数字地球和数字城市

数字地球的名词解释数字地球是指通过数字技术和地理信息系统，将地球上的各种信息数字化并进行整合和分析的一个概念。

数字地球是信息时代下地球科学发展的产物，它突破了传统地理学的局限性，为人类认识、掌握和利用地球提供了全新的方式和工具。

本文将从数字地球的定义、特点、应用以及未来发展等方面进行论述。

一、数字地球的定义数字地球是将地球信息数字化的过程和成果，它综合了地理信息系统、遥感、全球定位系统等多种地球科学技术的应用。

数字地球通过将地球上的各种现象、特征和过程数字化，形成一个基于计算机平台的三维虚拟地球模型，实现了地球的全球一体化管理和分析。

二、数字地球的特点1. 数据丰富：数字地球整合了各种地理信息数据，包括地图、卫星影像、气象数据、地质数据等，提供了海量而丰富的地球信息资源。

2. 互动性强：数字地球可以实现用户与地球信息之间的互动，用户可以根据自身需求对地球模型进行查询、分析和可视化操作，以满足不同的应用需求。

3. 跨领域应用：数字地球不仅应用于地理学领域，也广泛应用于气象、环境、地质、城市规划等多个领域，为相关领域研究和决策提供支持。

4. 时空维度：数字地球具有时空维度，可以实现对地球信息的时序变化和跨尺度观测，帮助人类了解地球变化的规律和趋势。

三、数字地球的应用1. 环境保护与管理：数字地球可以帮助监测和分析地球上的环境变化，例如气象预报、自然灾害监测等，为环境保护与管理提供科学依据。

2. 城市规划与管理：数字地球可以模拟城市发展、土地利用和交通规划等情景，帮助决策者做出科学决策，提高城市规划和管理的效率和精度。

3. 资源开发与管理：数字地球可以对能源、矿产、水资源等进行综合管理和优化利用，实现资源的可持续开发与管理。

4. 旅游与文化遗产保护：数字地球可以通过虚拟现实技术，为游客提供沉浸式的旅游体验，同时实现对文化遗产的保护和传承。

四、数字地球的未来发展数字地球的发展仍处于不断创新和拓展的阶段，未来将面临以下几个方向的发展：1. 数据开放共享：数字地球需要更多领域的数据支持，要实现数据的开放共享，促进不同领域数据的互联互通。

1 什么是数字地球？当人们通过卫星、飞机、气球、地面测绘、地球化学或地球物理等观测手段获取到地球的大量数据，利用计算机把它们和与此相关的所有其它数据及其实用模型结合起来，在计算机网络系统里把真实的地球重现出来，形成一个巨系统，即一个以数字形式的关于地球的巨系统--- “数字地球”(DE)。

数字地球核心思想有两点，一是用数字化手段统一性地处理地球问题，另一点是可最大限度地利用信息资源。

2 数字地球由下列体系构成：数据获取与更新体系、数据处理与储存体系、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、应用模型体系、专用软件体系、咨询服务体系、专业人员体系、用户体系、教育体系、标准与互操作体系、法规和财经体系等。

3 建设数字地球的意义：数字地球提供的数据和信息在农业、林业、水利、地矿、交通、通讯、新闻媒体、城市建设，教育、资源、环境、人口、海洋以及军事等几十个领域都能产生巨大的社会和经济效益。

