1、河海大学 地理信息科学系目目 录录 2.1 信息社会的特征信息社会的特征 2.2 信息化与信息基础设施信息化与信息基础设施 2.3“数字地球数字地球”的基本概念的基本概念 2.4“数字地球数字地球”的主要组成的主要组成 2.5“数字地球数字地球”的主要特点的主要特点河海大学 地理信息科学系2.1 信息社会的特征信息社会的特征 信息社会信息社会(Information Society)动力和基础：信息、知识和技术 标志：信息高速公路 1991年,美国政府智囊团提出 1992年,西方七国“信息技术部长会议”：“全球信息社会”1996年,联合国“信息社会和发展大会的部长级会议”全球全球Interne
2、t建设计划建设计划,全球环境与资源管理全球环境与资源管理计划计划,全球紧急情况管理计划全球紧急情况管理计划,全球卫星计划全球卫星计划 河海大学 地理信息科学系2.1 信息社会的特征信息社会的特征 1984年年,国家信息中心成立，国家信息中心成立，“发展信发展信息产业，服务四化建设息产业，服务四化建设”1994年年,“国家经济信息化联席会议国家经济信息化联席会议”1995年年,中华人民共和国计算机信息网中华人民共和国计算机信息网络管理暂行规定络管理暂行规定:信息社会建设正式信息社会建设正式启动启动 1997年年,“全国信息工作会议全国信息工作会议”:“国家信国家信息化息化”1998年年,原电子工
3、业部、邮电部合并原电子工业部、邮电部合并”信息产业部信息产业部”河海大学 地理信息科学系2.2 信息化与信息基础设施信息化与信息基础设施 信息化信息化以计算机与通信网络为主体的数字化、网络化、智能化和可视化为主体的全部过程。核心：数字化 国家信息化国家信息化主要特征：信息基础设施河海大学 地理信息科学系2.2 信息化与信息基础设施信息化与信息基础设施 信息高速公路信息高速公路 国家信息基础设施 国家空间数据基础设施 信息基础设施信息基础设施 包括信息获取、处理、分析、存储、传输及共享的标准、规范、法规及管理等在内的全部硬件和软件，甚至科技人员在内。河海大学 地理信息科学系2.2 信息化与信息基
4、础设施信息化与信息基础设施 国家信息基础设施国家信息基础设施(National Information Infrastructure,NII)由宽带网组成的互联网与万维网的高速、大容量、高保真的计算机网络系统。国家空间数据基础设施国家空间数据基础设施(National Spatial Data Infrastructure,NSDI)以NII为基础、专门传输具有空间特征的、多分辨率的，并符合一定标准与规范的和能够实现共享的。河海大学 地理信息科学系2.2 信息化与信息基础设施信息化与信息基础设施国家信息基础设施国家信息基础设施(National Information Infrastructu
5、re,NII)国家空间数据基础设施国家空间数据基础设施(National Spatial Data Infrastructure,NSDI)地球观测系统地球观测系统(Earth Observation System,EOS)地球观测信息网络地球观测信息网络(Globe Observation Information Network,GOIN)河海大学 地理信息科学系2.3“数字地球数字地球”的基本概念的基本概念(1)形成背景形成背景(2)涵义涵义(3)特征与性质特征与性质(4)影响影响河海大学 地理信息科学系2.3(1)“数字地球数字地球”概念的形成背概念的形成背景景 现存最古老的地图现存最古
6、老的地图公元前公元前21世世纪两河流域的苏美尔人的地图。纪两河流域的苏美尔人的地图。禹贡地域图禹贡地域图和和地形方丈图地形方丈图中国西晋中国西晋,裴秀。裴秀。中国现存最古老的地图中国现存最古老的地图-西汉地图西汉地图 第一个地球仪第一个地球仪贝海堡贝海堡(1492年年),德国。德国。河海大学 地理信息科学系2.3(1)“数字地球数字地球”概念的形成背概念的形成背景景 18世纪开始世纪开始,测绘地图开始出现测绘地图开始出现 1909年年,美国的美国的W赖特从飞机上赖特从飞机上拍摄了第一张航空照片拍摄了第一张航空照片 1930年年,中国首次在钱塘江地区中国首次在钱塘江地区进行航空摄影测量进行航空摄
