数字地球:10年发展与前瞻

数字地球是20世纪末期问世的定量化研究地球的一个新的战略方向,是集空间科技、信息科技、地球科学等于一体的交叉学科领域。描述了数字地球的缘起和10年发展历程、概念模型与技术框架、科学与商业共享系统,多层次多学科应用领域和包括国际数字地球会议、学会、学报在内的学术平台的建设。进一步指出数字地球的重要作用与巨大的发展潜力,提出构建数字地球科学平台的设想。     

基于空间信息技术的地震灾害监测评估

空间信息技术即包括地理信息系统GIS、遥感RS、全球导航卫星系统GNSS以及数字地球在内的地球空间信息科学。随着计算机和空间对地观测技术的发展,空间信息技术已逐渐应用于防震减灾领域。本文通过实际震例分别对目前基于GIS、RS技术的地震灾害监测评估方法进行了分析研究,总结了其优越性以及存在的问题,并结合数字地球平台可视化展示了综合多源数据空间信息技术方法进行的震害评估效果。     

地球空间信息学与对地观测学在灾难管理中的应用研究进展

近年来地球空间信息学(Geomatics)和对地观测学(EOS)的迅速发展, 为灾难管理提供了强有力的支撑技术, 促进了灾难管理效率的提高。在简述地球空间信息学、对地观测学和灾难管理的基础上, 综述了地球空间信息学和对地观测学中多传感技术、高分辨率、多时相的卫星遥感系统的发展不仅满足了灾难管理需求数据的多源性、实时性, 而且提高了遥感影像解译精度和增强了对自然灾害的探测、识别能力; 认为日益完善的空间数据基础设施(SDI)和软件系统功能的增强, 将有利于灾难管理需求数据的可用性、可访问性和数据共享, 加强了灾难管理中海量数据管理、处理、分析和发布能力, 提高了预报和管理决策信息系统的可视化程度, 从而提高灾难管理各个环节的效率和效益。同时, 从技术的角度简述了当前地球空间信息学和对地观测技术在灾难管理应用中的局限性和存在的问题。      

数字国土资源

数字国土资源是国土资源信息的数字表征,是以数字地球理论和方法来研究和建设国土资源信息系统的知识创新工程。数字地球是多维、多分辩率,能够嵌入巨大数量的地球数据、属性数据和多媒体数据。数字地球当前在     

浅议“数字地球”

“数字地球”是一种多分辨率、三维表达的地球,从而使我们能大量地把地球空间数据融于一体。数字地球是传统ＧＩＳ的延伸,它的实现需要有宽带网络、科学计算、海量存储、卫星图像、互操作和元数据作技术支撑。“数字国土”是“数字地球”工程的重要基础工程。     

关于“中国数字地球”发展战略的建议

１９９８年１月３１日,美国副总统阿尔·戈尔在加利福尼亚科学中心的演讲中提出“数字地球”（ＤｉｇｉｔａｌＥａｒｔｈ）的概念。他说：“我相信我们需要一个‘数字地球’,即一种可以嵌入海量地理数据的、多分辨率的和三维的地球的表示”。他明确地将“数字地球”与遥...     

全球地球化学数据管理系统:“化学地球”软件研制

"数字地球"已经提出多年,是20世纪末期问世的定量化研究地球的一个新的战略方向。通过借鉴Google Earth,地质学界提出了建设One Geology和OGS-Earth多层次多学科应用平台的概念。进一步提出构建基于化学元素在地壳的分布可视化,建立"化学地球"或者叫做"元素地球"(命名为Chemical Earth),能直观地揭示地壳中元素的分布,反映出不同大地构造单元元素时空分布、演化历史和矿床的物质背景。本项研究主要完成两个方面的内容:(1)研发一个基于ArcGIS Server二维和三维统一的"化学地球"软件平台,类似于谷歌地球(Google Earth)的数字地球软件平台,实现对地球化学数据和图形适时进行二维(平面)和三维(球面)联动;(2)建立地球化学数据库和提供图形化工具,实现对数据库进行多种方式的查询统计,如对不同尺度地球化学图的显示、图形与数据交互查询和采样信息查询等。     

遥感信息学

一、遥感信息学的出现 现代遥感信息学来源于航空摄影测量和航空像片判读。两次世界大战使航空摄影服务于军事侦察,战后又使它应用于地球资源勘查和环境调查。我国航空摄影事业开始于50年代,从一开始就为森林调查和地质填图服务。随着现代物理学、空间技术、信息及电子计算机技术的发展,在环境和资源研究、科学管理等客观需要的推动下,在60年代国际上出现了遥感     

