GIS读书报读书报告:地球空间信息学与数字地球告
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地理信息系统概论读后感2000字地理信息系统(Geographical Information System,简称GIS)是一种以计算机技术为基础,将地理空间信息与属性数据库相集成的重要技术。
它能够对地球上的自然、人文、社会等现象进行描述、分析和解释,具有很大的应用价值。
读过《地理信息系统概论》这本书后,我对GIS有了更深入的了解和认识。
首先,本书详细地介绍了GIS的基本概念和构成要素。
GIS主要由数据、硬件、软件、人员和制度等五个要素组成。
其中数据是GIS的核心,包括空间数据和属性数据两大类。
空间数据描述了地球上各种地理对象在空间上的位置和形态关系;而属性数据则描述了地理对象的属性特征。
通过将这两类数据相互关联,GIS可以对地球上的各种现象进行综合和分析。
硬件和软件是支持GIS运行的关键技术,人员和制度则是运行和管理GIS系统的保障。
只有这些要素的有机结合,才能有效地利用GIS进行地理信息的管理和分析。
其次,本书还详细介绍了GIS的应用领域和方法。
GIS具有广泛的应用范围,既可以用于自然资源管理、城市规划、环境保护等自然地理领域,也可以用于社会经济、市场调查、交通规划等人文地理领域。
不同的应用领域需要采用不同的数据源、方法和技术。
例如,矢量和栅格数据是GIS中常用的两种数据格式,适用于不同领域的数据表示和分析。
而基于Web的GIS技术则可以将GIS应用扩展到互联网上,实现在线地图浏览和空间数据查询等功能。
通过合理选用适当的方法和技术,可以更好地满足不同领域的地理信息需求。
此外,本书还介绍了GIS的发展历程和未来趋势。
GIS起源于1960年代的加拿大,经过几十年的发展,已经成为一种重要的地理信息处理和分析工具。
尤其是在计算机和互联网技术的快速发展下,GIS得到了进一步的发展和应用。
未来,GIS将继续向更广泛的领域渗透,实现更为精确、智能、开放和集成的地理信息处理和分析。
例如,地理大数据的应用将进一步推动GIS的发展,地理信息系统也将与人工智能、大数据等技术相结合,为我们提供更智能的地理信息服务。
《当代地理信息技术》读书笔记地理信息系统(gis,geographic information system)是由计算机系统、地理数据和用户组成的,通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析,生成并输出各种地理信息,从而为土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识,为工程设计和规划、管理决策服务。
gis始于60年代的加拿大与美国,尔后各国相继投入了大量的研究工作,自80年代末以来,特别是随着计算机技术的飞速发展,地理信息的处理、分析手段日趋先进,gis技术日臻成熟,已广泛地应用于环境、资源、石油、电力、土地、交通、公安、急救、航空、市政管理、城市规划、经济咨询、灾害损失预测、投资评价、政府管理和军事等与地理坐标相关的几乎所有领域。
但是,进入90年代以来,随着信息技术,尤其是计算机技术的快速发展,计算机其微处理器的处理速度愈来愈快性能价格比更高; 其存储器能实现将大型文件映射至内存的能力,并且能存储海量数据、数字地球(digital earth)的提出与实施,多媒体技术、空间技术、虚拟实景、数字测绘技术、数据仓库技术、计算机图形技术三维图形芯片、大容量光盘技术及宽频光纤通讯技术的突破性进展,特别是消除数据通讯瓶颈的卫星互联网的建立,以及能够提供接近实时对地观测图象的高分辨、高光谱、短周期遥感卫星的大量发射以及gis的应用深度的不断深入和广度的扩大,gis正处于急剧变化与发展之中,并对gis提出了许多新的要求。
一方面,计算机的进步、信息网的发展和利用等技术上的突破,使得以数字形式表示信息更加容易,另一方面,地理信息仍滞后于其它更适合于以数字形式表示的信息,例如数字和文本。
