理论、方法、技术的发展，再加上

多种因素的组合，产生了以Google Earth为代表的数字地球平台，它给“数字中国”的发

展带来了新鲜的理念和思路。

目前，各方面条件已经基本成熟，正是大力和加快发展“数字中国”的绝好良机。这需

要进一步加快我国空间信息的基础设施建设并加快信息共享法的立法，开放基础地理信息资

源，营造良好环境，加大科研支持力度，引入商业运作模式，加强人才培养，扩大“数字中

国”建设队伍。

未来的“数字地球”和“数字中国”，既是一个能够开展信息资源整合研究应用的平台，

又是一个能够服务社会的新型电子政务和电子商务平台。

参考文献：

[1]Declan Butler. The web-wide world. Nature,2006,V olume 439:776-778

[2]Al,Core. Digital Earth: Understanding our planet in the 21st century. 1998

[3]Virginia Gewin. Mapping Opportunies. Nature, 2004, V olume 427: 376-377

[4]Joshua M. Pearce，Sara J. Johnson，Gabriel B. Grant. 3D-mapping optimization of embodied

energy of transportation. Resources, Conservation and Recycling, V olume 51, Issue 2, August

2007, Pages 435-453

[5]P. Compieta, S. Di Martino, M. Bertolotto, etc. Exploratory spatio-temporal data mining and

visualization Journal of Visual Languages & Computing, V olume 18, Issue 3, June

2007, Pages 255-279

[6]叶成名. 基于数字地球平台的地学信息资源整合初步研究. 成都理工大学硕士学位论

文. 2007

[7]黄皓. 面向服务的地理信息共享在Google Earth上的实现. 成都理工大学硕士学位论

文. 2007

[8]叶成名，苗放，孔祥生等．基于数字地球平台的油气工程技术概述.成都理工大学研究

生学术交流会议．2006

[9]上帝之眼[DB/OL]. https://www.wendangku.net/doc/f615949900.html,

[10]周宇鹏，苗放，叶成名，等.基于Google Earth的GIS开发模式探讨.中国地球物理年会

22届年会，2006

[11]李德仁．数字地球与“3S”技术．中国测绘，2003（２）：28－31

数字地球的应用

数字地球对全球变化与社会可持续发展的作用 全球变化与社会可持续发展已成为当今世界人们关注的重要问题，数字化表示的地球为我们研究这一问题提供了非常有利的条件。在计算机中利用数字地球可以对全球变化的过程、规律、影响以及对策进行各种模拟和仿真，从而提高人类应付全球变化的能力。数字地球可以广泛地应用于对全球气候变化、海平面变化、荒漠化、生态与环境变化、土地利用变化的监测。与此同时，利用数字地球，还可以对社会可持续发展的许多问题进行综合分析与预测，如：自然资源与经济发展，人口增长与社会发展，灾害预测与防御等。我国是一个人口多、土地资源有限、自然灾害频繁的发展中国家、十几亿人口的吃饭问题一直是至关重要的。经过二十年的高速发展，资源与环境的矛盾越来越突出。九八年的洪灾，黄河断流，耕地减少，荒漠化加剧，已经引起了社会各界的广泛关注。必须采取有效措施，从宏观的角度加强土地资源和水资源的监测和保护，加强自然灾害特别是洪涝灾害的预测、监测和防御，避免第三世界国家和一些发达国家发展过程中走过的弯路。数字地球在这方面可以发 挥更大的作用。 数字地球对社会经济和生活的影响 数字地球将容纳大量行业部门、企业和私人添加的信息，进行大量数据在空间和时间分布上的研究和分析。例如国家基础设施建设的规划，全国铁路、交通运输的规划，城市发展的规划，海岸带开发，西部开发。从贴近人们的生活看，房地产公司可以将房地产信息链接到数字地球上；旅游公司可以将酒店、旅游景点，包括它们的风景照片和录象放入这个公用的数字地球上；世界著名的博物馆和图书馆可以将其收藏以图像、声音、文字形式放入数字地球中；甚至商店也可以将货架上的商店制作成多媒体或虚拟产品放入数字地球中，让用户任意挑选。另外在相关技术研究和基础设施方面也将会起推动作用。因此，数字地球进程的推进必将对社会经济发展与人民生活产生巨大的影响。 数字地球与精细农业 21世纪农业要走节约化的道路，实现节水农业、优质高产无污染农业。这就要依托数字地球，每隔 3~5 天给农民送去他们的庄稼地的高分辨率卫星影像，农民在计算机网络终端上可以从影像图中获得他的农田里庄稼的长势征兆，通过 GIS 作分析，制定出行动计划，然后在车载 GPS 和电子地图指引下，实施农田作业，及时地预防病虫害，把杀虫剂、化肥和水用到必须用的地方，而不致使化学残留物污染土地、粮食和种子，实现真正的绿色农业。这样一来，农民也成了电脑的重要用户，数字地球就这样飞入了农民家。到那时农民也需要有组织，有文化，掌握高科技。 数字地球与智能化交通 智能运输系统是基于数字地球建立国家和省市、自治区的路面管理系统、桥梁管理系统、交通阻塞、交通安全以及高速公路监控系统，并将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运用于整个地面运输管理体系，而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统，实现运输工具在道路上的运行功能智能化。从而，使公众能够高效地使用公路交通设施和能源。具体地说，该系统将采集到的各种道路交通及服务信息经交通管理中心集中处理后，传输到公路运输系统的各个用户（驾驶员、居民警察局、停车场、运输公司、医院、救护排障等部门）。出行者可实时选择交通方式和交通路线；交通管理部门可自动进行合理的交通疏导、控制和事故处理；运输部门可随时掌握车辆的运行情况，进行合理调度。这就使路网上的交通流运行处于最佳状态，改善交通拥挤和阻塞，最大限度地提高路网的通行能力，提高

