数字地球导论论文.doc

华南农业大学 信息学院 数字地球导论（论文） 数字地球导论论文姓名： 刘吉羽 专业： 08测绘工程 学号：200831080112 2010年12月从“数字地球”到“数字中国”刘吉羽（华南农业大学 信息学院，510642）摘要：“数字中国将成为中国信息化和落实科学发展观的重要科技支撑点，目前我国的许多城市已经开始实行数字中国，将其运用到生活经济发展的方方面面。通过描述数字地球的核心内容，简述数字中国对中国经济文化发展的重要性和主要作用。”关键词：数字地球；数字中国；测绘科学；经济发展当今世界，人类的发展已进入了一个崭新的时代，代表人类智慧的科学与技术高度发达，以知识为基础的经济已步入老人高速发展的轨道。信息化已成为工业、农业、国防和科技现代化的基础，是经济社会发展的大趋势，信息化的程度也是衡量一个国家或地区现代化水平的重要标志和国家与区域核心竞争力的重要构成。与此同时，人类又面临着全球变化、自然灾害以及资源的短缺、环境的恶化、人口的膨胀等问题的严峻挑战。应对这种人类自身和自然的两种挑战是当前人类社会发展的重大历史使命，迫切需要通过“数字地球”更好的认识地球，了解地球，制定对应措施。数字地球是指可以整合海量地理数据的、多分辨率的、真是地球的三维表示，并可以再其上增加与地球有关的数据，实现在不同分辨率水平上对地球进行三维浏览的虚拟地球系统。数字地球是一个全球性的概念，它要由很多国家联合起来进行协作与共同建设才能完成，而对于任何一个具体国家来说，主要是进行“国家信息基础设施”建设和“国家空间数据基础设施”建设。数字地球的主要目标是：利用简单、方便的多分辨率的三维表达界面，允许公众基于地理定位访问整个地球的有关资料、环境、经济、社会等方面的信息，并建立能促进经济与社会可持续发展和构建和谐社会的技术系统。因此，数字中国将成为中国信息化和落实科学发展观的重要科技支撑点。过去的几十年，中国信息化进程快速发展，尽管中国的信息基础设施、信息化技术和产业相对比较薄弱，但是取得了举世瞩目的成就。国家信息化是实施“数字中国”宏伟目标的前提和基础，因而它具有战略性、长远性、整体性的特点，涉及国民经济和社会发展的各个领域。我们知道，数字地球的核心，是将三维真实地球上的地图、地球每一点所有的各种自然的和社会人文等方面的信息，按照统一的地球空间坐标组织起来，构成一个具有多分辨率、多类型、多时相的三维地球数据集，形成数字化地球信息模型。这样我们可以借助数字地球快速、完整、形象地获取和了解地球上各种宏观和微观的信息，便于最大限度地实现信息资源的共享和合理使用。而数字中国则是指根据统一的信息规范标准，将中国各种自然、社会、经济、人文、资源、环境等要素数字化，在统一的地理空间基础框架上，将多类型、多时相、多分辨率的图形、图像、文本、视频、音频信息有机地组织起来，实现海量存储、高效管理与持续更新，提供方便和直观的检索和显示，使全社会都能够在国家信息高速公路上根据各种的权限或需要，充分地利用和共享信息资源。按照这种理解，数字省区、数字城市、数字社区、数字行业等都是数字中国在不同地理范畴、不同专业领域的具体细化。由此可见，构建数字地球、数字中国乃至数字省市不是一件简单的事情，它决不是一个大型工程项目，它应是一项国家或者省市、行业的战略计划，是一项庞大而复杂的工作，需要在国家统一筹划下，由众多单位、部门的协同工作和诸多学科技术的支持，才能完成这一造福人类的宏伟任务。地球上的一切时间都发生在一定的地理空间，人类社会、经济、科学技术活动所需要的信息约有80%都与地理位置有关。我们从前面数字地球，数字中国首先需要一个数字框架，用于承载大量各种属性的信息。