因此,地理信息的使用,又存在一定的困难和障碍,如果这些障碍能够妥善解决,gis的应用将会取得突飞猛进的发展。
gis技术依托的主要工具和平台是计算机及其相关设备。
目前gis主要总体上呈现网络化、组件式、开放性、移动式、空间多维性与虚拟现实、3s集成等发展趋势。
GIS理论与实践学习报告一、GIS理论1.GIS根本概念GIS全称Geographic Information System,中文名地理信息系统。
它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或局部地球表层〔包括大气层〕空间中的有关地理分布数据进展采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
它是集计算机科学、地理学、测绘遥感学、空间科学、环境科学、信息科学和管理科学等为一体的边缘学科,其核心是计算机科学,根本技术是地理空间数据库、地图可视化和空间分析。
2.GIS的开展(1)GIS的开拓期〔60年代〕:1963年,加拿大测量学家首先提出了GIS这一术语,并建立了世界上第一个实用的GIS——加拿理信息系统,用于自然资源的管理和规划。
这一时期,GIS开展的另一显著标志,是许多有关的组织和机构纷纷建立,例如1966年美国成立城市和区域信息系统协会,1969年又建立州信息系统全国协会,国际地理联合会于1968年设立了地理数据收集和处理委员会。
这些组织和机构的建立,对于传播GIS的知识和开展GIS的技术,起了重要的指导作用。
(2)GIS的稳固开展期〔70年代〕:由于计算机技术及其在自然资源和环境环境数据处理中的应用,促使GIS迅速开展并得以稳固。
(3)GIS技术大开展时期〔80年代〕:由于大规模和超大规模集成电路的问世,推出了第四代计算机,特别是微型计算机和远程通讯传输设备的出现为计算机的普及应用创造了条件,加上计算机网络的建立,使地理信息的传输时效得到极大的提高。
GIS的应用领域迅速扩大,从资源管理、环境规划到应急反响,从商业效劳区域划分到政治选举分区等,涉及到了许多的学科与领域。
(4)GIS的应用普及时代〔90年代〕:国家级乃至全球性的GIS已成为公众关注的问题,例如GIS已列入美国政府制定的"信息高速公路〞方案,美国副总统戈尔提出的"数字地球〞战略也包括GIS。
毫无疑问,GIS将开展成为现代社会最根本的效劳系统。
《地理信息技术》学习报告三大核心技术:"3S"技术,地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、全球定位系统(GPS)地理信息技术发展过程1、地理信息技术的发展起始于20世纪初先后经历了航空摄影、航天遥感与地理信息系统、卫星足立与导航和数字地球儿个段。
2、20世纪初兴起的航空摄影方法,使人类开始脱离地面,利用高空平台绘制地图。
它根本改变了传统的地图测绘生产过程。
3、60年代初人造地球卫星,拍摄并向地球发回了地球卫星影像。
这标志着航天遥感时代的开始。
在这一时期,加拿大地理信息系统问世,称为 CGIS 。
它实现了利用计算机存储、处理和分析多种与地理分布有关的信息。
GIS 成为科学预测、动态模拟和辅助决策的有力工具。
70年代美国政府组织研究研制了精密卫星定位和导航系统一全球定位系统。
它从根本上解决了人类在地球及其周空日的立和导回题,为海.新、罕全万位买时一维位与导提供了新新的技术方法。
90年代以来,特别是数字地球的提供,加深了人们对地理信息技术的认识和理解。
4、我国地理信息技术的发展起始于20世纪50年代。
60年代我国利用航空摄影开展地形测量工作。
70年代我国发射了人造地球卫星,开始了航天遥感的实验技术。
90年代我国研制除了 GIS 基础软件,提出了“数字地球”。
跨入21世纪,我国不仅成功发射了“神舟”5号系列载人飞船,还建设了具有自主知识产权的区域性卫星定位与导航系统﹣“北斗星导航系统”。