2020-2021年高中地理 3.4 数字地球教案 湘教版必修3

2019-2020年高中地理 3.4 数字地球教案湘教版必修3 [教学目标] 一、知识与技能 1．了解数字地球的基本原理，培养学生的空间想象能力； 2．能举例说明数字地球的应用前景。 二、过程与方法 运用资料，说明数字地球、数字城市的含义及现实生活中如何综合运用地理信息技术。 三、情感态度与价值观 关注地理信息技术的发展趋势，激发学生对信息技术的求知欲和对科学技术的热情。[教学重点] 数字地球的应用前景。 [教学难点] 数字地球的基本原理。 [教学媒体与教具] 多媒体 [课时安排] 2课时 [讲授过程] 第一课时 【复习提问】“3S”技术之间有何关系？ 实用文档

【点拨】（1）联系：既互为独立发展又相互促进。（2）区别：①全球定位系统主要用于 地理信息的空间定位；②遥感主要用于地理信息数据的获取；③地理信息系统主要用来又对地理信息数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价。 【新课导入】地理信息技术是现代地理科学研究的主要技术手段之一，包括：GPS、RS、GIS，三者的结合即为数字地球。 【活动】阅读课本，回答：什么是数字地球？ 【板书】第四节数字地球 一、数字地球的含义 【讲解】通俗地讲，数字地球（Digital Earth）就是用数字的手法将地球、地球上的活动及整个地球环境的时空变化装入电脑中，实现网上流通，并使之最大限度地为人类的生存、可持续发展和日常的工作、学习、生活、娱乐服务。严格地讲，数字地球是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，并利用它作为工具来支持和改善人类活动和生活质量。 【投影归纳】指数字化的地球，即把整个地球信息进行数字化后，由计算机网络来管理的技术系统。把地球上每一个确定点（点的范围因需要可大可小）的相关信息和数据组织起来，然后进一步组合地球上所有这样的点，构造一个能包容自然和人类大多数数据和信息的虚拟地球，这就是数字地球。 【讨论活动】阅读课本，概括数字地球的原理。 【小组发言，整理归纳】（1）数字地球的核心思想：是用数字化的手段来处理整个地球 的自然和社会活动诸方面的问题。是最大限度地利用资源，并使普通百姓能够通过一定实用文档

浅谈数字环保

浅谈数字环保 数字地球是当前信息科技发展的热点之一。数字地球是计算机技术、互联网技术和虚拟现实技术等联合框架上以地球为参照系的多学科融汇。数字环保是数字地球在环保信息化和环境管理决策中的应用。在国家数字地球战略的基础上实施数字环保，是保护人类生存环境的必然选择，也是最终实现“智慧环保”的必经之路。 1从“数字地球”到“数字环保” 人地关系对社会发展的影响日渐增强，呼唤着适合时代的地球描述方式的产生。20世纪以来，人类创造了前所未有的物质财富，加速了文明发展的进程，但人口剧增、资源消耗过度、环境污染和生态恶化等问题严重影响了人类的生存与发展。与此同时，人类的生存环境(地球)与人类发展关系的研究越来越受到各国政府的重视，大量的资金投入环境信息的收集，人类拥有的地球表面数据覆盖到全球的每个角落。传统的平面地理坐标系远不能满足覆盖全球、涉及各种信息、涵盖各个领域的环境与发展研究，尤其在政府决策、地学研究领域急需一种新的、适合时代的地球描述方式，这时，“数字地球”也因应时代的需要而产生。 数字地球（Digital Earth）最早由美国前任副总统戈尔于1998年1月31日在美国加利福尼亚科学中心发表的题为“数字地球：二十一世纪认识地球的方式”的讲演中明确提出来的，戈尔在他的文章里指出“我们需要一个…数字地球?，即一种可以嵌入海量地理数据的、多分辨率的和三维的地球的表示，可以在其上添加许多与我们所处的星球有关的数据”。 数字地球概念的形成基于目前人类已经掌握或将要拥有的新技术以及多种高新技术的综合集成。其最主要的基础设施建设是信息高速公路(即NII)和国家空间数据基础设施(NSDI)。专家提出“开放的全球网络和大容量的分布式存储技术是数字地球的基础”。构筑数字地球的主要支撑技术有：计算机及网络通信、卫星遥感(RS)、全球定位(GPS)、地理信息系统(GIS)、虚拟现实透视化、互联网

数字地球的概念与应用

数字地球的概念与应用 地球是目前人类唯一赖以生存的星球，合理开发与利用地球资源，有效保护与优化地球环境，是全人类共同的责任。然而人类社会在经历了工业革命之后发现，这个强大的物质文明社会的基础——自然资源的供应正在出现危机，人类赖以生存的地球环境正受到自然和人为作用越来越严重的破坏，一系列全球性和区域性的重大资源环境问题正日益严重地威胁着人类的生存和可持续发展。 为了有效地研究和解决有关地球的重大问题，目前世界上许多国家都在积极地发展和运用先进的科学技术，如以遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）为代表的地球空间信息技术，以数字的方式获取、处理、分析和应用关于地球自然和人文要素的地理空间数据，并以此为基础提出解决资源环境问题的科学方案和有力措施，增强对地球的认识能力。人们利用空间信息去认识、开发和保护人类有限的生存空间，研究国民经济建设和社会发展在地域空间上的分布特征、运行状况、资源环境条件和社会经济基础等，进行规划、监测、管理、决策等。与此同时，随着席卷全球的信息技术革命的迅猛发展，人类组织、传输和实现各类与地理坐标有关的海量信息的观念和方式正在发生翻天覆地的变化。随着计算机技术、互联网技术的蓬勃发展，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，形成一个数字地球。借助这个数字地球，人们不论走到哪里，都可以高速地、直观地、按地理坐标了解地球上任何一处、任何方面的信息。 数字地球的概念 数字地球是我们星球的虚拟表示，它包含了人类社会在内的所有