有助于在教育、可持续发展战略、农业、土地使用规划、以及危机（紧迫问题）解决等领域，产生广泛的社会和经济效益。

数字地球使得能够对人为的或自然的灾害，及时作出反应，并使全球能够联合起来，面对长期的环境挑战。

4 建设数字中国的意义：在中国跨世纪的发展中，实现经济和社会的可持续发展、保持和平安定的国际环境、发展科学技术的自主创新能力，是三项重大战略目标。

从我国的国家目标出发，我们迫切需要一个“中国数字地球”或“数字中国”。

5 数字城市的概念（43VR）：地理数据4D化；地图数据3维化；规划规设VR化6 国际上数字城市发展大体经历四个阶段。

第一阶段：网络基础设施的建设阶段。

第二阶段：市政府和企业内部信息系统建设。

第三阶段：市政府、企业上下游、相互之间借助互联网实现互通互联。

第四阶段：是网络社会、网络社区、数字城市的形成。

7 数字矿山的概念：数字矿山是以计算机及其网络为手段，把矿山的所有空间和有用属性数据实现数字化存储、传输、表述和深加工，应用于各个生产环节与管理和决策之中，以达到生产方案优化、管理高效和决策科学化的目的。

附件4：“数字中国”地理空间基础框架名词术语解释1.信息（Information）：人类通过各种感知手段获取或收集到的关于（反映）客观世界（包括自然界与人类社会）物质或事物存在形式、相互关系及其运动状态的消息资料（包括文字、数据和各种信号记录）中，能够用以降低人类认识世界和改造世界活动中面临的不确定度的内容，称为信息。

2.信息社会(Information Society)：信息社会的发展主要依赖于智力资源，大多数人从事信息工作，其价值的增加主要靠知识，它是使人类智能和创造能力普遍开发的一种社会。

在信息社会生活中，现代化通信，计算机和终端设备的新技术得到广泛应用。

3.工业经济（Industry Economy）：工业经济是人类社会在经历了自然经济、农业经济之后进入的经济形态。

它的主要特征是资本积累，有形资产的投入起决定性作用。

在工业经济时代，经济增长的主要因素是劳动力增长率和资本存量增长率，它们具有边际效益递减的趋势，属于传统增长方式。

在对分配方式的影响方面，资本是工业经济时代的主要分配依据。

谁拥有资本，谁就掌握分配的主动权，凭借着资本的多少进行剩余劳动成果分配。

4. 知识经济（Knowledge Economy）：是指建立在知识和信息的生产、分配和使用之上的经济。

知识经济的实质就是以智力资源的占有、配置，以科学技术为主的知识的生产、分配和使用（消费）为最主要因素的经济。

5、可持续发展(Sustainable Development)：可持续发展简单地说就是在不破坏自然环境的前提下发展经济，使周围环境能持续不断地供给人类生存和繁衍。

可持续发展是协调人与自然关系、促进全人类生存与发展的必由之路，它要求人们讲伦理道德，不要为了眼前和自己的利益破坏人类共同的环境，在发展生产的过程中既要获得经济利益，又要注意维护自然生态系统的动态平衡，不能进行掠夺性经营。