地理信息系统地理信息系统又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。
它是一种特定的十分重要的空间信息系统。
它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系,包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等,用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程,解决复杂的规划、决策和管理问题。
地理信息系统读书报告交通101 1016200023 沈雄威关键词:数据分析、信息系统、地理信息绪论:本个学期,根据学院培养教育的安排,我们在老师的指导下,接触了一门不仅仅实用性与针对性都很强,而且体系非常完备,结构十分严谨的专业课程——地理信息系统导论。
在几个月的学习过程中,地理信息系统导论相关的知识与学科的发展深深的吸引了我,虽然自己的水平有限,能够理解的内容不多,但是我相信地理信息系统的研究技术不仅非常先进与高端,而且所涉及到与覆盖到的领域也是十分的广泛,同时被世界各地的各行各业的人员在不断地使用。
一、地理信息系统的概念由于研究和应用领域的侧重点不同,人们对GIS的理解依然存在着分歧。
从20世纪60年代至今,各个国家的人们对GIS的理解也在不断地发展,对GIS的认识也越来越深刻。
关于地理信息系统的确切全称是Geographic Information System,英文简称GIS。
大多数人认为GIS是在计算机支持下,对空间地理相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示输出,并采用地理模型分析方法,提供多种空间地理信息,为地学研究和决策服务的空间信息系统。
二、地理信息系统的特点1、公共的地理定位基础;2、具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力;3、系统以分析模型驱动,具有极强的空间综合分析和动态预测能力,并能产生高层次的地理信息;以地理研究和地理决策为目的,是一个人机交互式的空间决策支持系统。
三、地理信息系统的相关学科GIS作为传统科学与现代技术相结合的产物,为各门涉及空间数据分析的学科提供了新的技术方法,而这些学科有不同程度地提供了一些构成地理信息系统的技术与方法。
许多学科受益于地理信息系统技术。
活跃的地理信息系统市场导致了GIS组件的硬件和软件的低成本和持续改进。
这些发展反过来导致这项技术在科学、政府、企业和产业等方面更广泛的应用,应用包括房地产、公共卫生、犯罪地图、国防、可持续发展、自然资源、景观建筑、考古学、社区规划、运输和物流。
地球空间信息学与数字地球李德仁 李清泉 (武汉测绘科技大学)[摘要] 介绍了地球空间信息学和数字地球的概念及它们之间的有机联系,两者的结合给测绘行业所带来的一个极好发展机遇和一系列的挑战。
关键词: 地球空间信息学 空间数据基础设施 空间信息框架1 地球空间信息学地球空信息科学是以全球定位系统(GPS )、地理信息系统(GIS )、遥感(RS )等空间信息技术为主要内容,并以计算机技术和通讯技术为主要技术支撑,用于采集、量测、分析、存贮、管理、显示、传播和应用与地球和空间分布有关数据的一门综合和集成的信息科学和技术。
地球空间信息科学是地球科学的一个前沿领域,是以“3S ”技术为其代表,包括通讯技术、计算机技术的新兴学科,是地球信息科学的重要组成部分,是数字地球的基础。
111 地球空间信息学的理论基础地球空间信息科学的理论框架的核心是地球空间信息机理。
地球空间信息机理作为形成地球空间信息科学的重要理论支撑,通过对地球圈层间信息传输过程与物理机制的研究,揭示地球几何形态和空间分布及变化的规律,主要内容包括:地球空间信息的基准、标准、时空变化、认知、不确定性、解译与反演、表达与可视化等基础理论问题。
