西部开发与“数字地球”

我国实施西部开发战略,是采取以科技为先导,以信息产业为突破口,使之避免和减少对资源掠夺性开发,减少对环境污染,实现资源与经济的可持续发展。“数字地球”在这方面可以发挥巨大的作用。西部开发还必需放在全球变化、东亚大陆时空变迁规律的大环境中,从整体环境和地球大气圈、水圈、固体圈各因子相互作用和耦合过程的角度考虑。而“数字地球”正是具有独特的全球化宏观性,将地球作为一个有机整体来研究。因此,西部开发应充分运用当代“数字地球”这一先进技术群为西部社会、经济和环境的提高发挥更大的作用。使西部信息资源通过智力资本的投入,成为快速增值的知识资产.     

迎接“数字地球”的挑战——关于内涵、机遇及对策的讨论

本文在叙述了“数字地球”的产生背景的基础上,着重分析了“数字地球”的科学内涵、“数字地球”给地球科学带来的新契机和我们应有的对策.笔者认为,“数字地球”是国家利益和现代科学技术的综合产物;“数字地球”的科学内涵可分为宏观战略层、技术实现层和应用层三个层面;“数字地球”是一个战略,并不能代替相关的学科和技术领域,现有的科学技术水平也不能完全满足“数字地球”的要求;“数字地球”的兴起给地球科学带来了大好机遇,使地球科学在对地球整体性认识、数字虚拟、对地球复杂巨系统的研究等方面都大大深化;面临“数字地球”的挑战,我们应该采取的策略是积极借鉴数字地球的思想,在继续大力发展现有的相关学科和技术领域的同时,努力进行自主创新,力求通过“中国数字地球”或“数字中国”的建设来占领制高点.     

海洋科学的前沿-“数字海洋”

本文所提出的“数字海洋”,系基于当前世界各国极为关注的“数字地球”发展前景 ,其事关我国海洋科学进入21世纪信息时代所面临的挑战和机遇。对此,从“数字地球”概念及其所涉及的新理论和高新技术 ,到中国“数字地球”中的“数字海洋”有待顺应发展,作了概述。同时 ,重点就“数字海洋”技术与目标和建设的设想等作了探讨。     

在社会发展的层面上认识“数字地球”

 本文讨论了“数字地球”的有关问题。指出“数字地球”是人类社会及其活动在网络空间的延伸和拓展,是信息技术带来的社会发展趋势。关于“数字地球”的讨论不应局限在空间信息技术领域,而应该在社会发展的层面上认识它     

“数字生态”的框架体系设计

随着生态环境的逐步恶化,“数字地球”战略的形成和完善,数字生态应用系统逐渐引起国内外相关学者的关注。但数字生态的基本理论、框架尚未成熟,本文构建了由生态环境现状基础信息平台、生态领域专业基础平台和生态环境问题综合决策平台三大信息模块构成的数字生态总体框架体系,并详细阐述了三大信息模块的基本构架。最后,本文以防洪灾评估和生态环境遥感监测系统作为案例,阐述“数字生态”工程体系的设计,同时指出“数字生态”建设这一多层次系统工程需要相应技术支撑与标准规范的制约、政府宏观管理与政策法规的保障、复合型人才的参与。     

煤炭领域“3S”技术的应用与发展

“3S”技术作为“数字中国”、“数字城市”建设的重要支撑技术,近年来得到了飞速发展。中国煤炭地质总局航测遥感局作为全国煤炭系统唯一从事空间地球信息技术研究、开发与应用的高科技单位,紧跟国际技术前沿,将“3S”技术集成应用于社会经济各个领域,长期致力于推动“数字中国”建设,取得了一系列重要成果,形成了具有鲜明特色的煤炭“3S”技术体系。     

分治法在GIS多边形快速合并算法中的应用及效率提升评价模型

分治法采用分解-解决-合并的问题处理模式,应用于多边形合并算法能规避结点累积效应,与经典的“滚雪球”处理模式相比能有效提升多边形合并算法的计算效率。本文以多边形合并算法为研究对象,首先通过分析基于Vatti算法实现的多边形合并算子的效率相对于多边形顶点数的变化特征,指出合并过程中的结点累积效应是“滚雪球”多边形合并模式的潜在性能瓶颈和隐患。考虑分治法的“分而治之”思想在解决多边形合并问题上的适用性以及在归并排序算法中表现出的高效率,提出分治法的多边形“树状”合并处理模式,实现了面向要素集合或者要素层的多边形快速合并算法,最后给出了面向多边形合并的算法效率提升评价模型。实验结果显示,当仅有400个多边形时,“滚雪球”模式的时间开销约是“树状”合并模式的26倍,当需要合并11 200个多边形时,前者的时间开销约是后者的926倍。因此,基于分治法的多边形树状合并策略是对多边形合并算法以及应用到多边形合并算法的高级空间分析算法进行优化的可行途径。     

虚拟现实的宽阔前景

虚拟现实技术是信息科学当前研究热点之一.本文在阐述虚拟现实技术的同时,探讨了虚拟现实技术和GIS技术结合的方式和途径,并将这两者的结合划分为三个阶段.并简述了虚拟现实技术对于“数字地球”和“地学信息图谱”发展的重要作用及其在地学中的应用.     

