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---- 在 万 籁 俱 寂、 星 光 灿 烂 的 夏 夜， 当 您 遥 望 浩 瀚 无 际 的 太 空 时， 也 许 会 自 言 自 语 地 感 慨 — — 天 上 的 星 星 数 不 清 ！ 是 的， 幽 幽 闪 闪 于 茫 茫 宇 宙 的 星 球 真 是 数 不 胜 数 ！ 然 而， 地 球 却 是 我 们 人 类 唯 一 可 以 赖 以 生 存 的 星 球 ！ 古 往 今 来， 几 乎 人 类 的 所 有 活 动 都 是 发 生 在 地 球 之 上， 您 只 要 看 看 地 球 上 此 起 彼 伏 的 战 火、 爆 炸 般 增 长 的 人 口、 与 日 俱 增 的 环 境 污 染、 日 渐 枯 竭 的 自 然 资 源 … … 或 许 您 就 会 感 觉 到 多 灾 多 难 的 地 球 多 么 需 要 好 好 照 理 呀 ！ 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 与 它 们 相 关 的 其 他 数 据 及 其 应 用 模 型 结 合 起 来， 在 计 算 机 网 络 系 统 里 把 地 球 重 现 出 来， 形 成 一 个 巨 系 统 时， 您 一 定 会 为 其 所 带 来 的 巨 大 作 用 所 鼓 舞， 因 为 它 提 供 的 信 息 让 人 类 终 于 能 够 更 有 效 地 管 理 地 球 甚 至 人 类 本 身 ！ 这 样 一 个 数 字 形 式 的 关 于 地 球 的 巨 系 统， 就 是“ 数 字 地 球”。 如 果 对 它 稍 微 严 格 定 义 一 下，“ 数 字 地 球” 就 是 对 真 实 地 球 及 其 相 关 现 象 的 统 一 性 的 数 字 化 重 现 与 认 识。 由 此 可 以 看 出，“ 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， 二 是 最 大 限 度 地 利 用 信 息 资 源。 在 此 意 义 上， 从 国 家 层 次 上 看，“ 数 字 地 球” 是 一 种 战 略 思 想， 可 以 以 此 来 整 合 相 关 领 域 的 计 划、 任 务、 人 员、 资 金 和 技 术。
----要 使“ 数 字 地 球” 对 经 济 和 社 会 发 展 做 出 最 大 程 度 的 贡 献， 应 当 包 括 以 下14 个 体 系：
----数 据 获 取 与 更 新 体 系；
----数 据 处 理 与 存 储 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 与 计 算 机 体 系；
----应 用 体 系( 应 用 模 型 库 等)；
----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。
----如 果 仅 以 数 据 库 体 系 为 例 来 看“ 数 字 地 球”， 其 中 不 仅 可 以 包 括 全 球 性 的 中、 小 比 例 尺 空 间 数 据， 还 包 括 局 部 范 围 的 大 比 例 尺 空 间 数 据（ 比 如 大 比 例 尺 的 城 市 地 籍 数 据） 以 及 所 有 相 关 的 元 数 据； 不 仅 包 括 地 球 的 各 类 多 光 谱、 多 时 相、 高 分 辨 率 的 遥 感 卫 星 影 像、 航 空 影 像 以 及 不 同 比 例 尺 的 各 类 数 字 专 题 图， 还 包 括 相 应 的 以 文 本 形 式 表 现 的 有 关 农 业、 资 源、 环 境、 灾 害、 人 口、 气 候、 生 物、 地 理、 生 态、 大 气、 水 文、 教 育、 人 文 和 军 事 等 不 同 类 别 的 数 据。 这 些 数 据 的 基 础 是 正 在 建 设 中 的 国 家 空 间 数 据 基 础 设 施（NSDI） 和 全 球 空 间 数 据 基 础 设 施（GSDI）。