(1)地球空间信息基准地球空间信息基准包括几何基准、物理基准和时间基准,是确定一切地球空间信息几何形态和时空分布的基础。
而地球参考坐标系轴向对地球体的定向是基于地球自转运动定义的,地球动力过程使地球自转矢量以各种周期不断变化;另一方面,作为参考框架的地面基准站又受到全球板块和区域地壳运动的影响。
区域定位参考框架与全球框架的连接和区域地球动力学效应问题,是地球空间信息科学和地球动力学交叉研究的基本问题。
(2)地球空间信息标准地球空间信息具有定位特征、定性特征、关系特征和时间特征,它的获取主要依赖于航空、航天遥感等手段。
各种遥感仪器所感受的信号,取决于错综复杂的地球表面和大气层在不同电磁波段的辐射与反射率。
地球空间信息前提是信息的标准化,它作为一种把地球空间信息的最新成果迅速地、强制性地转化为生产力的重要手段,其标准化程度将决定以地球空间信息为基础的信息产业的经济效益和社会效益。
读书报告:地球空间信息学与数字地球引言:最近有幸拜读了中国科学院院士、中国工程院院士李德仁的文章《地球空间信息学与数字地球》,感觉颇受教益。
李德仁教授,中国科学院院士,中国工程院院士,主要从事地理信息系统、摄影测量与遥感等领域的教学和科学研究工作。
代表成果:高精度摄影测量定位理论与方法;GPS辅助空中三角测量;SPOT卫星像片解析处理;数学形态学及其在测量数据库中的应用;面向对象的GIS理论与技术;影像理解及像片自动解译以及多媒体通信等。
地球空间信息科学(Geo-Spatial Information Science——Geomatics)是以全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感(RS)等空间信息技术为主要内容,并以计算机技术和通讯技术为主要技术支撑,用于采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用与地球和空间分布有关的数据的一门综合和集成的信息科学和技术。
地球空间信息科学是以“3S”技术为代表,包括通讯技术、计算机技术的新兴学科。
它是地球科学的一个前沿领域,是地球信息科学的重要组成部分,是数字地球的基础。
美国副总统戈尔在《数字地球——认识21世纪我们这颗星球》的报告中阐述了数字地球的概念。
所谓“数字地球”,可以理解为对真实地球及其相关现象统一的数字化重现和认识。
其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,最大限度地利用资源,并使普通百姓能够通过一定方式方便地获得他们想要了解的有关地球的信息,其特点是嵌入海量地理数据,实现对地球的多分辨率、三维描述,通俗地说就是虚拟地球。
内容概述:叙述了地球空间信息学和数字地球的基本概念。
讨论了地球空间信息学的形成、理论基础和技术体系,以及数字地球的关键技术和应用。
分析了两者的相互关系,提出空间数据基础设施是数字地球的基本建设,发展数字地球为传统测绘行业带来了一个极好的发展机遇和一系列的挑战。
1 地球空间信息学1.1 地球空间信息学的形成空间定位技术、航空和航天遥感、地理信息系统和互联网等现代信息技术的发展及其相互间的渗透,逐渐形成了地球空间信息的集成化技术系统。
地理信息系统和数字地球地理信息系统(GIS)是一种可以将地理空间数据整合、存储、管理、分析和显示的技术。
随着技术的不断发展,地理信息系统已经成为全球各个领域的重要工具。
数字地球(DE)是一个基于GIS的概念,意指高精度、全时段、全球性的数字地球模型,并将其作为计算机技术的平台,为各种领域提供有关地球的信息。
本文将简要介绍GIS和DE的优势和应用。
一、GIS和DE的优势1.空间表达能力GIS和DE使用地图、图表、图像和表格等方式来表达空间数据。
这些数据包括地形和地貌、土地覆盖和使用、水文和气象、地震和卫星遥感等。
GIS和DE能够在地理上准确地定位对象和事件,并将其与其他空间信息联系起来。
2.数据管理能力GIS和DE具备储存、管理和检索各种类型的空间和非空间数据能力。
