淺談“數(shù)字地球”與地理信息科學(xué)的相關(guān)思考

夏小清

前言：隨著時代的發(fā)展，各項信息技術(shù)的應(yīng)用，我們在生活和社會的各個方面都有了革新性的進(jìn)步，其中“數(shù)字地球”和地理信息科學(xué)就是其中的一個重要典型。“數(shù)字地球”和地理信息系統(tǒng)都是利用先進(jìn)的信息技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)等，來對地球進(jìn)行高精度、高速度的測量和觀測，這是我們?nèi)祟悓τ诘厍蛄私獾囊粋€重大進(jìn)步。

一、關(guān)于“數(shù)字地球”與地理信息科學(xué)的概念理解

“數(shù)字地球”這個概念在最近幾年被廣泛的提起，最早是由美國的前副總統(tǒng)戈爾在二十世紀(jì)末，在加里福尼亞科學(xué)研究中心的一次演講中首次提出。他在那個時候就已經(jīng)高瞻遠(yuǎn)矚，認(rèn)識到，未來對于地球的觀測和了解，將會是海量的信息，立體的觀測，將會把地球簡化成數(shù)字信息來進(jìn)行觀察。盡管早在近二十年前就提出了“數(shù)字地球”的概念，但是迄今為止，還沒有一個明確的關(guān)于“數(shù)字地球”的定義被大家廣泛的認(rèn)可。

其實作為高中生，我的想法很簡單，認(rèn)為“數(shù)字地球”就是一個對地球數(shù)字化模型的表述，我們可以將地球的數(shù)據(jù)全部數(shù)據(jù)化，然后轉(zhuǎn)化為我們?nèi)粘Ｋ?xí)慣的了解和觀測方式。最簡單的“數(shù)字地球”的模型就是我們給地球建立一個簡單的三維坐標(biāo)系，然后就會使得每個地點都有一個相對唯一的坐標(biāo)點來表示，就像我們所講的經(jīng)緯度一樣。但是“數(shù)字地球”要比經(jīng)緯度更為高級，所表達(dá)的內(nèi)容更加廣泛，利用的技術(shù)也會更加多樣和先進(jìn)。

二、“數(shù)字地球”與地理信息科學(xué)中技術(shù)的應(yīng)用

其中應(yīng)用最為廣泛的就是3s技術(shù)。

RS技術(shù)，這個技術(shù)主要是為了在段時間內(nèi)，獲取到某個具體區(qū)域里的詳細(xì)的地理位置。

GPS技術(shù)，這是這兩年發(fā)展迅速，我們了解比較多的一門技術(shù)，它和RS技術(shù)有很多相似之處，但是它最大的不同點是定位空間信息，可以為人跡罕至的無人區(qū)提供各項地形信息與位置信息。

GIS技術(shù)，它是最近兩年才被廣泛提出的，它主要是對于各項地理信息的管理，包括收集、調(diào)用、分析等等，相當(dāng)于是一個數(shù)據(jù)庫。

三、“數(shù)字地球”與地理信息科學(xué)的特點

（1）“數(shù)字地球”與地理信息科學(xué)是一個整體性、空間性和數(shù)字性的信息體系，它相對完整，具有一定的體系系統(tǒng)，所表達(dá)的也不是傳統(tǒng)意義上的平面內(nèi)容，而是一種三維體系，所表達(dá)的也不是復(fù)雜的文字內(nèi)容，而是簡潔明了的數(shù)字信息，這些都符合它高效有序的要求。

（2）它還具有一定的開放性，這是它的一個重大進(jìn)步。通過它的開放，體系可以接納和運行更多的程序和軟件，這樣會使得許多功能更加方便。譬如，我們在了解某個位置的地形時，我們可以接入Matlab軟件，將所測的數(shù)字化數(shù)據(jù)輸入其中，從而畫出地形圖像，這樣相比于再次轉(zhuǎn)化等其他方式，方便快捷又準(zhǔn)確。

（3）“數(shù)字地球”與地理信息科學(xué)這個系統(tǒng)具有實時性，我們可以將系統(tǒng)與觀測系統(tǒng)連接，把數(shù)據(jù)隨時傳回更新，以保證信息的及時性和有效性。它的數(shù)據(jù)隨時更新，并且通過聯(lián)網(wǎng)可以使得信息做到共享。