6．信息高速公路(Information Highway)：现代国家信息基础设施，包括数字化光纤传输、智能化计算机处理和多媒体终端服务技术187装备等。

数字城市如何实现共享基础地理信息平台李琦北京大学遥感与GIS研究数字地球工作室教授、博士生导师今天我讲的题目是数字北京，讲数字北京首先要先讲一下数字城市的概念。

把数字城市讲清楚了，大家都能理解数字北京。

所以今天讲三个内容：一是数字城市的概念；二是数字北京的建设内容和资深技术；三是数字城市建设中领导的角色和职能。

这三个方面的内容希望和大家来共同探讨。

1、数字城市的概念1.1 关于数字地球因为数字城市是源于数字地球的，首先我们要知道概念是从哪儿来的，所以先要讲数字地球。

看这幅画面大家可以看得出来，这是数字地球达到的理想境界，就是通过我们的平台、虚拟环境能够把地球用计算机系统进行映射，就是现实的建筑物理世界映射成数字世界。

一、什么是数字地球这样我们在数字世界的基础上能够去了解世界的历史、现状并去规划未来，是基于这个想法。

当然这个图不是虚构的，是正在实现的一个现实。

实际上这个概念是1998年1月30号，当时的美国副总统戈尔在洛杉矶一个科学会谈的一个大会报告里面做的一个报告。

他在报告里指出了数字地球的概念，讲了他的观点：什么是数字地球？数字地球就是对我们地球的虚拟表达，也就是数字表达，就是由零和一来表达现实世界。

数字世界可以使我们去探索科学地球系统的生态、环境和社会经济状况，这是我们所了解的世界。

典型的就是说他应该是有多种分辨率，是三维的表达，后面我们可以看到什么是多种分辨率，三维的表达。

这个概念提出来以后在全球引起了广泛的影响。

虽然说1998年1月30号是标志性的报告，但实际上相关的技术和概念已经有了，所以说这些年已经实现了数字地球。

数字地球大家可以看到银河系构成的是可以访问、可以交互、可以管理、可以提供协同工作的。

二、数字地球系统原型我想大家都已经体验了数字地球的原型，就是Google Earth、Google Map，这已经深入到我们各个方面了。

我再说一下他们比较具有标志性的几个事情，Google Earth给我们带来的几个典型：一个是通过浏览器可以看到数字地球，在数字地球上可以看到真实的景观，这是纽约卫星数据上标上的建筑。

数字地球的应用案例
1. 地理教育：数字地球可以用作教学工具，展示地球表面的各种地理现象、自然资源、人文地理等，帮助学生更加直观地理解地球的各个方面。

2. 城市规划：数字地球可以模拟城市的三维地理环境，包括地形、地貌、地下设施等，帮助城市规划师进行城市发展、土地利用规划等决策工作。

3. 天气预报：数字地球可以整合气象数据，提供全球范围的天气预报服务，包括降雨量、气温、风向风速等指标，帮助人们及时了解天气变化，做出相应的应对措施。

4. 环境保护：数字地球可以用于监测和评估环境状况，包括空气质量、水质监测、森林覆盖率等，帮助环境保护机构定位问题区域，制定相应的环保措施。

5. 旅游规划：数字地球可以提供全球范围内的旅游景点、交通线路等信息，帮助旅游者规划行程，了解目的地的地理环境和文化特点。

6. 紧急响应：数字地球可以用于危机管理和紧急响应，包括自然灾害、疫情爆发等，帮助相关部门进行灾害预警、紧急救援等工作。

7. 自然资源管理：数字地球可以监测自然资源的开采、利用情况，包括矿产资源、水资源、森林资源等，帮助相关部门进行
资源调配和管理。

8. 市场分析：数字地球可以用于市场分析和商业决策，通过地理数据分析，了解市场分布、消费者行为等，帮助企业制定营销策略和拓展市场。

总之，数字地球的应用案例非常广泛，涵盖了教育、规划、环保、旅游、紧急响应等多个领域，为人们提供了更直观、全面的地理信息。

数字地球的应用案例
数字地球是一种集成了地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）技术的平台，可将地理空间数据与数字数据相结合，通过数字化的地球模型呈现出来，并赋予用户交互和分析的能力。

以下是数字地球应用的几个案例：
1. 城市规划：数字地球可用于城市规划，通过模拟城市的地理环境、交通状况、建筑布局、土地利用等因素，帮助城市规划师制定更科学合理的城市发展方案。