这个数字框架应该理解为美国政府在1994男以行政命令发布简历的国家空间数据基础设施，它是用于采集、处理、加工地理空间数据，并对它们进行管理、维护、分发服务和组织协调的基础设施体系。而再中国则将它称之为“数字中国地理空间基础框架”，用于集成我国各类自然、社会、经济、人文、资源、环境等信息的统一地理空间载体。当前，在我国有许多省市，行业正在启动和实施数字省市，数字工程等建设工作，这些数字化的建设领域将是数字中国的组成部分。而构建数字中国是对中国的现实相关现象的多分辨率、统一性的三维数字化整体表达，因此这些数字化建设领域应该在数字中国的总体框架下的统一性和整体性。从地理空间数据框架来说，其统一性和整体性是由地理空间基准来实现和保证的。地理空间基准包括重力基准、参考系统和坐标框架、高程基准和地图投影四大部分。其主要作用是为所有与地理位置有关的信息提供一个统一的时空定位基准。在上述四大部分中，首先，地球重力场是反映地球特质分布特性的物理场，制约地球及其外空间任何物体的运动，与空间技术的发展密切相关，是数字地球或数字中国中的基础物理场信息。一般来说还是应该建立打底水准面，它既具有集合意义，也具有物理意义，其应用较之似大地水准面更为广泛。如果要建设数字中国统一的地理空间基础框架，则必须将国家或区域的各种比例尺基本地图、影像图和数字化产品所采用的不同投影方法统一到同一标准的投影系统中。这里既要研究大面积的投影问题，也要研究不同投影系统之间的转换问题。以下归纳以下数字中国的几个重要作用：1， 数字中国作为一种宏观的战略思想，是应对国家面临的人口、资源、环境的挑战，满足国家和地区经济社会发展以及国家安全对空间信息需求的重要途径。2， 数字中国作为一项国家空间信息基础工程，它构成了全国或区域空间坐标体系框架下，实现对来自不同平台对地观测以及地面的多源，多类，异构数据的集成与整合，为我国丰富的地理空间数据资源的共享和有效开发利用奠定基础。3， 数字中国作为国家空间信息服务平台，它面向应用，为各类用户获取地理空间信息或服务（特别是基于位置的服务）提供展示地球空间信息无限魅力的网络应用环境，面向管理者可以使政府的公共管理和服务空间化、精细化、动态化、可视化，将管理和决策立足于具有综合集成能力的现实的观测信息，提高管理的科学性，时效性和准确性，是落实科学发展观的重要举措。4， 数字中国作为一个从全球稻局地，从宏观到微观的完整的空间信息平台，在整合电子政务，电子商务等的基础上将大大改变政府的管理模式和人们的工作，生产和生活方式。5， 数字中国作为空间信息产业化和产业化链的推进器，将基于空间位置的服务的对象拓宽至广大人民群众，带动传统产业改造，将有利地提升我国空间信息技术和应用的产业化水平。数字中国作为面向服务的空间信息网格技术体系，在海量空间信息技术的获取，存储，传输和应用服务等方面将对信息技术提出越来越多的科学技术问题，推动相关计算机网络通信技术的发展和相关产业升级。实现这一领域的跨越发展目前在我国既有需要，也具备条件。结论“数字中国”应当在国家层次上统一领导，统筹规划，在统一的框架和规划下有步骤的展开各项工作。借鉴发达国家的经验，必须有一个国家层次上的权威机构统一领导，统筹规划，并组织项目。实施中国发展“数字地球”，首先要大力发展国家基础设施（NII）和国家空间信息基础设施（NSDI）。中国科学院地学部的院士、专家建议：加快NSDI的建设，包括建立国家地理空间数据库，通过政府行为，以抓应用出发展的方式普及GIS；尽快推出1:5万比例尺数字地图和专用数字地图；统一地学信息的规范标准等。发展“数字地球”的过程将极大地促进信息科学技术、空间科学技术、环境科学技术和地球科学的发展。数字地球所提供的巨大市场在经济发展中具有重要意义。数字地球是2