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构建数字地球的关键技术与流程解析近年来，信息技术的飞速发展催生了一个全新的概念——数字地球。
数字地球是一种通过将地球上所有的物理空间和信息空间进行数字化整合，从而实现全球的信息共享、智能决策和可持续发展的概念。
构建数字地球的实现离不开一系列关键技术和流程的支持。
一、地理信息系统（GIS）地理信息系统是数字地球的基础。
它是将地理空间数据与属性数据进行整合的一种信息处理系统。
通过GIS，我们可以将地球上的所有空间信息进行数字化，实现对地理现象的深入分析和管理。
GIS技术的关键是地理数据采集、处理和可视化。
通过现代测绘技术、无人机遥感技术和卫星遥感技术等手段，我们能够快速获取地理数据，然后通过空间数据分析、数据挖掘和数据可视化等技术手段，将这些数据以图形、表格等形式进行呈现，实现对地球上的各种地理现象的深入研究。
二、人工智能与大数据数字地球的建设需要处理和分析海量的数据。
而人工智能和大数据技术的发展为处理和分析数据提供了强有力的支持。
大数据技术能够帮助我们从海量数据中提取有价值的信息，进行数据建模和预测。
而人工智能技术则可以模拟人类的思维和决策过程，帮助我们做出智能化的决策。
例如，在数字地球中，我们可以通过大数据技术对全球气象数据进行收集和分析，进而实现对天气预测的精确度提升；同时，通过人工智能技术，我们能够模拟气象专家的决策过程，从而实现自动化的气象预测系统。
这使得气象预测能够更准确地为公众提供服务。
三、物联网技术数字地球离不开物联网技术的支持。
物联网是一种通过感知、传输、处理和交互技术连接地球上的一切物体，并通过网络进行信息通信的技术。
在数字地球中，通过物联网技术，我们能够实时获取各种设备传感器的数据，并将这些数据进行汇总和分析，从而实现对地球上的一切物体的智能监测和管理。
以智慧城市为例，通过在城市中布置传感器和终端设备，我们能够实现对城市交通、能源消耗、环境污染等各个方面的监测。
通过物联网技术，这些传感器将获取的数据传输到集中处理中心，然后通过数据分析和与人工智能算法结合，对城市的各方面进行实时分析和决策支持。
52023.02 《商用汽车》据中国政府网2023年2月27日消息，日前中共中央、国务院印发《数字中国建设整体布局规划》，要求各地区各部门结合实际认真贯彻落实。
《规划》提出：“到2025年，基本形成横向打通、纵向贯通、协调有力的一体化推进格局，数字中国建设取得重要进展。
”“到2035年，数字化发展水平进入世界前列，数字中国建设取得重大成就。
”《规划》在“四、关键任务”之“二要全面赋能经济社会发展”中提出：“推动数字技术和实体经济深度融合，在农业、工业、金融、教育、医疗、交通、能源等重点领域，加快数字技术创新应用。
支持数字企业发展壮大，健全大中小企业宏观 国内融通创新工作机制，发挥“绿灯”投资案例引导作用，推动平台企业规范健康发展。
据专业人士介绍，狭义的“数字中国”(Digital China)是指以整个中国作为对象的数字地球技术体系，而党的十九大报告中的“数字中国”是更加广义的概念，是新时代国家信息化发展的新战略，是满足人民日益增长的美好生活需要的新举措，是驱动引领经济高质量发展的新动力；它涵盖经济、政治、文化、社会、生态、交通等各领域的信息化建设，诸如“宽带中国”、“互联网＋”、大数据、云计算、人工智能(AI)、电子商务、数字经济、数字农业、智慧城市、智慧交通、智能网联汽车等都是“数字中国”的内容和体现。
(拂 晓)中共中央、国务院印发的《数字中国建设整体布局规划》要求：在交通、能源等重点领域，加快数字技术创新应用2023年3月5日，国务院提交第十四届全国人民代表大会第一次会议审议的《政府工作报告》中，直接提及“汽车”“交通”及相内容的地方有以下几点：《报告》在“一、过去一年和五年工作回顾”之“(五)扩大国内有效需求，推进区域协调发展和新型城镇化”中说：“面对需求不足甚至出现收缩，推动消费尽快恢复。
……。
支持汽车、家电等大宗消费，汽车保有量突破3亿辆、增长46.7%。
”“创新投融资体制机制，预算内投资引导和撬动社会投资成倍增加，增加地方政府专项债券额度，重点支持交通、水利、能源、信息等基础设施和民生工程建设，鼓励社会资本参与建设运营，调动民间投资积极性。
第三、四节地理信息系统的应用和数字地球学习目标：1.了解地理信息系统和数字地球的定义。
2.理解地理信息系统的功能和流程并结合实例学会分析地理信息系统可以解决的四类问题。
(重点) 3.会使用常见的GIS产品，能分别说明地理信息系统在城市管理中的应用。
(重点)4．掌握数字地球的核心思想和应用前景。
(难点)1．地理信息系统的应用(1)地理信息系统①概念依靠计算机实现地理信息的收集、处理、存储、分析和应用的系统，简称GIS。