系统和各种生命形式，并以多维、多尺度、多时相、多层面的信息设施表现出来。数字地球的外观是一个基于计算机的地球，具有交互式功能，是我们对真实地球认识的虚拟对照体，及对真实地球及其相关现象统一性的数字化重现与认识。数字地球这一概念的提出，既是人们认识世界、改造世界的客观需要，更是知识经济、信息社会发展的必然进程。构筑数字地球对于提高人们的生活质量，促进科学技术的进步，实现经济与社会的可持续发展，有十分重要的意义。 自从数字地球这一概念于1998年提出之后，国际社会予以极大关注，很快得到很多国家和地区的广泛认可，我国政府也积极响应。江泽民同志在1998年6月1日接见两院院士时特别提到数字地球。中国科学院地学部及时成立了数字地球战略研究组，提出了《关于“中国数字地球”发展战略的建议》。1999年，中国科学院在北京隆重召开第一届数字地球国际会议，关于数字地球理论与技术的讨论及相关应用研究迅速发展起来。此后，第二、第三、第四、第五届数字地球国际会议分别于2001、2003、2005和2007年在加拿大、捷克、日本、美国成功召开，第六届数字地球国际会议将于2009年9月在北京举办。2006年成立了总部设在中国的国际数字地球学会，以推动数字地球在全球的发展。2008年3月，由国际数字地球学会与英国Taylor & Francis出版集团联合创刊的《国际数字地球学报》出版发行，为全球该领域学者提供了一个研究数字地球的学术交流平台。 数字地球的迅猛发展彰显其重要性。客观地说，数字地球是整合利用共享现有数据和信息资源的最佳途径，数字地球是可持续发展中信息资源的主体与核心，数字地球在社会发展、经济建设、国防安全中有重要作用。数字地球展现了地球科学技术、空间科学技术、信息

数字城市的概念

收藏283108 数字城市编辑 “数字城市”（英文：digital city）[1] 以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，运用遥感、全球定位系统、地理信息系统、遥测、仿真-虚拟等技术，对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，即利用信息技术手段把城市的过去、现状和未来的全部内容在网络上进行数字化虚拟实现。[2] 中文名数字城市 外文名digital city 基础计算机技术、多媒体技术和大规 纽带宽带网络 技术遥感、全球定位系统 目录 1定义 2基本概念 ?定位 ?目标 ?基础 ?关键环节 ?层次 3关键技术 ?体系结构 ?宽带网络 ?海量存贮 ?联邦数据库 ?数据共享与互操作 ?可视化与虚拟现实 ?超链接技术 4建设内容 ?城市设施的数字化 ?城市网络化 ?城市的智能化 ?公众服务平台建设 5专家观点 6未来发展 1定义 编辑 数字城市概念[3] “数字城市”系统是一个人地（地理环境）关系系统，它体现人与人、地与地、人与地相互作用和相互关系，系统有政府、企业、市民、地理环境等，既相对独立又密切相关的子系统构成。政府管理、企业的商业活动、市民的生产生活无不体现出城市的这种人地关系。CUDI 国际城市发展研究院认为城市的信息化实质上是城市人地关系系统的数字化，它体现"人"的主导地位，通过城市信息化更好地把握城市系统的运动状态和规律，对城市人地关系进行调控，实现系统优化，使城市成为有利于人类生存与可持续发展的空间。城市信息化过程表

现为地球表面测绘与统计的信息化（数字调查与地图），政府管理与决策的信息化（数字政府），企业管理、决策与服务的信息化（数字企业），市民生活的信息化（数字城市生活），以上四个信息化进程即数字城市。 介绍 数字城市是指利用空间信息构筑虚拟平台，将包括城市自然资源、社会资源、基础设施、人文、经济等有关的城市信息，以数字形式获取并加载上去，从而为政府和社会各方面提供广泛的服务。数字城市能实现对城市信息的综合分析和有效利用，通过先进的信息化手段支撑城市的规划、建设、运营、管理及应急，能有效提升政府管理和服务水平，提高城市管理效率、节约资源，促进城市可持续发展。[4] 由于人类生活和生产的信息有80%与空间位置有关，因此数字城市是构筑和运行在空间信息平台的基础上。某种意义上说，空间信息平台是数字城市建设过程中的基础设施建设，数字城市的各种高端应用都需要通过空间信息平台实现，并受空间信息平台的建设情况制约，空间信息平台与数字城市的关系就如同道路、桥梁与实体城市的关系。 历史发展 美国副总统戈尔于1998年1月21日提出了数字地球的概念之后，中国学者特别是地学界的专家认识到“数字地球”战略将是推动我国信息化建设和社会经济、资源环境可持续发展的重要武器，并于1999年11月29日至12月2日在北京召开了首届国际“数字地球”大会。从这之后，与“数字地球”相关相似的概念层出不穷。“数字中国”、“数字省”、“数字城市”、“数字化行业”、“数字化社区”等名词充斥报端和杂志，成了当前最热门的话题之一。甚至许多省、市把它作为“十五”经济技术发展的一个重要战略来抓。国家测绘局在2000年全国局长干部会议上明确提出，测绘局系统今后一个时期的主要任务是构建“数字中国”的基础框架；海南、湖南、山西、福建等省都已正式立项启动"数字海南"、"数字湖南"、"数字山西"、"数字福建"工程，其他省区的立项也在紧锣密鼓地筹划之中，而数字城市的立项更是如火如荼。 据报道：2000年5月13日，中国近百名市长与百名IT精英企业聚首"二十一世纪数字城市论坛"，共商推动中国城市数字化进程大计。 中国建设部部长俞正声在论坛开幕致辞时指出，所谓"数字城市"与"园林城市"、"生态城市"一样，是对城市发展方向的一种描述，是指数字技术、信息技术、网络技术要渗透到城市生活的各个方面。建设数字城市能够制止猖獗的违法建筑，并避免制约工程招标和房地产建设中的大量弊端。 科技部官员认为，"数字城市"符合中国目前工业化和信息化并行的经济生活现状，在中国城市现代化建设中具有重要意义。他透露，目前正在制订中的"十五"有关科技攻关计划和规划中，城市的规划、建设和管理，数字化城市工程将是其中的一项重要内容。 中国信息产业部信息化推进司司长宋玲说，实现城市信息化是中国城市融入全球化浪潮的首要和必要条件。中国现已制定了一套衡量信息化水平的比较体系。经过国务院信息化领导小组讨论通过将会发布。 建设部、科技部等部委"十五"期间将启动"数字化城市示范工程项目"，国家准备在"十五"期间共计投入5亿元人民币（地方和企业配套投入40亿人民币），建立5-10个市级综合应用和20-30个城市行业应用的城市数字化示范项目；30-40个社区和企业的数字化示范项目；2-3个跨省市的行业应用以及20-30个数据处理与系统集成的高技术企业。 与前两年仅仅炒作"数字地球"的概念不同，"数字省"、"数字城市"则开始进入到实质性的启动阶段。为了积极有效地推进中国"数字地球"战略的发展，本文以"数字城市"为核心讨论有关的基本概念及实现策略，与之相关的"数字省"、"数字化行业"、"数字化社区"也可以此为参考。

