地理信息系统：18 数字地球

1、数字地球数字地球相关软件数字地球的产生美国副总统戈尔于1998年1月31日在“数字地球认识21世纪我们这颗星球”的报告中提出的概念，它勾绘出了信息时代人类在地球上生存、工作、学习和生活的时代特征。设想一个小女孩来到一个数字地球陈列室，戴上头盔显示器，她将看到一个空中的地球。使用数据手套，她开始放大景物，随着分辨率的提高，她会看到大陆板块、国家、城市、最后到房屋、树木和各种自然和人造的物体。发现特别感兴趣的地方后，她可乘上魔毯，在三维图像中进行飞行浏览。当然，地形信息只是她可以了解的多种信息中的一种。使用数字地球系统的声音识别装置，她还可以查询有关土地覆盖、植物和动物种类的分布、实时的气候、道路

2、、行政区线，以及人口等方面的文本信息。在这里，她还可以看到自己以及世界各地的学生们为“全球项目”收集的环境信息。这些信息可以无缝地融入数字地图或地面数据里。用数据手套继续点击超链接，她还可以获得更多的有关她所见物体的信息。比如，为了准备全家去国家黄石公园渡假，她策划一个完美的步行旅游，去观看刚从书中读到的喷泉、北美野牛和巨角岩羊。甚至可以把要去步行旅游的地方从头到尾地浏览一遍。她不仅可以跨越不同的空间，也可以在时间线上奔驰。为了去参观卢浮尔宫，她先在巴黎作了一番虚拟旅游之后，又通过细读重叠在数字地球表面上的数字化地图、时事摘要、传说、报纸以及其它第一手材料，回到过去，了解法国历史。她会把其中一

3、些信息转送到自己的Email库里，等着以后研读。这条时间线可伸回很远，从数日、数年、数世纪甚至到地质纪元，去了解恐龙的情况。数字地球的概念概念通俗地讲，就是用数字的方法将地球、地球上的活动及整个地球环境的时空变化装入电脑中，实现在网络上的流通，并使之最大限度地为人类的生存、可持续发展和日常的工作、学习、生活、娱乐服务严格地讲，数字地球是以计算机技术、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海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，并利用它作为工具来支持和改善人类活动和生活质量内容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

4、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使普通百姓能够通过一定方式方便地获得他们所想了解的有关地球的信息其特点是嵌入海量地理数据，实现多分辨率、三维对地球的描述，即“虚拟地球” 数字地球的技术基础高分辨率卫星遥感数据的快速获取技术地球空间数据的存储和处理超媒体空间信息系统地理信息的分布式计算地理信息的共享领域服务空间查询服务空间分析服务空间制图服务地理信息的特定任务服务无比例尺数据库空间数据仓库空间数据融合虚拟现实技术元数据国家空间数据基础设施国家信息基础设施一个能够给用户随时提供大容量信息的，由通信网络、计算机、数据库以及日用电子产品组成的完备的网络系统 国家空间数

5、据基础设施(NSDI)是国家信息基础设施之后的又一个国家级信息基础设施，其目的是为了协调基础地理空间数据集的收集、管理、分发和共享的基础设施National Spatial Data Infrastructure历史美国NRC的Mapping Science Committee (MSC) 1993年提出1994年4月，克林顿总统签署第12906号行政令：Coordinating Geographic Data Acquisition and Access: The National Spatial Data Infrastructure三个重要内容标准开发建设国家空间数据交换中心，促进空间数

6、据的访问和共享开发国家数字地理空间框架数据 地理空间基础框架内容（狭义的）空间基准框架参考椭球体、平面基准、高程基准、重力基准和地图投影系统提供统一的空间定位基准基础框架数据地形、地名、行政境界、道路交通、水系、土地覆盖、地籍、居民地、航空航天影像其他内容（广义的）法规与标准体系定位参照系统、数据模型、数据字典、数据质量、数据转换格式及元数据等数据标准、技术标准和应用标准网络分发服务体系数据分发、共享的传输交换通讯网络组织管理体系权威的协调管理机构、数据生产部门和数据服务机构Google Earth2005年6月世界著名的搜索引擎公司美国的Google提供了三维影像和矢量地图服务软件Googl

7、e Earth，免费提供卫星影像数据查询、矢量地图搜索、GPS导航等服务 以各种分辨率的卫星影像为最基础的数据，集成诸如餐饮、银行网点、购物中心、电影院、学校、医院等多达44种与生活密切相关的分类信息，并包含企业名称等重要地址信息数据库以虚拟地球为视觉目标，整合了Google的“本地搜索”、“驾车指南”、“地图标注”、“GPS导航”等多项服务提供NOAA、TM、SPOT、ERS、MODIS、SAR遥感影像数据、IKNOS的1米分辨率的遥感影像数据、及小于1米的空间分辨的遥感影像数据 World WindNASA Ames Research Center开发是一款可以让用户通过从太空视角全面观察地球表面的软件以它优秀的卫星图库与地形资料，通过3D技术的应用，让用户拥有身临其境的感觉数据丰富，功能丰富直接在地球上显示，地理信息明确，显示效果更加直观开源系统，便于推广和扩充国内基于World Wind的工作EV-Globe国遥新天地信息技术有限公司China Star北航软件学院、北大遥感所TerraFly美国高性能数据库研究中心开发的基于WEB的“数字地球”软件系统遥感影像覆盖整个美国，精确度已经达到了1米，在美国重要的城市地区，精确度已经达到了0.3米能够对街道线路进行导航支持标准的GI