7、影测量 河海大学 地理信息科学系2.3(1)“数字地球数字地球”概念的形成背概念的形成背景景 1957年年,苏联发射了第一颗人造地苏联发射了第一颗人造地球卫星。球卫星。1959年年,美国的美国的“探险者探险者6号号”人造人造地球卫星开始测量地球辐射带和地地球卫星开始测量地球辐射带和地磁场、微流星的数据。磁场、微流星的数据。1969年年,中国发射了第一颗人造地中国发射了第一颗人造地球卫星球卫星东方红东方红1号号。河海大学 地理信息科学系2.3(1)“数字地球数字地球”概念的形成背概念的形成背景景 70年代以后年代以后,美国相继发射了陆地美国相继发射了陆地卫星、气象卫星和海洋卫星卫星、气象卫星和海
8、洋卫星,卫星卫星摄影和遥感技术开始出现。摄影和遥感技术开始出现。静态历时性二维动态 共时性 三维河海大学 地理信息科学系2.3(2)“数字地球数字地球”概念的涵义概念的涵义 戈尔：戈尔：一种可以嵌入海量地理数据的一种可以嵌入海量地理数据的多分辨率和三维的地球的表示多分辨率和三维的地球的表示,可以可以在其上添加许多与我们所处的星球有在其上添加许多与我们所处的星球有关的数据。关的数据。A virtual representation of our planet that enables a person to explore and interact with the vast amounts o
9、f natural and cultural information gathered about the Earth河海大学 地理信息科学系2.3(2)“数字地球数字地球”概念的涵义概念的涵义 美国第一次美国第一次“数字地球数字地球”研讨会：研讨会：“数字地球数字地球”是对我们星球的虚拟是对我们星球的虚拟表达表达,它能使人们体验和利用收集它能使人们体验和利用收集到的与地球有关的自然、文化和历到的与地球有关的自然、文化和历史数据。史数据。河海大学 地理信息科学系2.3(2)“数字地球数字地球”概念的涵义概念的涵义 郭华东：郭华东：就是把地球搬进实验室里、就是把地球搬进实验室里、搬进计算机中。搬
10、进计算机中。李德仁：李德仁：数字地球是以计算机技术、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，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、多息对地球进行多分辨率、多尺度、多时相和多种类的三维描述，并利用它时相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作为工具来支持和改善人类活动和生活质量。活质量。河海大学 地理信息科学系2.3(2)“数字地球数字地球”概念的涵义概念的涵义 陈述彭：陈述彭：数字地球更像是一项技数字地球更像是一项技术政策术政策,在一定程度上涵盖了上在一定程度上涵盖了上
11、述的领域述的领域,更加通俗易懂更加通俗易懂,是一个是一个面向社会的号召。面向社会的号召。地球上的信息全部实现数字化河海大学 地理信息科学系技术技术支持支持指指导导虚虚拟拟外外交交适适居居社社区区建建设设打打击击犯犯罪罪活活动动增增加加农农业业生生产产 灾灾害害快快速速反反应应应用领域应用领域海量存储海量存储卫星影像卫星影像宽宽 带带 网网互互 操操 作作科学计算科学计算元元 数数 据据多源信息的集成多源信息的集成和显示机制和显示机制快速增长的网络化快速增长的网络化地理空间信息世界地理空间信息世界三维可视化三维可视化浏览界面浏览界面基本组成基本组成实现实现层次层次全球层全球层国家层国家层区域层区
12、域层数字地球数字地球的的内容内容河海大学 地理信息科学系The Digital Earth Varying ScalesHUMANITY COUNTRYCOMMUNITYINDIVIDUAL河海大学 地理信息科学系2.3(3)数字地球的特征与性质数字地球的特征与性质 学科性质：学科性质：由地球系统科学与信息科学技由地球系统科学与信息科学技术高度综合的学科，是位于两者之间的边术高度综合的学科，是位于两者之间的边缘学科。缘学科。研究对象：研究对象：与地球有关的信息理论、信息与地球有关的信息理论、信息技术及信息应用模型。技术及信息应用模型。研究方法：研究方法：重点是现代信息技术，包括遥重点是现代信息