----“ 数 字 地 球” 本 质 上 是 一 个 信 息 系 统， 那 么 除 了 超 大 信 息 系 统 这 一 特 点 之 外， 它 还 有 什 么 其 他 特 点 呢 ？ 这 可 以 从 八 个 方 面 加 以 分 析： 第 一，“ 数 字 地 球” 具 有 空 间 性、 数 字 性 和 整 体 性， 这 三 者 的 融 合 统 一 形 成 了 它 与 其 他 信 息 系 统 的 根 本 区 别， 使 它 成 为 人 类 历 史 上 最 大、 最 重 要 的 信 息 系 统。 第 二， “ 数 字 地 球” 的 数 据 具 有 无 边 无 缝 的 分 布 式 数 据 结 构， 包 括 多 源、 多 比 例 尺、 多 分 辨 率 的、 历 史 和 现 时 的、 矢 量 和 栅 格 格 式 的 数 据。 第 三，“ 数 字 地 球” 具 有 一 种 可 以 迅 速 充 实、 联 网 的 地 理 数 据 库， 以 及 多 种 可 以 融 合 并 显 示 多 源 数 据 的 机 制。 第 四，“ 数 字 地 球” 以 影 像、 图 形 图 表 和 文 本 报 告 等 形 式 分 别 提 供 免 费 或 收 费 的 局 部 或 全 球 范 围 的 数 据、 信 息、 知 识 的 服 务， 其 中 提 供 信 息 服 务 是 最 主 要 的 任 务。 第 五，“ 数 字 地 球” 中 的 数 据 和 信 息 同 时 也 按 普 通、 限 制 和 保 密 等 不 同 等 级 组 织 起 来， 不 同 的 用 户 对 不 同 的 数 据 和 信 息 具 有 不 同 的 使 用 权 限。 第 六，“ 数 字 地 球” 采 用 开 放 平 台、 构 件、 动 态 互 操 作 等 先 进 的 技 术 方 案。 第 七，“ 数 字 地 球” 的 用 户 可 以 以 多 种 方 式 从 中 获 取 信 息； 任 何 一 个 用 户 都 可 以 实 时 调 用， 无 论 生 产 者 是 谁， 也 无 论 数 据 在 什 么 地 方；Internet 上 的 用 户 可 以 根 据 自 己 的 权 限 查 询“ 数 字 地 球” 中 的 信 息； 运 用 具 有 传 感 器 功 能 的 特 制 数 据 手 套， 还 可 以 对“ 数 字 地 球” 进 行 各 类 可 视 化 操 作。 第 八，“ 数 字 地 球” 的 服 务 对 象 覆 盖 整 个 社 会 层 面， 无 论 是 政 府 机 关 还 是 私 人 公 司， 无 论 是 是 科 教 部 门 还 是 生 产 单 位， 无 论 专 业 技 术 人 员 还 是 普 通 老 百 姓， 都 可 以 在 其 中 找 到 自 己 所 需 要 的 信 息。
----“ 数 字 地 球” 对 人 类 的 积 极 作 用， 无 论 如 何 想 像 都 不 会 过 分， 它 对 社 会 和 经 济 发 展 的 意 义 主 要 表 现 在 两 大 方 面。
----第 一， 在 当 前 以 工 农 业 经 济 为 主 体 的 经 济 建 设 中 具 有 的 重 大 作 用 已 初 见 端 倪， 将 成 为 国 家 可 持 续 发 展 和 自 主 创 新 的 必 然 依 托 以 及 国 家 和 民 族 安 全 的 保 障 和 国 家 经 济 建 设 新 的 增 长 点。 我 们 逐 渐 可 以 看 到，“ 数 字 地 球” 提 供 的 数 据 和 信 息 在 农 业、 林 业、 水 利、 地 矿、 交 通、 通 信、 新 闻、 城 市 建 设、 旅 游、 统 计、 教 育、 资 源（ 土 地、 森 林、 水、 矿 物、 海 洋 等）、 环 境、 人 口、 海 洋 以 及 军 事 等 几 十 个 领 域 都 能 产 生 广 阔 的 社 会 和 经 济 效 益。“ 数 字 地 球” 是 充 分 利 用 我 国 现 有 的 数 据 和 信 息 资 源， 为 当 前 经 济 建 设 服 务 的 重 要 途 径。 我 国 经 过 近 二 十 年 的 努 力， 已 经 积 累 了 大 量 的 原 始 数 据 和 相 应 的 资 料， 建 立 了1100 多 个 大、 中 型 数 据 库 以 及 各 类 数 字 化 地 理 基 础 图、 专 题 图 和 城 市 地 籍 图 库。 但 是， 目 前 大 量 的 数 据 所 有 权 混 乱， 标 准 不 一 致， 兼 容 性、 可 比 性 差， 利 用 率 低。 从“ 数 字 地 球” 战 略 出 发， 重 新 整 合 这 些 数 据， 能 够 从 根 本 上 改 变 这 种 现 象。