2. 自然资源管理：数字地球可以支持自然资源的管理与保护。

例如，在森林资源管理中，可以使用数字地球技术获取和分析森林类型、植被覆盖率、土壤质量等数据，帮助决策者科学合理地进行森林资源管理。

3. 灾害管理：数字地球在灾害管理中发挥重要作用。

比如，在防汛工作中，可以利用数字地球技术对洪水演变进行模拟预测，提前做好应对准备，减少损失。

4. 旅游推广：数字地球可应用于旅游推广。

通过数字地球，游客可以预览旅游景点的实景，并获取相关旅游信息，如公交路线、酒店、餐馆等，提前规划旅行。

5. 教育与研究：数字地球可以用于教育和研究领域。

在教育中，可以利用数字地球来进行地理教学，通过模拟实景让学生更好地理解地理现象。

在研究领域，可以利用数字地球对地理数据进行可视化和分析，为学术研究提供支持。

总之，数字地球作为一种集成地理信息与数字技术的平台，能够在多个领域中应用，为相关领域的决策者和用户提供更多便利和科学支持。

数字地球和数字城市-中图版选修7 地理信息技术应用教案一、教学目标通过本节课的学习，学生应当掌握以下知识和能力：1.了解数字地球和数字城市的概念、特点以及应用范围；2.熟悉地理信息技术在数字地球和数字城市建设中的应用；3.掌握地理信息系统（GIS）、遥感技术、全球定位系统（GPS）等基本工具的使用方法；4.能够利用地理信息技术进行城市规划、环境监测、资源管理等领域的实践应用。

二、教学内容1. 数字地球和数字城市的概念1.1 数字地球数字地球是指利用先进的地理信息技术将地球表面的各种信息（如地形、土地利用、气候、地质等）进行数字化处理，并通过网络实时传输，提供给用户进行查询、展示以及分析的工具。

1.2 数字城市数字城市是指利用先进的地理信息技术将城市空间数据进行数字化处理，并将城市中各种传感器、设备等信息进行实时监测和汇总，从而实现城市基础设施和公共服务的智能化管理。

2. 地理信息技术在数字地球和数字城市建设中的应用2.1 地理信息系统（GIS）地理信息系统是指将地理数据、图形数据、属性数据等纳入一个统一的信息系统中，实现空间数据与属性数据的关联分析和实时查询等功能的一种工具。

在数字地球和数字城市建设中，地理信息系统可以用来进行地形分析、土地利用规划、资源管理等方面的工作。

2.2 遥感技术遥感技术是指利用各种遥感卫星、遥感飞机等工具，对地球上各种自然和人类活动进行远距离的观测和监测的一种技术工具。

在数字地球和数字城市建设中，遥感技术可以用来进行自然资源监测、城市规划等方面的工作。

2.3 全球定位系统（GPS）全球定位系统是指使用卫星信号进行精准定位的一种全球性的定位系统。

在数字城市建设中，全球定位系统可以用来进行交通监管、物联网设备管理等方面的工作。

3. 地理信息技术的实践应用3.1 城市规划利用地理信息技术可以进行城市规划和土地利用规划，盘活城市中的闲置资源，并且优化城市中的交通、市政基础设施等。

数字城市的概念20世纪90年代，信息技术的高速发展带来了全球普遍的信息化浪潮。

美国率先提出了国家信息基础设施（National Information Infrastructures，NII）和全球信息基础设施（Global Information Infrastructures，GII）计划，随之欧盟又着力推进“信息社会”计划，并确定了欧洲信息社会的十大应用领域作为欧盟“信息社会”建设的主攻方向。

而一些发展中国家也不甘落后，纷纷制定信息化发展政策，如新加坡的“智慧岛”、马来西亚的“多媒体超级走廊”等。

这些信息化城市或地区有一个共同的名字：数字城市。

数字城市的概念是从“数字地球”发展而来的，是数字地球在城市管理中的应用。

关于数字城市的概念，目前正处在一个发展和演变的过程。

以下几个数字城市的定义，就是从不同的着眼点和侧重点概括阐述了对数字城市的不同认识和理解。

1、数字城市是城市规划、建设、管理与服务数字化工程的终极目标数字城市是数码城市（Cybercity），是一个三维的、可视化的城市；是综合运用地理信息系统、遥感、遥测、网络、多媒体及虚拟仿真等技术，对城市的基础设施、功能机制进行自动采集、动态监测管理和辅助决策服务的技术系统。

通俗一点说，数字城市就是指在城市规划建设与运营管理以及城市生产与生活中，充分利用数字化信息处理技术和网络通信技术，将城市的各种信息资源加以整合并充分利用。

城市规划者和管理者可以在有准确坐标、时间和对象属性的三维虚拟城市环境中进行规划、决策和管理。

2、数字城市，是广义上的城市信息化数字城市工程将通过建设宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台，整合城市信息资源、建立电子政务、电子商务、社会劳动保障等信息化社区，逐步实现全市国民经济和社会信息化，使城市在信息化时代的竞争中立于不败之地。