【人教版】高中地理同步练习,必修3,遥感(RS)与全球定位系统(GPS)

【人教版】高中地理同步练习 第1章第2节第1课时 一、选择题 地理信息技术是指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称。据此完成1～2题。 1．地理信息技术包括( ) ①RS ②GPS ③GIS ④GDP ⑤GNP A．①②③B．②③④ C．③④⑤D．①③⑤ 2．能体现地理信息技术大众化应用趋势的是( ) ①GPS汽车导航②空间信息网站③城市多媒体地理信息系统④国土资源管理⑤航天测控 A．①②③B．②③④ C．③④⑤D．①③⑤ 解析：第1题，地理信息技术包括遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)、虚拟环境、网络技术等。第2题，地理信息技术的大众化应用主要表现为GPS汽车导航、空间信息网站、城市多媒体地理信息系统。 答案： 1.A 2.A 遥感技术、地理信息系统、全球定位系统等现代化技术，不仅越来越广泛地应用于国民经济的各个部门，而且也越来越走入普通人的生活。据此回答3～5题。 3．下列技术，关键装置为传感器的是( ) A．地理信息系统B．遥感技术 C．全球定位系统D．电子通信技术 4．GPS是进行野外考察与探险的重要工具，其作用是( ) A．随时知道自己所在地的地理坐标B．随时知道自己所在地的气候 C．随时知道自己所在地的地形D．随时知道自己所在地的水文状况 5．地理信息系统的简要程序是( ) A．信息源→数据处理→数据库→空间分析→表达 B．信息源→空间分析→数据处理→数据库→表达 C．信息源→空间分析→数据库→数据处理→表达 D．信息源→数据库→数据处理→空间分析→表达 解析：第3题，遥感技术应用的关键是靠安装在航空或航天器上的传感器，接收目标

丰县顺河中学《单元活动走进数字地球》word学案

丰县顺河中学《单元活动走进数字地球》word学案 主备人：江红光江苏省丰县顺河中学高二地理备课组印高二全体 【目标导航】认识“数字地球”的概念、支撑技术和要紧特点。了解“数字都市”、“数字校园”的概念和要紧应用。 【知识构建】 一、认识“数字地球” 1．“数字地球”的概念： 数字地球通俗地讲确实是建立一个“虚拟地球”，用的方法将地球上有关的信息转化为信息装入运算机中，实现在网上的流通。 2．数字地球的核心思想： 手段统一处理地球问题；地利用信息资源，并使一般百姓能够通过一定方式方便地获得他们想了解的有关地球的信息。 3．“数字地球”的支撑技术： 需要专门多学科，如信息高速公路、高辨论率卫星影像、空间信息技术、大容量数据处理与存贮技术、可视化与虚拟现实技术，并与、、技术相融合。 合作探究 查阅相关资料说说电子商务与传统商务相比有哪些优势？ 二、以后都市——“数字都市” 1．概念 “数字都市”是“数字地球”的重要组成部分。它综合运用系 统、、、网络、多媒体及虚拟仿真等技术，以的形式猎取、储备和再现都市的资源、基础设施、人文、经济等各个方面的信息，从而提高都市的、和爱护环境，为都市的提供决策支持。 2．“数字都市”的作用： 能够为人类制造高效的、信息化的工作环境和舒服、方便、安全、现代化的生活环境。三．以后校园——“数字校园” “数字校园”是利用、通信技术对校园内的信息资源进行全面的数字化，通过整理加工，使这些信息资源能够有序地运转，从而更好地为教学、科研、治理和生活服务。【思维拓展】 1．数字地球的差不多特点是什么？ 数字地球是指以地球为对象、以地理坐标为依据，具有多辨论率的和多种数据融合的， 并可用多媒体和虚拟技术进行多维(立体的和动态的)表达的，具有空间化、数字化、网络化、 智能化和可视化特点的技术系统。简单地说，数字地球是指实现地球数字化或信息化的技术 系统。形象一点地说，数字地球是指整个地球经数字化之后由运算机网络来治理的技术系统。 2．什么是高辨论率卫星影像？它的用途如何？ 建设数字地球首要的核心技术确实是地球信息猎取技术，而只有卫星遥感技术才能提供 全球性、重复性和连续性的地球表面数据，才能把地球作为一个整体去研究。不同轨道高度、 不同辨论率的陆地卫星系列、海洋卫星系列和气象卫星系列，每天都可猎取地球整个表面从 可见光到微波的大量观测数据，通过运算机高速处理后成为数字地球的重要基础数据。假如 没有遥感卫星，就无法猎取数字地球所必需的基础数据，构筑数字地球也就无从谈起。