在GIS和DE中,存储的数据可以包括实时数据、历史数据和模拟数据等多种类型。
这些数据可以用于分析和研究,也可以用于应用和决策。
3.数据处理和分析能力GIS和DE可以为决策者提供空间数据和空间分析的可视化和可操作性。
GIS和DE可以支持多层次、多源、多尺度、多维度的空间数据分析和处理,并提供交互式的、动态的地图显示和统计图表展示等功能。
4.应用和决策支持能力GIS和DE能够支持各种应用领域的工作,如城市设计和规划、环境监测和管理、危险物品和场所监管、农业生产和天气预报、交通运输和安全、海洋和林业资源管理等。
GIS和DE能够为决策者提供支持和帮助,使决策者能够更有效地评估各种影响因素,制定合适的政策和计划。
二、GIS和DE的应用1.城市规划和管理城市规划和管理是GIS和DE最常见的应用。
城市的空间信息包括路网、交通状况、公共设施、房地产数据、社区和人口统计数据等。
通过GIS和DE,城市规划者和管理者可以对城市进行评估、管理和规划。
例如,城市规划者可以根据社区的需求和人口数据来规划新区域的居住和商业设施,而交通管理者则可以通过实时数据来改进交通运输和减少拥堵。
读书报告:地球空间信息学与数字地球引言:最近有幸拜读了中国科学院院士、中国工程院院士李德仁的文章《地球空间信息学与数字地球》,感觉颇受教益。
李德仁教授,中国科学院院士,中国工程院院士,主要从事地理信息系统、摄影测量与遥感等领域的教学和科学研究工作。
代表成果:高精度摄影测量定位理论与方法;GPS辅助空中三角测量;SPOT卫星像片解析处理;数学形态学及其在测量数据库中的应用;面向对象的GIS理论与技术;影像理解及像片自动解译以及多媒体通信等。
地球空间信息科学(Geo-Spatial Information Science——Geomatics)是以全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感(RS)等空间信息技术为主要内容,并以计算机技术和通讯技术为主要技术支撑,用于采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用与地球和空间分布有关的数据的一门综合和集成的信息科学和技术。
地球空间信息科学是以“3S”技术为代表,包括通讯技术、计算机技术的新兴学科。
它是地球科学的一个前沿领域,是地球信息科学的重要组成部分,是数字地球的基础。
美国副总统戈尔在《数字地球——认识21世纪我们这颗星球》的报告中阐述了数字地球的概念。
所谓“数字地球”,可以理解为对真实地球及其相关现象统一的数字化重现和认识。
其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,最大限度地利用资源,并使普通百姓能够通过一定方式方便地获得他们想要了解的有关地球的信息,其特点是嵌入海量地理数据,实现对地球的多分辨率、三维描述,通俗地说就是虚拟地球。
内容概述:叙述了地球空间信息学和数字地球的基本概念。
讨论了地球空间信息学的形成、理论基础和技术体系,以及数字地球的关键技术和应用。
分析了两者的相互关系,提出空间数据基础设施是数字地球的基本建设,发展数字地球为传统测绘行业带来了一个极好的发展机遇和一系列的挑战。
1 地球空间信息学1.1 地球空间信息学的形成空间定位技术、航空和航天遥感、地理信息系统和互联网等现代信息技术的发展及其相互间的渗透,逐渐形成了地球空间信息的集成化技术系统。
近二三十年来,这些现代空间信息技术的综合应用有了飞速发展,使得人们能够快速及时和连续不断地获得有关地球表层及其环境的大量几何与物理信息,形成地球空间数据流和信息流,从而促成了“地球空间信息科学”的产生。
1.2 地球空间信息学的理论基础地球空间信息科学理论框架的核心是地球空间信息机理。
地球空间信息机理作为形成地球空间信息科学的重要理论支撑,通过对地球圈层间信息传输过程与物理机制的研究,揭示地球几何形态和空间分布及变化规律。
主要内容包括:地球空间信息的基准、标准、时空变化、认知、不确定性、解译与反演、表达与可视化等基础理论问题。