13、技术，包括遥感、数据库和信息系统、宽带网等技术的感、数据库和信息系统、宽带网等技术的综合，包括信息化的全部过程。综合，包括信息化的全部过程。服务对象：服务对象：为全球、全国、城市、资源、为全球、全国、城市、资源、社会、经济、可持续发展等开展全面性的社会、经济、可持续发展等开展全面性的服务。服务。河海大学 地理信息科学系2.3(4)“数字地球数字地球”概念的影响概念的影响 国际影响国际影响发展“数字地球”已经成为国家的目标和行为；对发展中国家：双刃剑；对发展中国家：机遇和挑战；战略，战术战略，战术河海大学 地理信息科学系2.3(4)“数字地球数字地球”概念的影响概念的影响 社会影响社会影响政府：
14、国家安全和政府控制的支柱，解决资源、环境和可持续发展问题的工具；学术：在深层次上实现计算机科学、信息科学、地球科学和系统科学的融合；经济：为决策过程提供全面的数据支持，为信息产业的发展提供新的增长点。对社会、对世界的认识进入对社会、对世界的认识进入一个新的深度和广度。一个新的深度和广度。河海大学 地理信息科学系2.3(4)“数字地球数字地球”概念的影响概念的影响 对我国的意义对我国的意义保护我国根本利益的有效措施实施国家可持续发展的战略的重要手段充分利用我国现有信息资源的最佳途径河海大学 地理信息科学系2.4“数字地球数字地球”的主要组成的主要组成国家信息基础设施(NII)国家空间数据基础设施
15、(NSDI)数据系统软硬件系统应用模型“数字地球数字地球”以以因特网为基础因特网为基础、以以空间数据为依托空间数据为依托、以、以虚拟现虚拟现实技术为特征实技术为特征，是具有三维界，是具有三维界面和多种分辨率浏览器面向公面和多种分辨率浏览器面向公众的开放系统。众的开放系统。河海大学 地理信息科学系2.4“数字地球数字地球”的主要组成的主要组成 数据系统数据系统数字地球的目标数据获取、数据存储、数据更新、数据流通和数据挖掘；数字地球的数据框架：NII与NSDI元数据与数据标准河海大学 地理信息科学系2.4“数字地球数字地球”的主要组成的主要组成 软硬件系统软硬件系统软件系统：对“数字地球”进行操作
16、的平台(网络、WebGIS、虚拟现实、分布式数据库)支撑硬件：高速的计算设备、传输设备和大容量的存储设备河海大学 地理信息科学系2.4“数字地球数字地球”的主要组成的主要组成 软硬件系统软硬件系统(续续)宽带网络 对地观测体系 是指从卫星、空间站、飞机、气球等是指从卫星、空间站、飞机、气球等空中载体观测地球表面及周围环境的空中载体观测地球表面及周围环境的专门信息所进行的信息获取与处理专门信息所进行的信息获取与处理 可提供全球性、重复性、连续的地球可提供全球性、重复性、连续的地球表面数据表面数据河海大学 地理信息科学系2.4“数字地球数字地球”的主要组成的主要组成 应用模型应用模型数字地球的目标
17、；是客观世界中相应系统由观念世界到信息世界的映射；河海大学 地理信息科学系数字地球的基本框架数字地球的基本框架数字地球的基础理论数字地球的技术体系数字地球的应用领域河海大学 地理信息科学系数字地球的总体框架数字地球的总体框架信息基础设施数字空间数据基础设施应用系统和应用软件用户界面政府部门商业部门个人用户系统总体设计与技术创新数据标准规范河海大学 地理信息科学系2.5“数字地球数字地球”的主要特点的主要特点数字地球的核心思想：数字地球的核心思想：用数字化手段整体性地解决地球问题并最大限度地利用信息资源。基本特点基本特点空间性数字性整体性河海大学 地理信息科学系2.5“数字地球数字地球”的主要特点的主要特点 学科特点学科特点 综合性、交叉性和前沿性 技术特点技术特点 信息高速公路，NSDI 地学数据库，融合并显示多源数据 分布式数据结构 开放平台、构建技术，动态互操作 可视化和虚拟现实 不同形式的多层次和全方位的服务 不用的数据使用权限 多种信息获取方式河海大学 地理信息科学系2.5“数字地球数字地球”的主要特点的主要特点 应用特点应用特点普通信息检索浏览服务一般管理分析服务决策支持模拟服务