浅谈3S技术在数字国土中的应用

技术与应用 １背景 １９９９年ｌ０月正式启动的数字国土工程是国土资源信息化建设的骨干工程。这项由国土资源部信息中心牵头，中国地质调查局、中国土地勘测规划院共同承担的项目，从数字地球的战略高度，系统地整合与集成有关地球表层的国土资源空间基础信息。 在“十一五”期间，随着金土工程项目的启动，国土资源信息化建设成为国家的一项重大战略部署，３Ｓ、网络、信息安全等技术的发展给国土资源信息化工作带来了新的机遇和挑战。 ２３Ｓ技术与数字国土 ２．１３Ｓ技术 “３Ｓ”是ＧＩＳ、ＲＳ和ＧＰＳ的简称。 ＧＩＳ即地理信息系统（ＧｅｏｇｒａｐｈｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）是利用计算机存贮、处理地理信息的一种技术与工具，是一种在计算机软、硬件支持下，把各种资源信息和环境参数按空间分布或地理坐标，以一定格式和分类编码输入、处理、存贮、输出，以满足应用需要的人－机交互信息系统。 ＲＳ即遥感技术（ＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇ），以数字摄影技术为基础，通过飞机、飞船、卫星等飞行器搭载数字摄影成像仪，利用光谱的不同反射作用的特性，记录了不同地物的光谱信息，从而获取了地物的信息，并以此来分析和判读不同地物。 ＧＰＳ即全球定位系统（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）是一个由覆盖全球的２４颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到４颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，具有全天候、全球覆盖、三维定速定时高精度、快速省时高效率、应用广泛多功能等五大特点。 ２．２数字地球与数字国土 数字地球是美国前副总统戈尔（ＡＩＧｏｒｅ）于１９９８年１月３１日提出的，即信息化的地球，是对真实地球及其相关现象的统一的数字化的认识。以因特网为基础，以空间数据为依托，以虚拟现实技术为特征，具有三维界面和多种分辨率浏览器的面向公众的开放系统。 数字国土，顾名思义就是数字化的国土，信息化的国土。它是在全球信息化工程和实施的背景下提出并逐渐加快其建设步伐的。数字国土被认为是“数字地球”的重要组成部分。建设数字国土工程，对发展精准农业，逐步实现农业现代化，加强国土资源和水资源的监测和保护，进行合理开发和利用都起着不可或缺的作用，并且对提升我国的综合国力，增强国民经济起着十分重要的作用。数字国土工程涵盖国土资源信息总体规划、国土资源管理决策、国土资源信息系统和动态监测报警；涵盖人口、资源和环境，是国土资源的信息化（或数字化）表示，是国家经济和社会发展的基础信息资源平台。 “数字国土”工程依据“数字地球”理论，采用现代信息技术及相关技术，将十几年来所积累的或正在调查收集的各种国土资源数据和成果，按照统一的规范、标准和地理空间关系进行数字化，建成具有信息管理、综合分析、评价预测和辅助决策等功能的各种数据库和信息系统，以实现土地管理全过程的现代化和土地资源信息的服务社会化，同时又为“数字地球”的建设打下了坚实的基础。 ３３Ｓ集成及３Ｓ技术在数字国土上的应用 ３．１３Ｓ集成 “３Ｓ”集成是指将遥感、空间定位系统和地理信息系统这三种对地观测技术集成在一起。地理信息是一种信息流，ＲＳ、ＧＰＳ和ＧＩＳ中任何一个系统都只侧重于信息流特征中的一个方向，而不能满足准确地、全面地描述地理信息流的要求。３Ｓ结合应用，取长补短三者之间的相互作用形成了“一个大脑，两只眼睛”的框架，即ＲＳ和ＧＰＳ向ＧＩＳ提供或更新区域信息以及空间定位，ＧＩＳ进行空间分析，从ＲＳ和ＧＰＳ提供的大量数据中提取有用信息，并进行综合集成，使之成为科学决策的依据。 ３．２３Ｓ技术在数字国土上的应用 由全球定位系统、遥感和地理信息系统组成获取空间信息的科学技术，是数字地球中的空间数据获取和管理的技术基础。３Ｓ技术在数字国土的空间数据获取、管理及分析中有重要的应用。 ３．２．１ＧＩＳ／ＲＳ的应用 随着对地观测体系的建立，遥感技术已由单点、单项、单时的对地勘查，演变为全球性、长周期、准实时的对地观测，它与地面长期观测体系相结合，将使人类能够更全面、准确地了解地球资源分布与环境演化。在具体应用上，其一，卫星遥感图像反映的各种资源和环境信息都是以数字的方式（即 浅谈３Ｓ技术在数字国土中的应用 □王玭茜 （中国地质大学信息工程学院湖北?武汉４３００７４） 摘要随着３Ｓ技术的引进和广泛应用，３Ｓ及其集成技术已成为我国“数字国土”建设的重要技术支撑。文中针对３Ｓ技术在数字国土中的应用，提出了３Ｓ集成在数字国土应用中的问题，并对３Ｓ技术在数字国土中的应用发展进行了展望。 关键词数字国土ＲＳＧＩＳＧＰＳ 中图分类号：Ｘ７５文献标识码：Ａ文章编号：１００７－３９７３（２００７）０７－２５－０２ ２５ 科协论坛?２００７年第７期（下）

数字地球知识点

数字地球知识点 1、数字地球是什么？ 数字地球的概念最初是由美国前副总统戈尔提出，其核心内容是全球信息数字化。数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现与再认识，是遥感技术、全球定位系统、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等各种技术的综合应用，以数字的方式获娶处理和应用关于地球自然和人文因素的空间数据，并在此基础上解决全球各种问题。 2、数字地球的核心思想是什么？ 数字地球的核心思想有两点：一是用数字化手段统一处理地球问题；二是最大限度地利用信息资源，并使普通百姓能够通过一定方式方便地获得他们想了解的有关地球的信息。 3、数字地球主要组成？ 数字地球以因特网为基础、以空间数据为依托、以虚拟现实技术为特征，是具有三维界面和多种分辨率浏览器面向公众的开放系统，其主要组成一般包括以下三个部分：数据系统、软硬件系统和应用模型。 4、数字地球的应用对全球变化与社会可持续发展的作用？ 全球变化与社会可持续发展已成为当今世界人们关注的重要问题，数字化表示的地球为我们研究这一问题提供了非常有利的条件。在计算机中利用数字地球可以对全球变化的过程、规律、影响以及对策进行各种模拟和仿真，从而提高人类应付全球变化的能力。数字地球可以广泛地应用于对全球气候变化，海平面变化，荒漠化，生态与环境变化，土地利用变化的监测。与此同时，利用数字地球，还可以对社会可持续发展的许多问题进行综合分析与预测，如：自然资源与经济发展，人口增长与社会发展，灾害预测与防御等。 5、数字地球的应用对社会经济和生活的影响？ 数字地球将容纳大量行业部门、企业和私人添加的信息，进行大量数据在空间和时间分布上的研究和分析。例如国家基础设施建设的规划，全国铁路、交通运输的规划，城市发展的规划，海岸带开发，西部开发。从贴近人们的生活看，房地产公司可以将房地产信息链接到数字地球上；旅游公司可以将酒店、旅游景点，包括它们的风景照片和录象放入这个公用的数字地球上；世界著名的博物馆和图书馆可以将其收藏以图像、声音、文字形式放入数字地球中；甚至商店也可以将货架上的商店制作成多媒体或虚拟产品放入数字地球中，让用户任意挑选。另外在相关技术研究和基础设施方面也将会起推动作用。因此，数字地球进程的推进必将对社会经济发展与人民生活产生巨大的影响。