1.3 地球空间信息学的技术体系地球空间信息科学的技术体系是指贯穿地球空间信息采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的一系列技术方法所构成的一组完整的技术方法的总和。
它是实现地球空间信息从采集到应用的技术保证,并能在自动化、时效性、详细程度、可靠性等方面满足人们的需要。
地球空间信息科学的技术体系是地球空间信息科学的重要组成部分,它的建立依赖于地球空间信息科学基础理论及其相关科学技术的发展,包括以下几个大的方面:(1) 空间定位(GPS)技术。
(2) 航空航天遥感(RS)技术。
(3) 地理信息系统(GIS)技术。
随着“数字地球”这一概念的提出和人们对它的认识的不断加深,从二维向多维动态以及网络方向发展是地理信息系统发展的主要方向,也是地理信息系统理论发展和诸多领域的迫切需要,如资源、环境、城市等。
在技术发展方面,一个发展是基于Client/Server结构,即用户可在其终端上调用在服务器上的数据和程序;另一个发展是通过互联网络发展Internet GIS或Web-GIS,可以实现远程寻找所需要的各种地理空间数据,包括图形和图像,而且可以进行各种地理空间分析,这种发展是通过现代通讯技术使GIS进一步与信息高速公路相接轨。
(4) 数据通讯技术。
2 数字地球2.1 数字地球的关键技术数字地球关键技术包括:计算科学、大规模存储、高分辨率卫星图像、宽带网络、互操作性和元数据。
概括起来有以下四点:(1) 高分辨率卫星遥感。
(2) 高速网络与数据标准。
(3) 大规模存储与元数据。
(4) 虚拟现实(Virtual Reality)技术。
2.2 数字地球的应用在人类所接触到的信息中有80%与地理位置和空间分布有关,地球空间信息是信息高速公路上的货和车。
数字地球不仅包括高分辨率的地球卫星图像,还包括数字地图,以及经济、社会和人口等方面的信息,它的应用正如戈尔在其报告中提到的有时会因为我们的想象力而受到限制,这句话说,数字地球的应用在很大程度上超出我们的想象。
这里只能就我们的理解提出一些现实的应用。
(1) 全球变化与社会可持续发展。
(2) 政治、经济与军事应用。
3 地球空间信息学与数字地球的关系虽然数字地球既是一个新概念又是一个综合系统工程,但它涉及到的大部分理论、技术和应用却与现有的实际科技工作直接相连。
它从更高的层次、从系统论和一体化的角度来集成和应用已有和正在发展的理论、技术、数据和能力,从而更广泛、更深入、更有效、更经济地为社会提供服务。
明确数字地球与当前地学理论、技术和应用发展的关系有助于深入认识数字地球,把握当前地学发展的方向和目标。
3.1 地球空间信息学是数字地球的数学基础3.2 地球空间信息学是数字地球的空间信息框架3.3 地球空间信息学为数字地球提供技术支撑4 空间数据基础设施是实现数字地球的基本建设“国家空间数据基础设施”(National Spatial Data Infrastructure,简称NSDI)首先于1994年由美国政府以总统令的形式提出,它是为了在信息高速公路上表达地理参考,使得与地理和地球有关的空间信息得以在因特网上准确地表达、描述和查询。
国家空间数据基础设施属于国家信息基础设施的一部分,它是连接信息高速公路和数字地球的桥梁。
国家空间数据基础设施主要包括空间数据协调、管理与分发体系和机构、空间数据交换网站(Clearing house)、空间数据交换标准以及地球空间数据框架。
空间数据基础设施与数字地球之间存在紧密的联系,一方面空间数据基础设施和空间数据框架是数字地球的最基本的内容。
另一方面,数字地球所涵盖的内容已远远超出空间数据技术设施的内容。
再者,数字地球中所用到的关键技术也是空间数据基础设施建设中的关键技术。
因此,可以认为数字地球是一个以信息高速公路为基础,以空间数据基础设施为依托且更加广泛的概念。
扩展性讨论:随着社会和经济的迅速发展,人类活动引起的全球变化日益成为人们关注的焦点。