没有围墙的GIS实验室

美国前副总统戈尔认为数字地球可以变成一个“没有围墙的实验室”,那么什么是“没有围墙的实验室”,如何建设 ?本文在对当前数字地球研究成果分析的基础上 ,指出“没有围墙的实验室”的核心就是“没有围墙的 GIS实验室”.     

把握“数字地球”战略,全面建设小康社会

1　“数字地球”新战略“数字地球”的观念 ,是美国原副总统戈尔( A.cole,1 999)提出的 ,引起了政治家和科学界的关注。中央军委江泽民主席在院士大会上号召青年科学家密切关注 ,中国科学院发起组织了第一届“数字地球”国际研讨会 ,发布了“北京宣言”,第二、三届分别在北美 ,欧洲举行 ,第四届 ( 2 0 0 5年 )将由日本举办。     

试论数字秦岭

数字地球是21世纪的重大技术工程。在分析数字地球的概念、内容及其构成的基础上，依据我国数字地球的建设现状，提出构建数字秦岭，并对数字秦岭的内容、目标、意义、关键技术及实现步骤进行了论述及探讨。认为建设数字秦岭是开发大西北和实现秦岭及其邻区区域可持续发展及向知识经济转变的必由之路，同时它也可以推动“中国数字地球计划”的全面实施。     

“数字城市”及其关键技术

“数字地球”是一个可以嵌入海量地理数据的、多分辨率的、真实地球的三维表示。自美国前副总统戈尔提出“数字地球”概念以来 ,世界上许多国家都在探讨如何实施本国的“数字地球”战略 ,力争在当今科技制高点上占据一席之地。在实施“数字地球”战略时 ,作为地球表面人口、资源、环境、信息最密集的地区 ,城市必然成为主要切入点之一。“数字城市”研究是当前地理信息科学研究的一个热点。与“数字地球”不同 ,“数字城市”是在城市数字化基础上建立的一个能够实现城市综合管理与决策支持的、虚拟的、具有开放性的城市模型。     

数字地球与跨学科研究浅析

对数字地球的应用模式、关键技术等方面进行了研究。基于数字地球日益成为信息建设的热点 ,本文讲述了数字地球与跨学科研究的关系 ,分析了数字地球的特征。     

积极推动“数字海南”建设

海南省具有得天独厚的发展优势,“数字地球”是实现整体可持续发展的重要保障,将有力推进全省信息化的进程,促进经济发展。     

Geomatics 与数字地球

本文论述了Geomatics的内涵及特点,强调了数字地球是真实地球的数字化再现,是信息高度富集的统一体,是当代科学技术高度发展的产物,也是人类资源共享的一种概念模式.两者包含了地球系统的相关内容,并以3S等技术为支撑.知识经济时代对地理学提出了诸多问题,人类必须从全球的角度研究一系列资源环境问题,以保证全球性可持续发展战略的实施.     

基于SGOG瓦块的数字地球真三维可视化技术与应用

以Google Earth为代表的第一代数字地球平台,利用球面剖分瓦片,构建了2.5维静态的数字地球表面,实现了地表空间数据的集成、建模和应用,但没有涉及地表上下的空间。本文阐述了球体大圆弧QTM八叉树剖分的规则、瓦块体系的几何特征及其编码原理,设计并实现了瓦块编码到空间直角坐标之间的互换算法,并利用C++和OSG等主流语言,构建了真三维数字地球可视化平台的雏形框架;实现了球面和球体的任意剖分、地表上下空间实体的可视化建模及简单三维空间分析。初步展示了球体瓦块的新一代数字平台在天地一体化空间大数据集成、管理、建模与应用中的优势及前景。研究表明,球体大圆弧QTM八叉树网格,具有简单、规整、几何特征明晰、适宜作为全球离散空间的坐标基准,利于空间实体建模与可视化等特点,可作为构建新一代数字地球平台的数据模型基础。     

数字地球与地球信息科学

本文从全球信息基础设施(GII)、地球空间数据基础设施(CSDI)、地球空间数据网络集成、科学计算可视化出发,阐述了数字地球面向社会大众与面向地球科学研究的两种不同的功能性构造体系的建立,并结合对于地球信息科学的理论、方法和技术的阐述,分析了数字地球与地球信息科学两者之间的关系。分析结果表明,如果将数字地球构造体系的建立与地球信息科学的研究结合起来,必将极大地推动2l世纪地球科学的发展。     

数字派出所空间信息系统的探讨

数字派出所空间信息系统是融辖区信息、警务、决策、指挥于一体,以指挥统一、反应快速、协同作战为目的的现代警务运行系统。它给广大基层派出所的治安管理工作提供了快速、便捷的空间信息查询平台,做到公安信息数字化、决策分析科学化、指挥调度现代化、公安业务可视化,为科技强警开辟了一个有效途径。本文根据“数字地球”的理论和技术,结合我国公安信息化建设情况,研究了数字派出所空间信息系统的主要框架体系。以山东省宁阳县乡饮乡数字派出所空间信息系统建设为例,以地理信息系统为平台,探讨了数字派出所空间信息系统建设的主要内容,研发了公共安全信息综合查询系统,为公安信息化建设提供了有力保障。