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《數(shù)字地球與地球信息科學(xué)new》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第期地球信息科學(xué)%#、!?#一?%&#?()??#%+,%,?./0,年月???數(shù)字地球與地球信息科學(xué)魯學(xué)軍勵惠國1中國測繪科學(xué)研究院21中國科學(xué)院地理研究所21、44、摘要本文從全球信息基礎(chǔ)設(shè)施!/2地球空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施1!3地球空間數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)集成、科學(xué)計算可視化出發(fā),闡述了數(shù)字地球面向社會大眾與面向地球科學(xué)研究的兩種不同的功能性構(gòu)造體系的建立,并結(jié)合對于地球信息科學(xué)的理論、方法和技術(shù)的闡述,分析了數(shù)字地球與地球信息科學(xué)兩者之間的關(guān)系。分析結(jié)果表明,如果將數(shù)字地球構(gòu)造體系的建立與地
2、球信息,?？茖W(xué)的研究結(jié)合起來必將極大地推動5世紀(jì)地球科學(xué)的發(fā)展關(guān)鍵詞數(shù)字地球地球信息科學(xué)地球科學(xué)引言,,86年月7日美國副總統(tǒng)戈爾在美國加利福尼亞科學(xué)中心以《數(shù)字地球?qū)?,“”。世紀(jì)人類星球的理解》的一次演講首次提出了數(shù)字地球1壓9:;<:?<=;>2的嶄新概念匡“”,8,從戈爾對數(shù)字地球的理解來看建立數(shù)字地球的核心思想可以歸結(jié)為兩點首先數(shù)字地球是建立在計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和空間技術(shù)等現(xiàn)代信息科學(xué)技術(shù)之上,是各項現(xiàn)代,,,?信息技術(shù)的集大成者其次為保證數(shù)字地球的運行使之為人類社會的可持
3、續(xù)發(fā)展服務(wù)“融于一體”。,“”應(yīng)當(dāng)充分地將現(xiàn)有的海量地球空間數(shù)據(jù)和信息但是從戈爾對數(shù)字地球,,的闡述不難看出他強(qiáng)調(diào)了技術(shù)發(fā)展對科學(xué)研究的重要性并著重從現(xiàn)代高新技術(shù)的能力,,及其發(fā)展的角度闡述了數(shù)字地球的支撐技術(shù)及其應(yīng)用前景而對于如何將海量的地球空“融于”。,間數(shù)據(jù)和信息一體這一問題沒有給予更多的闡述顯然要將海量的地球空間數(shù)“”,據(jù)和信息融于一體不是單憑某項技術(shù)就能夠解決的問題它的解決必然涉及到地球空間數(shù)據(jù)集成以及地球信息融合的機(jī)理性研究。,早在?年我國著名科學(xué)家陳述彭院士在由國家自然科學(xué)基金委員
4、會主持召開的“、”“”。學(xué)科前沿優(yōu)先領(lǐng)域國際討論會上就提出了研究地球信息機(jī)理的科學(xué)思想圖他指8,、出由于現(xiàn)代地球系統(tǒng)科學(xué)重視地球圈層的相互作用與影響以及各圈層之間的物質(zhì)流能,、量流與信息流的過程和時空變化規(guī)律的研究地理信息系統(tǒng)正逐步形成跨學(xué)科的多層次多,功能的區(qū)域綜合與空間分析工具它的研究領(lǐng)域已不僅作為研究物質(zhì)流與能量流的信息載,,體而且包括研究地球圈層之間的信息傳輸機(jī)理及其增益與衰減規(guī)律研究地球信息的時,、、空特性及其不確定性1多解2與可預(yù)見性1多維2研究地球信息的復(fù)合模擬仿真與動,。態(tài)變換以及制定
5、對地觀測與數(shù)字模擬的特定技術(shù)手段和分析方法,、由此可見由于現(xiàn)代地球科學(xué)問題強(qiáng)調(diào)對于不同時空尺度下的固體地球系統(tǒng)流體地,球系統(tǒng)和生物地球系統(tǒng)過程及其相互作用機(jī)制的理解與模擬地理信息系統(tǒng)的發(fā)展重心也由數(shù)據(jù)獲取、存儲、數(shù)據(jù)庫管理的初級階段,逐步向信息模擬、分析與預(yù)測、預(yù)報的高級8期魯學(xué)軍等數(shù)字地球與地球信息科學(xué),“”,,階段轉(zhuǎn)移正是由于地理信息系統(tǒng)發(fā)生了這種功能漂移1陳述彭戶二對我們提出了研“”?、究地球信息機(jī)理的要求地球信息機(jī)理的研究為人類從信息中贏得預(yù)測預(yù)報時,、,間獲得調(diào)控人流物流與能流的科
6、學(xué)依據(jù)奠定了基礎(chǔ)它也為將海量的地球空間數(shù)據(jù)和“”。信息融于一體提供了理論依據(jù),地球信息機(jī)理作為地球信息科學(xué)的核心理論它的研究必然受到地球信息科學(xué)發(fā)展的深刻影響。本文將從數(shù)字地球構(gòu)造體系的建立以及地球信息科學(xué)的體系發(fā)展,來闡述數(shù)字地球與地球信息科學(xué)的關(guān)系。5數(shù)字地球構(gòu)造體系的建立戈爾認(rèn)為,數(shù)字地球是一個在計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星遙感等現(xiàn)代信息高科,、,技支撐下的網(wǎng)絡(luò)化信息世界它能夠?qū)⒋罅康亩嘣吹牡厍蚩臻g數(shù)據(jù)和信息融于一體并提供一種不同分辨率尺度下的地球三維可視化瀏覽界面。由此可見,數(shù)字地球構(gòu)造體系
7、的8,建立至少需要四個基本條件首先是要有現(xiàn)代信息高新技術(shù)的支撐其次是擁有海量的地,,。球空間數(shù)據(jù)第三是海量地球空間數(shù)據(jù)的集成第四則是空間數(shù)據(jù)計算的可視化,,、、下面將分四個部分即全球信息基礎(chǔ)設(shè)施1!/2地球空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施1!+4?2地球空間數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)集成、科學(xué)計算可視化來闡述數(shù)字地球構(gòu)造體系的建立。5Α全球信息墓礎(chǔ)設(shè)施全球信息基礎(chǔ)設(shè)施是順應(yīng)世界經(jīng)濟(jì)增長、競爭和社會文化發(fā)展的潮流而產(chǎn)生的,也是現(xiàn)代計算機(jī)科學(xué)和通訊技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。其目的是要讓不同部門機(jī)構(gòu)中的人們能夠在世界范圍內(nèi)進(jìn)行信息的產(chǎn)生、存儲、
8、發(fā)送和使用,以支持信息社會中人類信息服務(wù)行業(yè)與應(yīng)用部門的發(fā)展。全球信息基礎(chǔ)設(shè)施主要由計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和客戶機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)操,,、“、作平臺和網(wǎng)絡(luò)安全性等構(gòu)成因此它所涉及的領(lǐng)域極為廣泛在!/標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展管理和”,已經(jīng)提出了一些發(fā)展全球信息基礎(chǔ)設(shè)施所急需制定的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容,發(fā)展指南中包括互操作、最小化、漫游、兼容性、安全性以及訪問方法、尋址、數(shù)據(jù)導(dǎo)航、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換傳輸、標(biāo)識、最大傳輸時間控制、路線選擇,等等工。顯然,全球信息基礎(chǔ)設(shè)施的建立和發(fā)展主要依