从最近几个世纪的历史看,人类活动对生态环境的影响主要是向变坏的方向发展。
随着世界人口的急剧增加,造成资源的大量消耗、生态环境恶化也成为有目共睹的事实。
地球及其环境是一个复杂的巨系统,为了解决上述问题,要求以整体的观点认识地球。
随着人类社会步入信息时代,有关地球科学问题的研究需要以信息科学为基础,并以现代信息技术为手段,建立地球信息的科学体系。
地球空间信息科学,作为地球信息科学的一个重要分支学科,将为地球科学问题的研究提供数学基础、空间信息框架和信息处理的技术方法。
地球空间信息广义上指各种空载、星载、车载和地面测地遥感技术所获取的地球系统各圈层物质要素存在的空间分布和时序变化及其相互作用的信息的总体。
“地球空间信息科学”作为信息科学和地球科学的边缘交叉学科,它与区域乃至全球变化研究紧密相连,是现代地球科学解决社会可持续发展问题的一个基础性环节。
美国副总统戈尔在《数字地球——认识21世纪我们这颗星球》的报告中阐述了数字地球的概念。
所谓“数字地球”,可以理解为对真实地球及其相关现象统一的数字化重现和认识。
其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,最大限度地利用资源,并使普通百姓能够通过一定方式方便地获得他们想要了解的有关地球的信息,其特点是嵌入海量地理数据,实现对地球的多分辨率、三维描述,通俗地说就是虚拟地球。
我国是一个人口众多、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20年的高速发展,资源与环境的矛盾越来越突出。
1998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,加强对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。
数字地球在当前世界政治、经济和军事中的应用是非常广泛的。
例如,数字地球可以用于解决国家之间的争端,如边界划分;数字地球可以用于维护社会安定,打击犯罪,如利用GIS对犯罪模式、频率和分布进行分析,合理部署警力。
利用GPS和GIS实现警车调度和指挥,以及重要车辆的跟踪与保卫;数字地球可用于对自然灾害的预测和灾后应急指挥与重建,如洪水和地震灾害预测与救灾;数字地球可用于城市和农村的规划,如城市规模与功能的设计和土地利用监测;数字地球可用于提高工农业生产力,如利用卫星影像和GPS进行病虫害防治和田间作业指挥。
特别重要的是数字地球对于发展全球信息产业具有非常重要的作用,数字地球作为因特网上一个最基本的信息载体,社会经济生活中的各个部门和行业都可以将自己的信息加载到上面,最终将会形成全世界每年数百亿美元的新的经济增长点,并将对未来全球的政治、经济和军事产生无法估量的影响。
在经济全球化的今天,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,将有利于我国社会主义市场经济的形成和发展。
数字地球是后冷战时期“星球大战”计划的继续和发展,是美国全球战略的继续和发展。
作为新一代的电子地图和地理信息系统,在军事上具有明显的应用价值,这一点从美伊战争和最近的对南战争中可以很容易的看出。
而且,数字地球是一个典型的平战结合、军民结合的系统工程,建设中国的数字地球工程符合我国国防建设的发展方向引申性探讨:在数字地球中,需要对整个地球进行数字化描述,地球空间信息是其中最重要的组成部分。
地球空间信息学所研究的空间信息基准、标准、时空变化和不确定性等问题是关于地球空间信息最基本的理论,同时也是数字地球的基本理论。
数字地球的建立依赖于若干理论问题的突破和完善。
例如:在数字地球中如何对地球形状进行定义和描述;如何定义数字地球的几何基准以及几何变换方法和投影方法;如何定义和描述各种空间和非空间数据的标准和规范;如何定义与表达数字地球在时间与空间的连续性和完整性以及变化规律;如何定义和描述空间数据和非空间数据的不确定性及其传播规律等。