（4）“數(shù)字地球”與地理信息科學(xué)的應(yīng)用群體廣泛，使用者遍布社會的各個階層。由于該系統(tǒng)的開放性，從而導(dǎo)致了它的數(shù)據(jù)的多樣性，可以通過文本報告、表格、圖像等多種形式出現(xiàn)，所以它的接受范圍極廣。在我們的日常生活中就有很多的應(yīng)用，最常用的就是我們車上的導(dǎo)航系統(tǒng)，我們手機里的地圖軟件，還有天氣預(yù)報里的衛(wèi)星圖，這些都是我們生活中常常會用到的。四、“數(shù)字地球”與地理信息科學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域

該技術(shù)和概念被廣泛應(yīng)用于我們的生活中、國家的建設(shè)中，它的作用和思想體現(xiàn)在社會的方方面面，滲透于我們的生活之中，對于我們現(xiàn)在的一些進(jìn)步，“數(shù)字地球”功不可沒。它的發(fā)展才剛剛起步，許多功能還沒有完全發(fā)掘，它還有更多的作用正在開發(fā)中。以下是現(xiàn)在應(yīng)用相對成熟的幾種應(yīng)用：

（1）地形的勘探：這是對于地球的最基本的了解，也是“數(shù)字地球”與地理信息科學(xué)系統(tǒng)的最基本應(yīng)用。

（2）災(zāi)害的監(jiān)測：由于“數(shù)字地球”與地理信息系統(tǒng)具有實時性和連續(xù)性，它可以保證對于可能發(fā)生災(zāi)害的地區(qū)進(jìn)行24小時的監(jiān)測，不僅如此，數(shù)字化的大范圍監(jiān)測還具有范圍廣、精度高的特點。

（3）氣候的預(yù)測：對于氣候的預(yù)測，我們在很久之前就已經(jīng)有所應(yīng)用，但是“數(shù)字地球”與地理信息科學(xué)系統(tǒng)可以對天氣的預(yù)測有更高的精度，它耗費的人力也相對來講更少。

（4）其他作用：除了那些主要作用，“數(shù)字地球”與地理信息科學(xué)系統(tǒng)還會在很多方面起到輔助作用，如：治理環(huán)境污染、保護(hù)動植物的物種多樣性、對于農(nóng)業(yè)也有很大的幫助、社會的政治經(jīng)濟方面也有作用。

五、“數(shù)字地球”與地理信息科學(xué)的發(fā)展意義

“數(shù)字地球”與地理信息科學(xué)系統(tǒng)對于國家和學(xué)科發(fā)展的重大作用，可能我們還不得而知，或者感知沒有那么深入，但是不可否認(rèn)，這項技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用對于社會的進(jìn)步有著非凡的意義。它推動了社會的進(jìn)步，使得我們對地球有著更為深入的了解，也進(jìn)一步拉近了我們?nèi)祟惿鐣妥匀坏木嚯x，可以使我們對于自然現(xiàn)象有預(yù)測和預(yù)防的能力，讓我們的生活有了給安全和更舒適的保障。對于“數(shù)字地球”，我們將地球數(shù)字化，也便于我們將數(shù)據(jù)保存和處理，對于地球有跡可循，這對于后世來講，將會是一筆巨大的財富，對于人文地理的發(fā)展也有歷史性的意義。

可能那些作用和意義對于我們來講有些遙遠(yuǎn)，但是我們可以感受到身邊生活的改變。我們可以看到近幾年，數(shù)字化城市的建設(shè)，并制訂了相應(yīng)的計劃目標(biāo)，如“數(shù)字北京”、“數(shù)字上海”等幾個示范性城市。我們可以看到在數(shù)字化的推進(jìn)下，我們的生活便捷了許多，在生活的方方面面都有了長足性進(jìn)步。就以北京為例，北京的目標(biāo)就是基于地理信息系統(tǒng)和寬帶網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)平臺，將公共平臺信息化，來為廣大市民建立信息共享，信息同步的信息平臺，建立信息社區(qū)和信息平臺。這樣有利于我們城市化的進(jìn)程，推動城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，有利于信息的共享，增加了城市民眾的凝聚力，提高了城市的綜合實力。這樣的人性化的進(jìn)步，信息化的城市將會帶動全體全球化，將會使城市以更好的姿態(tài)融入世界。

結(jié)語：“數(shù)字地球”與地理信息科學(xué)將會在未來的很長一段時間里持續(xù)發(fā)展，并將會給社會各界人士提供有利條件，提高我們的生活質(zhì)量。對于我們學(xué)生而言，就要好好學(xué)習(xí)“數(shù)字地球”與地理信息科學(xué)，并學(xué)習(xí)它所代表的信息化思想。我們要與時俱進(jìn)，緊跟社會步伐，全面提升自我。