淺談“數字地球”與地理信息科學的相關思考

夏小清

前言：隨著時代的發展，各項信息技術的應用，我們在生活和社會的各個方面都有了革新性的進步，其中“數字地球”和地理信息科學就是其中的一個重要典型。“數字地球”和地理信息系統都是利用先進的信息技術、衛星技術等，來對地球進行高精度、高速度的測量和觀測，這是我們人類對于地球了解的一個重大進步。

一、關于“數字地球”與地理信息科學的概念理解

“數字地球”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戈爾在二十世紀末，在加里福尼亞科學研究中心的一次演講中首次提出。他在那個時候就已經高瞻遠矚，認識到，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字信息來進行觀察。盡管早在近二十年前就提出了“數字地球”的概念，但是迄今為止，還沒有一個明確的關于“數字地球”的定義被大家廣泛的認可。

其實作為高中生，我的想法很簡單，認為“數字地球”就是一個對地球數字化模型的表述，我們可以將地球的數據全部數據化，然后轉化為我們日常所習慣的了解和觀測方式。最簡單的“數字地球”的模型就是我們給地球建立一個簡單的三維坐標系，然后就會使得每個地點都有一個相對唯一的坐標點來表示，就像我們所講的經緯度一樣。但是“數字地球”要比經緯度更為高級，所表達的內容更加廣泛，利用的技術也會更加多樣和先進。

二、“數字地球”與地理信息科學中技術的應用

其中應用最為廣泛的就是3s技術。

RS技術，這個技術主要是為了在段時間內，獲取到某個具體區域里的詳細的地理位置。

GPS技術，這是這兩年發展迅速，我們了解比較多的一門技術，它和RS技術有很多相似之處，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提供各項地形信息與位置信息。

GIS技術，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、調用、分析等等，相當于是一個數據庫。

三、“數字地球”與地理信息科學的特點

（1）“數字地球”與地理信息科學是一個整體性、空間性和數字性的信息體系，它相對完整，具有一定的體系系統，所表達的也不是傳統意義上的平面內容，而是一種三維體系，所表達的也不是復雜的文字內容，而是簡潔明了的數字信息，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，將所測的數字化數據輸入其中，從而畫出地形圖像，這樣相比于再次轉化等其他方式，方便快捷又準確。

（3）“數字地球”與地理信息科學這個系統具有實時性，我們可以將系統與觀測系統連接，把數據隨時傳回更新，以保證信息的及時性和有效性。它的數據隨時更新，并且通過聯網可以使得信息做到共享。

（4）“數字地球”與地理信息科學的應用群體廣泛，使用者遍布社會的各個階層。由于該系統的開放性，從而導致了它的數據的多樣性，可以通過文本報告、表格、圖像等多種形式出現，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用，最常用的就是我們車上的導航系統，我們手機里的地圖軟件，還有天氣預報里的衛星圖，這些都是我們生活中常常會用到的。四、“數字地球”與地理信息科學的應用領域

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

（1）地形的勘探：這是對于地球的最基本的了解，也是“數字地球”與地理信息科學系統的最基本應用。

（2）災害的監測：由于“數字地球”與地理信息系統具有實時性和連續性，它可以保證對于可能發生災害的地區進行24小時的監測，不僅如此，數字化的大范圍監測還具有范圍廣、精度高的特點。

（3）氣候的預測：對于氣候的預測，我們在很久之前就已經有所應用，但是“數字地球”與地理信息科學系統可以對天氣的預測有更高的精度，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，“數字地球”與地理信息科學系統還會在很多方面起到輔助作用，如：治理環境污染、保護動植物的物種多樣性、對于農業也有很大的幫助、社會的政治經濟方面也有作用。

五、“數字地球”與地理信息科學的發展意義

“數字地球”與地理信息科學系統對于國家和學科發展的重大作用，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，這項技術的開發和應用對于社會的進步有著非凡的意義。它推動了社會的進步，使得我們對地球有著更為深入的了解，也進一步拉近了我們人類社會和自然的距離，可以使我們對于自然現象有預測和預防的能力，讓我們的生活有了給安全和更舒適的保障。對于“數字地球”，我們將地球數字化，也便于我們將數據保存和處理，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，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，數字化城市的建設，并制訂了相應的計劃目標，如“數字北京”、“數字上海”等幾個示范性城市。我們可以看到在數字化的推進下，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步。就以北京為例，北京的目標就是基于地理信息系統和寬帶網絡等基礎平臺，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，建立信息社區和信息平臺。這樣有利于我們城市化的進程，推動城市基礎設施的建設，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融入世界。

結語：“數字地球”與地理信息科學將會在未來的很長一段時間里持續發展，并將會給社會各界人士提供有利條件，提高我們的生活質量。對于我們學生而言，就要好好學習“數字地球”與地理信息科學，并學習它所代表的信息化思想。我們要與時俱進，緊跟社會步伐，全面提升自我。