2021届《名师导学》高考地理一轮复习同步测试卷：十一(地理信息技术的应用)

2021’新课标·名师导学·新高考第一轮总复习同步测试卷 地理(十一) (地理信息技术的应用) 时间：60分钟总分：90分 [对应学生用书p375] 一、选择题(每小题4分，共44分) 利用新型无人机对农作物进行测量时，无人机会通过卫星定位引导自动拍摄监测地块的高清航拍影像，然后利用专用软件进行后期处理。据此回答1～2题。 1．获取调查地块农作物高清航拍影像的技术是(A) A．RS B．GPS C．GIS D．VR [解析] 结合所学知识可知，遥感是通过传感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物，获取其反射、辐射或散射的电磁波信息，并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。可以通过该技术获取农作物高清航拍影像。故B、C、D错误，A正确。 2．利用专用软件进行后期处理获得的数据可以分析调查地块(D) A．土壤酸碱性和农作物的种植面积 B．土壤含水量和农作物的种植结构 C．气候变化和农作物的种植变化 D．农作物的作物单产和作物种类 [解析] 土地酸碱性无法通过所得的数据分析求得，故A错误；土壤含水量需要就地勘察，无法通过遥感技术和GIS技术分析调查，故B错误；该地气候变化无法通过遥感影像获取，故C错误；农作物的单产和作物种类可以通过遥感和GIS技术的数据处理分析获取，故D正确。故选D。 某游客从下图中A处驱车赶往B处，其手机上的某地图软件提示：“前方1千米处行驶非常缓慢”。热力图是该地图软件功能之一，它是利用手机基站定位获取该区域的用户数量来渲染地图颜色，实时描述人群分布、密度和变化趋势的一个产品。下图为某区域热力图。读图完成3～4题。 3．该地图软件发出该提示，使用的地理信息技术有(C) A．GPS、RS B．GIS、RS

谈谈你对数字地球的认识

谈谈你对数字地球的认识 数字地球，首先是数字，而二十一世纪的数字，是建立在计算机科学的基础之上。 从1964年的“埃尼阿克”(ENIAC）的诞生到现在，我们的生活发生了翻天覆地的变化。当我们早上起来，打开自己的PDA，查看备忘录，收发邮件；之后打开电脑，浏览新闻；出门购物，商家用网络管理自己的商品，确保您购物愉快；行车上路，交通部门对特殊路段进行实时监控，方便人们出行；吃饭的时候，可以上网浏览一下餐馆信息。这些我们生活的方方面面都已经里不开计算机。现在的人们，一顿饭不吃可以，但是一天不上网，那是不行。当人们从计算机科学中获得便利的时候，我们更希望它能更好的服务与我们。 这样，我们更加需要一个极为数字的地球，来满足我们。 数字地球，一个以地球坐标为依据的、具有多分辨率的海量数据和多维显示的地球虚拟系统。 首先，我们需要足够精确的地球信息，精确到地球上每一平方米的土地，甚至是地面以下的；足够大的网络带宽，够我们顺畅的浏览；足够海量的数据库，能够存储下巨大的地球信息。当然，这些只是首先，只是我们建立数字地球的一些根本需求。 当世界上有80%的事情都和空间信息有关的时候，那么数据的采集将变得十分的困难。试想一下，把时间暂停在这一秒，看看我们周围，有多少事情发生；再前进一秒，看看那些事情已经改变。而我们，肯定不只是希望看到一秒的地球，我们渴望看到过去，看到未来。 要建立起整个中国的数字地球时，仅影响数据就有53T，而中国的面积只占地球面积的1.88%。面对这样的海量数据，存储，查找等方面都是难题，由此，元数据库的建设是非常必要的。它是关于数据的数据，通过它可以了解有关数据的名称、位置、属性等信息，从而大大减少用户寻找所需数据的时间。 其次，信息不能只是仅仅的存储，还需要进行计算才能够被人们所使用，而地球上发生的大部分的事，都是非线性的，变化过程复杂，而空间时间跨度又大，这样计算的难度呈几何倍数增加，我们只能依靠于超级计算机的计算能力，及开发新的算法。利用数据挖掘（Data Mining）技术，我们将能够更好地认识和分析所观测到的海量数据，从中找出规律和知识。科学计算将使我们突破实验和理论科学的限制，建模和模拟可以使我们能更加深入地探索所搜集到的有关我们星球的数据。 最后，将所有“大菜”呈现在我们眼前的是可视化技术，只有实现了可视化，我们之前的所有努力才没有白费，我们才能够真正享受到数字地球带给我们的便利。有了可视化，我们才能真正的坐在家里，去看帕特浓神庙，去看孟菲斯的金字塔，去看第一缕阳光，照耀在本初子午线上。当我们可以坐在家里，却看着自己在商店试衣服；当我们在出门前就可以避开堵车，选定行车路线；当我们决定去旅游时，可以提前安排好自己的一切衣食住行；那样，才是数字地球的真正意义。 在数字地球中，最根本的是地球空间信息科学，地球空间信息科学的技术体系中最基础和基本的技术核心是"3S"技术及其集成。所谓"3S"是全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）和遥感（RS）的统称。没有"3S"技术的发展，现实变化中的地球是不可能以数字的方式进入计算机网络系统的。 你也许会问，数字地球究竟会给我们什么方面带来大的影响？答案是：所有。对全球变化与社会可持续发展，对社会经济和生活，对精细农业，对智能化交通，对Cybercity，对专家服务，甚至包括现代化战争。 现在，全球变暖，土地荒漠化，赤潮，冰川溶解，洪水，飓风······这些都可以在计算机中利用数字地球可以对全球变化的过程、规律、影响以及对策进行各种模拟和仿真，从而提高人类应付全球变化的能力。与此同时，利用数字地球，还可以对社会可持续发展的许