----第 二， 在 未 来 以 知 识 经 济 为 主 体 的 经 济 建 设 中 具 有 重 大 作 用。 地 球 是 一 个 有 限 体, 地 球 上 人 类 赖 以 生 存 的 可 利 用 自 然 资 源 无 疑 也 是 有 限 的。 自 然 资 源 的 有 限 性 和 信 息 技 术 的 发 展， 导 致 世 界 经 济 必 然 会 从 现 行 的 以 自 然 资 源 为 主 的 工 业 经 济 模 式 逐 步 转 向 以 信 息 资 源 为 主 的 知 识 经 济 模 式。 科 技 进 步 对 经 济 增 长 的 贡 献 率 在 农 业 经 济 时 代 不 足10 ％， 在 工 业 经 济 后 期 达 到40 ％ 以 上， 到 知 识 经 济 时 代 将 达80 ％ 以 上。
----今 天， 发 达 国 家 国 民 生 产 总 值 的10 ％ 用 于 教 育，5 ％ 用 于 各 类 组 织 对 其 员 工 的 再 培 训，5 ％ 用 作 信 息 和 知 识 的 研 究 和 开 发。 到2000 年， 发 达 国 家 的 传 统 工 人 将 仅 占 国 家 总 劳 动 力 的 六 分 之 一 或 八 分 之 一， 这 意 味 着 体 力 劳 动 力 不 再 是 获 得 经 济 收 入 的 主 要 途 径， 取 而 代 之 的 是 知 识 和 信 息。
----信 息 是 知 识 经 济 社 会 的 主 要 经 济 资 源， 数 字 化 是 知 识 经 济 的 物 质 形 式。“ 数 字 地 球” 可 以 包 容80 ％ 以 上 的 人 类 信 息 资 源， 因 此 必 将 成 为 未 来 信 息 资 源 的 主 体 核 心。“ 数 字 地 球” 是“ 信 息 高 速 公 路” 的 车 和 货， 它 们 是 一 对 孪 生 兄 弟， 并 将 对 形 成 一 个 广 泛 而 又 重 要 的 产 业 产 生 决 定 性 的 影 响。
----人 类 逐 渐 步 入 知 识 爆 炸 的 信 息 时 代， 如 何 从 浩 如 烟 海 的 信 息 海 洋 中 获 取 各 自 需 要 的 东 西， 这 无 疑 是 一 大 难 题。 对 那 些 以 服 务 于 社 会 需 求 和 发 展 为 永 恒 使 命 的 科 学 家 来 说， 其 首 要 任 务 就 是 设 法 把 繁 杂 的 数 据、 信 息 组 织 起 来。 既 然 古 往 今 来 人 类 的 所 有 活 动 几 乎 都 是 发 生 在 地 球 之 上， 那 么， 为 什 么 不 能 分 别 以 地 球 的 每 一 个 确 定 点（ 这 样 的 点 的 范 围 因 需 要 可 大 可 小） 把 所 有 与 此 相 关 的 数 据 和 信 息 组 织 起 来 呢 ？ 如 此 一 来， 进 一 步 组 合 所 有 地 球 上 这 样 的 点， 不 就 造 成 一 个 能 包 容 关 于 自 然 和 人 类 的 大 多 数 数 据 和 信 息 的“ 数 字 地 球” ？ 这 样 的“ 数 字 地 球” 无 疑 是 组 织 数 据、 信 息 的 最 佳 方 式 之 一。
----“ 数 字 地 球” 的 核 心 思 想 是 用 数 字 化 的 手 段 整 体 性 地 解 决 地 球 与 空 间 位 置 相 关 的 问 题， 最 大 限 度 地 利 用 信 息 资 源。 从 以 下 六 个 方 面 可 以 看 出， 这 一 核 心 思 想 的 形 成 是 历 史 发 展 的 必 然。 第 一， 从 政 治 经 济 背 景 看， 冷 战 结 束 后， 世 界 的 重 心 由 苏 美 在 政 治 和 军 事 上 的 全 面 对 峙 向 政 治 多 极 化 转 变， 市 场 经 济 在 世 界 范 围 内 逐 步 占 居 主 导 地 位， 经 济 日 趋 全 球 化。 第 二， 人 类 社 会 的 经 济 形 态 由 农 业 经 济、 工 业 经 济 逐 步 向 知 识 经 济 过 渡， 最 大 的 特 点 是 不 依 赖 于 自 然 资 源， 而 是 以 人 为 本， 依 托 于 信 息 资 源， 而 信 息 资 源 的80 ％ 与“ 数 字 地 球” 有 关。 