全球矿床数据库建设现状、应用与展望

基于大数据和人工智能技术的数据驱动科学范式推动地球科学研究发生了变革。作为地球科学的重要分支,现代矿床学经历了百余年的发展,已经积累了海量的数据资料,这些数据的流通和共享是发挥其资源价值的关键。文章介绍了中国“地质云”与全球矿产资源储量动态评估数据库、澳大利亚深部地球探测计划AuScope、美国矿产资源在线空间数据库、国际经济地质学家学会(SEG)Geofacets数据库、美国标准普尔公司SNL Metals&Mining数据库等国际主要矿床数据库的情况;同时,列举了应用大数据思维和人工智能方法在区域成矿规律、矿床成因机制、矿床类型判别、资源潜力评价、战略咨询等方面取得的若干重要进展。文章提出,未来在深时数字地球国际大科学计划的平台下,整合全球海量矿床数据,建设开放、共享、统一的矿床大数据平台势在必行。     

新世纪地球科学视野中的新技术和新方法(代序)

从科学发展战略的角度 ,讨论了新技术、新方法在地球科学中的应用。新世纪的地球科学在新技术、新方法的应用方面呈现出鲜明的时代特色 ,即观测范围的扩大与观测能力的增强 ,多学科观测的海量数据的积累与地球观测系统的整合 ,不断增强的挑战非线性复杂地球系统中的预测问题的能力。特别是 ,作为地球观测系统的整合的“数字地球”和作为地球过程的模拟工具的高效并行计算 ,将在地球系统科学的发展中发挥重要作用。从方法论的角度 ,文中特别指出 ,只有掌握新技术、新方法的人对新技术、新方法有正确的理解 ,并具有创新性的思维 ,新技术、新方法才能发挥其应有的效能。     

初论基于数字地球技术系统的巨型矿床统计评价

介绍了数字地球的基本概念和系统框架, 概括了基于数字地球技术系统的数字矿产工程的基本概念, 阐明了建立全球矿产资源基础数据库的必要性, 并讨论了矿产资源基础数据库的主要内容, 探讨了基于数字地球技术系统的巨型矿床统计评价的基本方法.      

数字地球及其在全球变化研究中的应用前景

本文介绍了对“数字地球”的不同学术理解和当前国内外数字地球发展重点领域或方向,展望了“数字地球”在全球变化研究中的应用前景,指出在第四纪环境演变研究中要重视广泛应用对地观测技术,建立数据库,进而阐明全球变化的区域响应过程,揭示区域和全球变化过程中人与自然在其中的作用程度,为可持续发展模式的建立提供科学依据。     

基于RS、GIS的人口空间分布研究

人口的空间分布问题涉及人口学、经济学、地理学等多个学科,统计型人口数据的空间化是"数字地球"的重要研究内容。阐述了人口地域分布的基本理论,回顾了人口空间分布的研究进展,结合研究实践,提出了在遥感、GIS技术支持下,统计型人口数据空间化的研究思路和技术流程,并对该方法的特点和应用前景做了展望。     

以地貌单元为依据的工程地质分区研究——以武汉市都市发展区城市地质研究为例

第四纪时期的构造运动和气候变化等具有明显的阶段性特点,地貌单元即是阶段性地质演化的宏观体现。不同地貌单元的构成土体具有特定的岩性、成因、结构、构造等组合及水文地质特征。通过对武汉市地貌、第四纪地质特征(地层、成因、岩性等)及土体工程地质性质等综合调查,发现地貌单元对工程地质条件具有明显的宏观控制意义。进而提出一级地貌分区即地貌区可作为工程地质分区的依据,二级地貌分区即地貌成因类型单元可作为工程地质亚区的划分依据。据此原则,将武汉都市发展区划分出4个工程地质区和14个工程地质亚区。并根据不同地貌单元的第四纪沉积物岩性、成因及沉积环境对各个工程地质区和亚区的工程地质特性进行了讨论。     

初探IDL在地质三维建模中的应用

IDL(Interactive Data Language)交互式数据语言是进行二维及多维数据可视化分析及应用开发的理想软件工具.随着计算机软硬件水平的提高和各种"数字化"概念的提出,对地质体的三维建模需求也越来越迫切.文章旨在通过利用IDL对一包含4个钻孔和两套地层的地质空间的三维建模过程,初步探讨IDL在地质三维建模中的应用.     

面向移动空间信息服务的可移植嵌入式GIS平台

智能终端和移动互联网的快速发展使得移动空间信息服务成为数字城市和数字地球的重要内容,而各种基于定位导航的嵌入式地理信息系统(geographic information system,GIS)也逐步成为这类信息服务的主要方式.分析了现代移动空间信息服务的特征,采用层次式模块化的方法,介绍了基于GIS的可移植抽象层、多元数据存储模型、电子地图显示引擎和高性能应用服务引擎等关键模块的设计,设计了可移植的嵌入式GIS平台,为通用的移动空间信息服务移动端的应用开发提供了一个切实可行的方案.      

数字地球及其应用前景

介绍了数字地球的有关概念,探讨了数字地球的有关技术基础,并就数字地球应用进行了展望.