数字地球的关键技术

摘要“数字地球”是遥感、遥测、数据库与地理信息系统、全球定位系统、互联网/万维网、仿真与虚拟技术等现代科技的高度综合集成和升华。“数字黄河”是从数字地球外延而来，其关键的支撑技术是空间数据共享平台、元数据管理、空间数据仓库、异构环境管理复杂数据对象、分布式海量数据存储技术、无级比例尺模型等。 关键词数字地球数字黄河关键技术 一、“数字地球”的基本概念 由来：1998年1月，美国前副总统戈尔在加利福尼亚科学中心发表了题为“数字地球：21世纪认识地球的方式”的报告。 要点：在三维地球的数字框架上，按照地理坐标集成有关的海量空间数据及相关信息，构建一个数字化的地球，即“数字地球”，为人们认识、改造和保护地球提供一种重要的信息源和新技术手段。 实质：数字地球是遥感、遥测、数据库与地理信息系统、全球定位系统、互联网络（Internet）/万维网（Web）、仿真与虚拟技术等现代科技的高度综合集成和升华，是当今科技发展的制高点。 推进：“数字地球”计划与我国的“国家信息化”或“国民经济信息化”的战略目标是一致的，在国内也引起了我国领导人与科技界极大的关注。“数字地球”计划是中国21世纪信息产业发展的切入点，是我国实施可持续发展战略的技术保障。实现“数字地球”计划是关系到国家和国防的安危以及经济和科技发展战略的重大问题。 内涵与外延：“数字地球”的内涵实质上是信息化的地球，包括地球大部分要素的数字化、网络化、智能化、可视化的全部过程。外延包括数字区域与数字行业，如数字北京、数字福建、数字铁路、数字国土等。 数字地球的基础技术：多种分辨率的遥感技术、快速定位技术、以计算机为核心的WebGIS与Open GIS技术以及高速计算机通信网络技术等。 二、“数字地球”的支撑技术 “数字地球”的学科交叉与知识融合模式可概括为： 3S（GIS/RS/GPS）+NET+VR 其中：GIS为地理信息系统；RS为遥感技术，GPS为全球定位系统；NET为网络；VR为虚拟现实。 关键技术包括分辨率的卫星遥感技术，海量数据的快速存储与处理技术，高速网络技术，WebGIS与OpenGIS的互操作技术，多分辨率多维数据的融合与主体动态表达技术，仿真与虚拟技术，元数据Metadata技术。 从“数字地球”与“数字黄河”应用需求看，应重点考虑以下关键支撑技术： 1.空间数据共享平台 地理空间信息具有基础性、区域性、共享性、综合性和分布性，已得到广泛的重视和应用。由于缺乏协调和管理，各个系统之间是独立的，对基础数据进行了重复采集和数字化，系统间缺乏交流和共享，不能适应信息化和网络化的要求，限制了地理信息的广泛应用。 空间数据共享平台由通信网络、空间信息资源、空间信息处理服务和用户操作界面构成，实现各专业部门对基础信息和处理功能的共享，以及各专业部门信息和处理功能间的集成和融合的框架。 空间信息资源包括各种类型的数字地理空间信息和空间参考信息，具体有电子地

浅谈物联网RFID现状

浅谈物联网RFID发展 一、金融危机催生物联网 上世纪90年代，美国前副总统戈尔提出的“数字地球”的概念，美国总统克林顿将它定义为“信息高速公路”，从那时起Internet技术一跃而起，席卷全球，同时又经历了97金融风暴的考验，成为15年来发展最迅猛的行业。时至2009年，IBM 公司提出的“智慧地球”的概念被现任美国总统奥巴马政府高度重视，为刺激经济复苏，已将“智慧地球”上升为国家战略——“更透彻的感知+更全面的互联互通+更深入的智能化=智慧地球”；同时做为信息技术发展的科技储备，3G、云计算、移动办公、传感技术等已发展成一定的成熟度，大规模应用就在眼前。全世界的眼光都放在物联网技术所带来的巨大市场发展潜力，我国政府也正加紧布署，除无锡建立“感知中国” 中心，一线城市纷纷推出各自的产学研基地及示范性工程。 二、物联网的架构 4、应用 3、中间件 2、传输 5、联动控制 1、采集 三、几大城市的情况 根据江苏无锡市的规划，到2012年，全市物联网产业规模要达到1000亿元，2015

年达到2500亿元的产业发展目标。 上海物联网中心于2010年7月13日开建，中心将分三期建设。一期建筑面积8万平方米，包括技术研发中心和专家公寓等四个建筑单体；二期建筑面积13万平方米，包括产业孵化中心、交流培训中心和应用示范中心三个建筑单体；三期建筑用地200亩，主要打造上海物联网产业集聚核心园区。 广州大学发布《广州蓝皮书》系列报告之“科技与信息化发展报告”提出，到2015年，“广州市将实现物联网相关电子信息制造业规模达到500亿元，物联网信息集成服务业规模达到1000亿元”。 据悉，中国首部物联网蓝皮书——《中国物联网发展报告（2011）》近日已正式发布，报告认为，作为中国经济发展新的增长点，我国物联网产业链条雏形已基本形成。 四、物联网技术是一次新的技术革命，收获需要有耐心。 物联网被认为是继互联网之后的一次新的技术革命。根据历史的经验，每一次重大的经济危机都要伴随着一场技术的革命。 08年金融危机使人们认识到，目前人类对物理世界的认知、把握还远远不够，而通过物联网技术，把人类社会与物理世界更好地连接起来，可提升人们认知世界和处理复杂问题的能力，提高社会的信息化、智能化水平。物联网是充满金矿的行业,所以资本市场看好物联网的前景,看好这潜在的市场规模。但物联网标准的复杂性，其应用要跨越不同领域，政策法规的缺失等问题增加了行业的不确定性，也使风投们认识到物联网产业还处于播种期，要等到收获季节还需要耐心。 如今，物联网所涉及的关键技术是射频技术、分布式计算、传感器、嵌入式智能、无线传输及实时数据交换和互联网，都是目前较为成熟的技术并在相关领域得到广泛的应用。物联网也着力利用技术的交叉与融合，建立一个“物物”相连的网络，从而完成远程实时数据交换与控制，方便人们生产和生活。随着物联网的发展及各类解决方案的完善，物联网技术的交叉与融合将逐步实现并进一步聚焦公共服务领域，实现人们生活的智能化，更使得信息作为一种重要的资源参与到经济、社会和生活中间。