第 三， 从 认 知 思 想 背 景 看， 人 类 认 识 事 物 的 过 程 是 从 数 字、 文 字、 文 章 到 文 化 和 从 部 落、 公 社 到 国 家 这 样 的 层 次 顺 序 发 展 的， 信 息 技 术 和 信 息 社 会 又 重 复 这 个 过 程， 即 数 字、 文 字、 图 像、 图 形； 人 类 认 识 地 球 的 角 度 和 范 围 从 局 域 性 的 图 形、 地 区、 国 家， 再 到 一 个 全 球 性 的“ 数 字 地 球” 的 概 念。 第 四， 从 学 科 背 景 看， 地 球 科 学 的 发 展 是 从 定 性 的 认 识、 逐 渐 细 分 的 半 定 量 描 述 和 分 析 到 多 学 科 共 同 协 作， 综 合 运 用 各 种 技 术 来 对 地 球 科 学 的 重 大 事 件( 如 白 垩 纪 地 球 之 谜、 地 震 预 报、 资 源 分 布、 环 境 与 生 态) 进 行 定 量 和 综 合 研 究。“ 数 字 地 球” 代 表 了 这 种 发 展 趋 势。 中 国 地 学 界 最 近 几 年 就 这 方 面 的 名 词 问 题 先 后 有 六 七 种 提 法， 如 地 球 信 息 科 学、 地 球 信 息 技 术、 地 球 空 间 信 息 科 学、 地 球 空 间 信 息 技 术、 地 理 空 间 信 息 技 术 和 地 理 空 间 信 息 科 学 等， 基 本 目 的 在 于 体 现 这 种 发 展 趋 势。 第 五， 从 技 术 背 景 看，“ 数 字 地 球” 最 直 接 相 关 的 空 间 对 地 观 测 技 术、 计 算 机 技 术、 通 信 技 术、 遥 感、 地 理 信 息 系 统、 全 球 定 位 系 统 和 地 学 数 字 技 术 等 八 个 方 面 发 展 都 很 快， 地 理 信 息 逐 步 进 入 信 息 技 术 的 主 流， 即 应 用 对 象 与 应 用 技 术 的 融 合 成 为 一 个 主 流。 第 六， 从 社 会 需 求 看， 科 技 发 展、 工 农 业 应 用、 商 业 经 济、 军 事 技 术 和 人 民 生 活 等 方 面 对 地 理 信 息 的 需 求 空 前 未 有 地 巨 大。 第 七， 国 家 级、 地 区 级 和 全 球 性 的 空 间 数 据 基 础 设 施 是“ 数 字 地 球” 的 核 心， 从90 年 代 初 开 始， 已 经 在 世 界 范 围 内 积 累 了 大 量 建 立“ 数 字 地 球” 所 需 的 原 始 数 字 化 数 据 和 相 应 资 料， 这 包 括 多 种 比 例 尺 的 各 类 数 字 化 地 理 基 础 图、 专 题 图 和 城 市 地 籍 图。 所 以“ 数 字 地 球” 反 映 的 核 心 思 想 是 一 种 历 史 的 必 然。
----我 国 政 府 十 分 重 视 地 球 科 学 技 术 和 信 息 技 术 的 发 展。 近 几 年， 在 国 务 院 领 导 下， 国 家 在 地 球 信 息 技 术 及 其 应 用 领 域 的 法 规 建 设、 基 础 建 设、 信 息 资 源 建 设 和 软 件 开 发 等 方 面 做 了 大 量 的 工 作。 国 家 有 关 部 委 和 中 科 院 在“ 八 五”、“ 九 五” 计 划 中 所 设 立 的 一 些 重 大 科 技 攻 关 项 目 都 直 接 与 建 设“ 数 字 地 球” 相 关。
----中 国 地 球 科 学 界、 空 间 科 技 界 和 信 息 技 术 界 及 相 关 应 用 领 域 的 同 仁 们 经 过 近 二 十 年 的 共 同 努 力， 已 经 具 备 或 正 在 发 展 建 立“ 数 字 地 球” 所 需 的 各 种 技 术 和 能 力， 包 括 各 类 标 准、 规 范、 面 向 对 象、 空 间 数 据 仓 库、 虚 拟 现 实、 神 经 网 络、 专 家 系 统、 图 像 自 动 解 译、 多 源 数 据 融 合 和 智 能 代 理 等。
