論數字地球的發展及其在農業環境領域的應用

陳 晶

湖北省武漢市華中農業大學資源與環境學院，湖北 武漢 430070

在信息爆炸的今天，我們總是容易被鋪天蓋地的信息所掩埋，總是容易迷失在浩瀚的信息海洋里，因此我們正竭力在尋求一種更好的方式來管理信息，也許數字地球正是我們期待的答案，它不僅能有效的管理信息，還能在一定程度上提高生活質量、促進經濟發展和社會進步。

數字地球是當前一種最新的管理信息的概念，它能把地球上人類掌握的各種信息用地理信息這一紐帶有機地串聯起來，裝載到因特網上，從而真正實現信息全球化。它以計算機技術、多媒體技術和大規模存儲技術為基礎，從多個角度對地球進行多尺度、多種類、多時空的三維描述[1]。在經濟全球化的今天，數字地球使信息擺脫了以往種種媒介的束縛，切實實現了信息的共享，其多維的空間數據特性也使人們改變了以往對信息單一的理解，使人們得到的信息變得更加豐富多彩。

借助數字地球，我們可以獲得的不僅是高分辨率的地球衛星影像和數字化的地圖，還有關于社會、經濟、文化、人口等多方面的信息，利用這些數據我們可以在政治、經濟、文化、教育、軍事、農業等廣泛領域解決諸多問題，例如資源的可持續利用、環境規劃、災害預報、環境監控、環境保護等。于此同時，數字地球的便利所帶來的社會效益、經濟效益和環境效益也是不可估量的[2]。

伴隨著數字地球宣告全球信息時代的開始，我國也開始對數字地球有了初步設想，如環境示范模型、災害示范模型、農業示范模型和長江三峽示范模型等。隨著中國綜合國力的不斷增強，數字地球在這里全速運轉已經指日可待。

我國作為一個資源大國和農業大國，發展數字地球在農業環境領域的應用是十分可取的，這主要基于以下三點原因。

首先，這是數字地球應用研究發展的必然。隨著數字地球研究的不斷深入，許多學者開始研究如何將這一集當今高科技于一體的技術應用于不同領域，如應用到城市規劃、管理建設中的“數字城市”，應用到國家對區域規劃、管理中的“數字省區”等[2]。因此將這一技術應用到與國民生存、國家發展密切相關的農業環境領域是一個必然，一旦這一技術能得到很好的運用，將有力推動我國加快轉變農業領域粗放式的生產經營模式，有利于培養生產經營者的現代管理素質，從而使農業的可持續發展和環境的有效保護變得更加科學、有序和高效。

其次，這是國民生活水平提高、社會經濟發展的客觀需要。農業是國民生存的基本物質保證，隨著生活水平的提高和人口的增長，粗放式的農業產出和低品質的農產品已經不再能滿足人們的需求，同時，在社會發展的過程中，環境受到的來自各方面的污染破壞也日益加劇，如化肥、農藥、生長調節劑和飼料添加劑的不合理施用已經對土壤造成了嚴重的污染。因此如何進行最優的土地利用和施肥管理來確保農作物的優產高產，并使土地保持良好的肥力狀況已成為當今農業發展過程中所面臨的一大難題，而正是數字地球可以很好地幫助我們解決這些問題，借助它可以將低投入高產出的精準農業提升到一個新臺階，也可以幫助環境友好型的有機農業實現更好的實時監控等。

最后，這還取決于農業環境自身的特點。農業環境相對于其他環境而言其生態結構比較簡單，因而具有易破壞性，同時對于我們這樣一個人口大國來說其又具有稀缺性。然而這樣一個既易破壞又稀缺的資源卻與國民健康息息相關，所以必須在最優地利用土地資源的基礎上，盡量減少農業生產對環境的破壞以及規劃管理上的失誤，而這些我們都可以借助數字地球來解決，從而達到統籌規劃、協調發展的目標。

盡管數字地球的運用可以給我們帶來諸多好處，但仍不能忽視的是數字地球在我國的發展和推廣還面臨著一些問題。

一方面，我國的相關技術及產業發展相對落后。首先是由于缺乏對數字地球科學的認識，因而對數字地球相關技術的開發和投入很不足，從而導致數字地球在我國的運用還停留在初始了解階段。目前，在我國農業環境領域，大多都還采用很原始的粗放式的管理模式，不論是生產者還是管理者往往只注重追求短期效益，而不愿意一次性高投入，繼而在后期得到長久和高效的回報，這造成我國的農業資源存在很大程度上的浪費，而農業上的面源污染也日趨嚴峻。所以發展數字地球在農業環境領域的應用十分必要，是走可持續發展農業的客觀需求。

另一方面，相關政策法規與社會化服務體系缺乏。這也是導致相關產業技術發展落后的一個重要原因。目前，雖然我國已經出臺了發展高新農業、走可持續發展農業的相關政策法規，但一些實質性、可操作性的政策措施尚未能很好建立或者執行，并且與政策相對應的資金投入或者扶持力度還不夠，一些專門從事農業領域高新技術研發的龍頭企業未能很好地運作起來，這使得農業生產者和管理者即便有利用新技術發展農業、改善農業環境的想法，也難以獲得很好的技術培訓和相關支持。

農業是國之根本，隨著國家對農業領域越來越多的重視，上述問題將逐步得到解決，因而數字地球在農業環境領域的發展是難以預測的，伴隨著其研究的不斷深入和相關技術的不斷完善，它一定能夠更好地幫助我國管理現有的農業資源、進行環境監測和評價，為農業發展提供科學有效的幫助。

[1]承繼成.數字地球導論[M].北京：科學出版社，2000：3-17.

[2]趙文吉.數字國土設計、實現與應用[M].北京：科學出版社，2008：81-99.