从数字地球到智慧地球

第35卷第2期 2010年2月武汉大学学报 信息科学版Geo matics and Informat ion Science of W uhan U niver sity V ol.35N o.2Feb.2010收稿日期:2010 01 11。项目来源:国家973重点基础研究发展计划资助项目(2010CB731800);国家863计划资助项目(2009AA121404);国家自然科学基金重点资助项目(N010978003)。 文章编号:1671 8860(2010)02 0127 06文献标志码:A 从数字地球到智慧地球 李德仁1 龚健雅1 邵振峰1 (1 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉市珞喻路129号,430079) 摘 要:分析了数字地球的发展及其取得的成就,探讨了伴随着IT 技术、通信技术和传感器技术的发展而出现的传感器网络和物联网这一新的基础设施,设计了基于全IP 架构的物联网的平台框架和典型应用,并展望了从数字地球发展到智慧地球的趋势和美好前景。 关键词:数字地球;传感器网络;物联网;智慧地球;数据服务;功能服务 中图法分类号:P208 1 数字地球及其取得的成就 美国前副总统阿尔 戈尔在1998年提出数 字地球时,就勾勒出一个诱人的虚拟地球景象,使 真实地球作为一个虚拟地球进入了互联网,使普 通老百姓甚至小孩子都能方便地运用一定的科学 手段了解自己所想了解的有关地球的现状和历 史,既能获得自然方面的信息,如地形、地貌、地质 构造、山脉河流、矿藏分布、气候气象等,又能获得 人文方面的信息,如经济、文化、金融、人口、交通、 风土人情等[1]。这个虚拟的数字地球以空间位置 为关联点,整合相关资源(以地理信息系统和虚拟 现实技术集成各类数据资源),实现了 秀才不出 门,能知天下事!(see every thing on Web),见彩 色插页?图1。 数字地球是一个无缝的覆盖全球的地球信息 模型,它把分散在地球各地的从各种不同渠道获 取到的信息按地球的地理坐标组织起来,既能体 现出地球上各种信息(自然的、人文的、社会的) 的内在有机联系,又便于按地理坐标进行检索和 利用。数字地球是信息化的地球,它包括全部地 球资料的数字化、网络化、智能化和可视化的过 程。其核心思想是用数字化手段整体性地解决地 球问题,并最大限度地利用信息资源。数字地球 从数字化、数据构模、系统仿真、决策支持一直到 虚拟现实,是一个开放的复杂的巨系统,是一个全 球综合信息的数据系统工程。数字地球的特点是空间性、数字性和整体性,它有自己的理论体系、技术体系、应用体系、工程体系,在这样的数字地球上,世界各国共同建立了GEOSS (g lobe earth observatio n system of systems)系统,提出了十年行动计划,旨在从9个方面支持社会可持续发展:#减少自然或人为灾害所造成的生命财产损失;?了解环境因素对人类健康和生命的影响;%改善对能源资源的管理;&了解、评价、预测以及适应气候变异与变化;?了解水循环,改善水资源的管理;(改善气象信息、天气预报与预警;)提高对陆地、海岸、海洋生态系统的保护与管理;?支持可持续农业,减少全球荒漠化;+了解、监测和保护生物多样性。下面从十多年的发展来总结一下数字地球所取得的主要成就。1.1 数字地球实现了从二维到三维的跨越地图长期以来被认为是表达、传输和研究地理信息的最佳方式或载体,然而近年来这一观念已被打破了。数字地球作为一个三维的地球信息模型,便被认为是迄今为止人类掌握地球表面信息最好的方式。它的出现使人类在描述和分析地表空间事物的信息上获得了一次飞跃,,,从二维到三维的突破。彩色插页?图2为泰州市人民公园精细真三维模型。

数字地球与3s技术

数字地球（上） 当你来到一个繁华而陌生的都市，它能给你指点迷津，帮你顺利快捷地抵达目的地；当你憧憬着将一片荒芜的土地改造成瓜果飘香的良田时，它能为你提供地形、气候、土壤等自然条件的信息，帮助你科学地评估该地区的发展前景；当某地发生了自然灾害或突发事件，它能帮助你迅速了解灾情和现场情况，找出最佳的救助方法和应急措施；利用虚拟现实技术，它还可以模拟地球的演变过程，帮你回到远古时代，甚至进入未来世界。这就是神奇的数字地球。 数字地球是近几年才提出的一个概念。2000年2月，“奋进号”航天飞机发射上天，绘制全球数字地形图，实际上已经开始了构建数字地球的基本工作。 数字地球应该说是对我们真实的地球的一种数字化的重现。在这样一种条件下，人们就可以坐在家里头或者办公室里面，不用到实地去，对我们的地球进行一种三维的、可视化的信息检索和空间漫游。 数字地球是一个与地球相对应的动态的虚拟地球，是整个地球的环境资源和人文信息在计算机中的缩影，主要包括专业的数据与信息的获取、更新、存储、处理、提取、分析和传播等体系。在三维空间数据基础上发展起来的数字地球可以包容80％以上的人类信息，将为信息高速公路乃至未来的信息社会提供内容丰富，形式多样的信息和资源。 目前，地球是人类唯一的家园，合理地开发与利用地球资源，有效保护与优化地球环境，是全人类共同的责任。为了研究和解决有关地球的重大问题，世界上许多国家正在积极发展和运用先进的地球信息技术，如遥感（RS）地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS），以数字的方式获取、处理和分析有关地球自然和人文方面的空间数据，并希望以此为基础，更好地解决人类可持续生存与发展的诸多复杂问题。 数字地球的概念就是在这样的背景下应运而生的。人们提出：把有关地球的海量的、多分辨率的、三维的、动态的数据按照统一的地理座标集成起来，形成一个数字化的地球，最大限度地开发和利用信息资源。借助于信息传递的数字化和网络化，通过这个数字地球，用户就可以在办公室的终端或者会议室的大屏幕投影上，按着地理座标