----在 近 二 十 年 间， 国 家 有 关 部 委、 中 科 院、 各 省、 市、 县 已 经 积 累 了 大 量 建 立“ 数 字 地 球” 所 需 的 原 始 数 据 和 相 应 的 资 料， 这 包 括 各 类 数 字 化 地 理 基 础 图、 专 题 图、 城 市 地 籍 图 等。 我 国 基 本 地 形 图 系 列 主 要 有1 ∶1 万、1 ∶2.5 万、1 ∶5 万、 1 ∶10 万、1 ∶25 万、1 ∶50 万 和1 ∶100 万 等 多 种 比 例 尺。 目 前， 全 国 范 围 的1 ∶25 万 和1 ∶100 万 的 基 本 地 形 图 已 经 数 字 化 完 毕。 由 于 地 形 图 几 何 精 度 比 较 高， 所 以 常 被 用 于 其 他 专 题 地 图 制 作 的 基 础 底 图。 国 家 有 关 部 委、 中 科 院 在“ 八 五”、“ 九 五” 计 划 中 所 设 的 一 些 重 大 攻 关 项 目 为“ 数 字 地 球” 在 农 业、 资 源、 环 境、 减 灾、 人 口 以 及 可 持 续 发 展 决 策、 全 球 变 化 等 方 面 的 应 用 积 累 了 丰 富 的 经 验。 我 国 许 多 城 市 利 用 航 空 摄 影 测 量 生 产1 ∶500 和1 ∶2000 的 地 形 图、 管 线 图、 地 籍 图 和 房 产 图 则 主 要 是 使 用 地 面 测 绘。 少 数 城 市 也 使 用 地 面 测 绘1 ∶500 地 形 图。
----我 国 已 经17 次 发 射 返 回 式 遥 感 卫 星， 获 取 了 高 分 辨 率 的 全 景 摄 影 图 像； 已 发 射 了 气 象 卫 星， 并 计 划 在 近 年 内 发 射 资 源 卫 星； 已 建 立 了 多 个 遥 感 卫 星 地 面 接 收 站， 接 收 和 供 应LANDSAT TM、SPOT 和RADARSAT 等 图 像 数 据， 覆 盖 国 土 面 积83 ％； 建 立 了 许 多 气 象 卫 星 接 收 台 站， 接 收 和 处 理NOAA 及 静 止 气 象 卫 星 等 数 据； 建 立 了 中、 低 空 高 效 机 载 对 地 观 测 组 合 平 台 和 大 量 的 地 面 观 测 台 站。
----目 前， 在 国 家、 省、 市、 县 不 同 层 次 上， 我 国 有 一 大 批 经 验 丰 富 的 专 家 学 者 和 专 门 技 术 人 员 从 事 与“ 数 字 地 球” 相 关 的 工 作。
----建 设 中 国 的“ 数 字 地 球”， 是 关 系 到 国 家 科 技 和 知 识 经 济 发 展 的 大 事。 为 了 完 成“ 数 字 地 球” 研 究 并 建 立 相 应 的“ 数 字 地 球” 体 系 这 一 巨 大 工 程， 应 当 制 定 相 应 的 战 略 规 划， 有 条 件 地 逐 步 实 施。 建 议 首 先 从 以 下 方 面 开 展 工 作：
----作 为 起 步， 应 先 建 设 中 国 的“ 数 字 地 球” 示 范 原 型， 设 计 中 国“ 数 字 地 球” 的 数 据 和 技 术 集 成 框 架； 建 立 中 国 空 间 数 据 库 检 索 系 统； 建 立 分 布 式 对 象 网 络 环 境 的 资 源 与 环 境 示 范 原 型； 建 立 全 国 范 围 内 关 于 灾 害( 水 灾、 旱 灾 和 火 灾） 的 三 维 动 态 监 测 和 预 报 模 拟 示 范 原 型； 建 立 以 省 市 为 单 位 的 农 业 信 息 系 统 示 范 原 型 以 及 长 江 流 域 和 三 峡 坝 区 动 态 监 测 的 示 范 原 型。
----“ 数 字 地 球” 既 属 地 球 科 学 技 术 与 信 息 科 学 技 术 和 空 间 科 学 技 术 等 现 代 科 学 技 术 交 融 的 前 沿 技 术， 更 是 科 学 技 术 与 社 会 发 展 需 求 紧 密 结 合 的 产 物。“ 数 字 地 球” 是 国 家 可 持 续 发 展 和 自 主 创 新 的 必 然 依 托、 国 家 和 社 会 安 定 的 保 障、 国 家 经 济 建 设 新 的 增 长 点、 未 来“ 信 息 高 速 公 路” 主 要 的 车 和 货、 组 织 资 源 数 据 和 信 息 的 最 佳 方 式。 它 不 仅 需 要 全 新 的 理 论、 技 术 和 应 用， 而 且 与 现 有 的 相 关 工 作 存 在 根 本 性 的 区 别， 它 是 从 更 高 的 层 次、 从 系 统 论 和 一 体 化 的 角 度 来 整 合 和 应 用 已 有 的 或 者 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 和 更 长 远 地 为 社 会 提 供 服 务。