②功能③工作流程信息输入→数据处理→数据库管理→空间分析→可视化表达(2)地理信息系统可以解决的四类基本问题①与分布、位置有关的基本问题查询“地点”和“状况”；查询符合一定条件的地物位置。
②趋势分析通过某地物随时间变化的过程，分析其发展趋势。
③模式问题揭示各种地物之间的空间关系。
④模拟问题利用已掌握的规律建立起一定模型，模拟具备某种条件时将出现的结果。
(3)地理信息系统在城市管理中的应用①城市信息管理与服务：向城市居民提供日常工作与生活所需的各种信息。
②城市规划：查询和统计，并用三维影像显示市貌，分析城市现状，有效管理城市地下管网。
③城市道路交通管理⎩⎨⎧显示道路的路况、交通流量、沿线环境等空间和属性信息提供多种类型的查询及时发布交通信息④城市救灾防灾⎩⎨⎧跟踪灾难发生、发展过程对灾害进行快速分析、评价和模拟辅助开展灾后的应急和恢复工作⑤城市环境管理：主要包括环境规划与决策、监测、评价、预测与模拟等。
(1)数字地球①含义：对真实地球及相关现象的统一性的数字化重现与再认识。
②应用技术：全球定位系统、遥感技术、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等。
③核心思想a．用数字化手段统一处理地球问题。
b．最大限度地利用信息资源。
④基础a．全球网络要求信息网络嵌入到每个人的日常生活中。
b．分布式存储信息分开存储到全球各地的计算机中。
高速宽带网络的建设及其传输速度，是建立数字地球的重要基础。
⑤最大特征与依据——虚拟现实技术。
数字地球与“3S”技术一．摘要戈尔在1998年1月31日的讲演里以为“数字地球”是一个能够嵌入海量数据的、多分辨率的、真实地球的三维表示。
在1998年6月23-24日，美国第一次“数字地球”研讨会上关于“数字地球”提出了一个非正式可是时期性的概念：“ The Digital Earth is a virtual representation of our planet that enables a person to experience and use the vast amounts of natural, cultural, and historical data being gathered about the Earth. The Digital Earth comprises data interfaces and standards enabling access to geo-referenced data from remote sensing, cartographic, demographic, medical, and other sources, based on the interests of the user. ? 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说明中能够发觉，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一起尽力。
数字地球要解决的技术问题，包括运算机科学、海量数据存贮、、互操作性、等。
能够预见，随着地球空间信息学的进展，而成立起的数字地球，必将增进测绘事业的现代化，为测绘事业与整个国民经济成立加倍紧密的联系，作出更大的奉献，在以后和社会中产生庞大的经济效益和社会效益。
2014年11月,《国务院关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》(国发〔2014〕60号)提出“鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设……引导民营资本参与卫星导航地面系统建设。
”开启了民间资本参与国家空间基础设施的大门。
2015年，国家发改委、财政部、国防科工局等多个部门陆续出台政策，均明确表示支持商业航天产业发展，正式拉开了中国商业航天序幕。
在国家相关政策的引导和支持下，国内优势资源纷纷参与商业航天发展，逐步形成良好的商业航天生态圈。
5年间，商业航天企业蓬勃兴起，正是在这些企业的发展与探索下，中国商业航天在技术和商业领域不断创新突破，使商业航天已经成为发展航天事业、建设航天强国的重要支撑力量，同时也为传统航天带来了新的发展机遇。
2015年，中国航天科工集团在武汉发起了首届中国（国际）商业航天高峰论坛，2017年发布了其在中国商业航天领域发展的新蓝图，启动打造千亿级武汉国家航天产业基地。
与此同时，众多央企也加入到商业航天的大军中。
然而，在商业航天快速发展的同时，一些问题也随之凸显：商业航天企业的重资产状况与商业模式无法匹配；卫星应用产业亟待发展；通导遥综合应用场景还需进一步挖掘……其中的关键之一，就是如何让社会更快航天海鹰卫星运营演绎传承与创新当传统航天遇到商业航天速、便捷、高效的利用卫星资源。