3、数字城市是“虚拟城市”，强调城市管理的技术系统从城市规划、建设和管理的狭义角度看，数字城市可概括为“43VR”。

对于数字城市的理解地图学与地理信息系统李陶2013201060一．总述数字地球，是美国副总统戈尔于1998年1月在加利福尼亚科学中心开幕典礼上发表的题为“数字地球：认识二十一世纪我们所居住的星球”演说时，提出的一个与GIS、网络、虚拟现实等高新技术密切相关的概念。

在戈尔的文章内，他将数字地球看成是“对地球的三维多分辨率表示、它能够放入大量的地理数据”。

在接下来对数字地球的直观实例解释中可以发现，戈尔的数字地球学是关于整个地球、全方位的GIS与虚拟现实技术、网络技术相结合的产物。

显然，面对如此一个浩大的工程，任何一个政府组织、企业或学术机构，都是无法独立完成的，它需要成千上万的个人、公司、研究机构和政府组织的共同努力。

数字地球要解决的技术问题，包括计算机科学、海量数据存贮、卫星遥感技术、宽带网络、互操作性、元数据等。

可以预见，随着地球空间信息学的发展，而建立起的数字地球，必将促进测绘事业的现代化，为测绘事业与整个国民经济建立更加紧密的联系，做出更大的贡献，在未来和知识经济社会中产生巨大的经济效益和社会效益。

“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，系统由政府、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。

数字城市的概念从广义上讲，即城市信息化，是指通过建设宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台，整合城市信息资源，实现城市经济信息化。

数字社区的体系结构包括：（1）数据获取或更新体系。

（2）数据处理存储体系。

（3)信息提取与分析体系。

（4）网络体系。

（5）应用体系。

（6）管理体系。

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。

一、简述“数字城市”（英文：digital city）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。

二、定义"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。

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。

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。

解读“数字城市”摘要：“数字城市”是城市发展的新的经济增长点，这一概念的提出源于“数字地球”，是城市化进程加快、可持续发展的必然要求。

数字城市将促进政务、经济、城市管理以及公众服务等领域的信息化，缔造一个崭新的城市文明，最终实现社会的良性循环与和谐发展。

关键词：数字地球；数字城市；信息化；和谐发展1 “数字城市”的定义“数字城市”（digital city）源于“数字地球”（digital earth）。

数字地球最早是由美国前副总统戈尔提出来的。

1998年1月31日，戈尔在美国加利福尼亚科学中心发表了一篇题为《数字地球：21世纪认识我们的星球》(the digital earth：understanding our planet in the 21st century)的演讲，在全球科学界和各国政府间引起了巨大的反响，数字地球和数字城市便成为一个全新的概念风靡全球，并由此在世界范围内掀起了一场建设数字地球和数字城市的浪潮。

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”。

戈尔的“数字地球”是关于整个地球、全方位的地理信息系统与虚拟现实技术、网络技术相结合的产物。

由“数字地球”引发了“数字城市”的概念。

各类有关数字城市的叫法名目众多，有“数码城市”、“信息城市”、“信息港”等等，这些名称从不同的着眼点和侧重点对“数字城市”进行认识和理解。

在这里，借用建设部科技司司长赖明对“数字城市”的阐述来定义数字城市：数字城市是充分利用遥感技术(rs：remote sensing)、地理信息系统(gis：geographical information system)、全球定位系统(gps：global position system)（简称3s技术）、计算机技术和多媒体及虚拟仿真等信息技术，对城市基础设施和与生产生活发展相关的各方面进行多主体、多层面、全方位的信息化处理和利用，具有对城市地理、资源、生态、环境、人口、经济、社会等诸方面进行数字化网络化管理、服务和决策功能的信息体系。