2018年，中国航天科工集团第三研究院因应市场需求与集团发展需要，发起成立航天海鹰卫星运营事业部。
事业部针对前述痛点，提出“卫星即服务”的理念，在传统航天与商业航天的历史交汇处开启了传承与创新之旅。
短短两年间，航天海鹰卫星运营事业部在商业航天的卫星运营能力与应用领域不断深耕，在挖掘市场需求的同时，攻克与积累了大量关键性技术，并开发出一系列解决市场痛点的平台化、解决方案产品和服务。
2020年9月，由航天海鹰卫星运营事业部推出的“航天星云·天基网络地面服务平台”在第22届中国国际工业博览会上亮相，并获得空间信息领域创新金奖。
数字地球三维空间信息服务关键技术研究数字地球是指基于地理信息系统等技术，通过数字化的手段对地球上的各类信息进行整合、分析和展示的空间信息平台。
随着科技的进步和社会的发展，数字地球已经渗透到了我们的日常生活中，并成为推动经济发展和社会进步的重要力量。
在数字地球的建设过程中，三维空间信息服务是其中的关键技术之一，它为我们提供了一个更为真实、直观、全面的地球空间信息服务。
首先，三维地球模型是数字地球的核心组成部分。
它是通过将地球表面的地理数据进行三维建模，使得我们可以在计算机上观察和分析地球表面的地理现象。
三维地球模型能够提供具有高度真实感的地理空间信息，在城市规划、资源管理、应急救援等方面起到重要作用。
在构建三维地球模型时，关键技术包括数据获取、数据处理、数据可视化等。
数据获取是指通过遥感技术、测绘技术等手段获取地理数据，数据处理是指将获取的数据进行整合、处理和加工，数据可视化是指将处理后的地理数据以直观的方式展示给用户。
其次，三维场景建模技术是实现三维地球模型的核心技术之一。
通过三维场景建模技术，我们可以将地球上的景物、建筑、植被等要素进行三维建模，形成一个真实的地球场景。
在三维场景建模过程中，需要解决的技术问题包括三维数据编辑、三维数据处理和三维数据可视化。
三维数据编辑是指对三维数据进行编辑和修正，三维数据处理是指对三维数据进行优化和精简，三维数据可视化是指将处理后的三维数据以真实、自然的方式展现给用户。
通过三维场景建模技术，我们可以实现对地球上的任意区域进行高精度的三维重建，为数字地球的应用提供了强有力的支持。
另外，三维空间分析和挖掘技术也是数字地球三维空间信息服务的关键技术之一。
通过三维空间分析和挖掘技术，我们可以对三维地球模型中的地理数据进行分析和挖掘，从中获取有价值的地理空间信息。
三维空间分析和挖掘技术主要包括地理空间数据挖掘、地理空间数据分析、地理空间关联分析等。
地理空间数据挖掘是指通过数据挖掘算法从三维地球模型中挖掘出具有潜在价值的地理信息，地理空间数据分析是指通过分析地理数据的空间分布特征，发现地理数据之间的关系。
数字地球概述自20世纪70年代以来，新技术革命蓬勃兴起。
“数字地球”的提出，是地球科学和信息技术等许多学科综合发展的一个自然结果。
美国提出数字地球的概念，是要继续把持信息技术和信息产业至高点的一个战略举动，是为它的政治、经济、军事的全球战略服务的。
但是，数字地球这样一个概念同时又是我们解决全球资源、环境、人口、灾害等大家共同关心的问题所需要的。
因此，数字地球本身也是实现21世纪可持续发展的一个重要工具。
数字地球目前只是一个系统的概念，需要许多高新技术和基础研究的支持，包括空间数据库、虚拟现实、神经网络、专家系统、图像自动解译和多源数据融合技术等等，几乎涵盖了现代信息科技的所有最新发展，是对人类科技水平的一次全面检验。
信息高速公路是建设数字地球的基础。
作为电子信息传输平台，我国已经建成了完善的四大计算机网络。
截至1999年，我国光缆总长度已经突破了100万公里，计算机的社会拥有量达到1200万台，国际互联网站点近一万个，用户超过900万户，国家公用信息网络已经覆盖了全国近三百个城市，可谓基础稳固。
数字地球的主要资源是全球各方面的综合资料，包括各种立体数字化地理图、资源、人文、地物等专题图和城市地图。
20年来，我国在这方面已经走在了世界前列，积累了大量原始数字化资料，正在进行各种基本地形图的数字化工作。
在农业、资源环境、灾害、人口、可持续发展决策、城市建设和全球变化等许多方面，也为数字地球的应用积累了丰富的经验。
数字地球的内容是动态的，它的另一个基础是空间技术和空间数据基础设施。
我国的空间技术实力雄厚，已经发射了试验宇宙飞船和许多颗各种类型的卫星，建立了多个遥感卫星和气象卫星地面接收台站，配合中低空机载对地观测平台和地面观测台，能够接收和处理多种标准的卫星图像数据，取得了大量高分辨率的全景摄影图像。
1999年12月，数字地球国际会议在北京召开，表明了我国对数字地球项目的关注。
数字地球不是一个单纯的科技项目或技术目标，而是一个战略性的系统工程。
