第三章第四节数字地球

大容量数据存储技术

数字地球将需要存贮 10 1 5 字节的 （ Quadrillions ）信息。美国 NASA 的行 星地球计划 EOS 一 AMI 1999 年上天，每天 将产生 1 000 GB （即 1 TB ）的数据和信息， 1 米分辨率影像覆盖广东省，大约有 1 TB 的 数据，而广东才是中国的 1 / 53 。所以要建 立起中国的数字地球，仅仅影像数据就有 53TB ，这还只是一个时刻的多时相的动态 数据，其容量就更大了。目前美国的 NASA 和 NOAA 已着手建立用原型并行机管理的可 存贮 1 800TM 的数据中心，数据盘带的查找 由机器手自动而快速地完成，相信在 21 世 纪，还会有新的突飞猛进。

“数字地球”的提出
“数字地球”的提出 时间
1998 年 1月 31 日
特点
技术基础 应用
著作 是一种可以 遥感技术、可持续 嵌人海量地 地理信息 发展， 时任 《 数字 理数据的、 系统、网 农业、 络技术、 灾害、 美国 地球： 多分辩率的 虚拟现实 资源、 副总 展望21 和三维的地 技术 教育等 球的表示， 世纪我 统的 方面 阿尔． 们这颗 可以在其上 行星 》 添加许多与 戈尔 我们所处星 球有关的数据。
数字地球的核心思想
数字地球的核心思想：是用数字化 的手段来处理整个地球的自然和社会等 方面的问题，最大限度地利用资源，并 使普通百姓能够通过一定方式，方便地 获得他们所想了解的有关地球的信息。 数字地球的特点：数字地球的特点 是嵌人海量地理数据，实现多分辨率、 三维的地球的描述，即“虚拟地球”。
人物
P104活动

美国宇航局和地质调 查局等部门在 1998 年联 合举行的数字地球研讨会 上，对“数字地球”的概 念是这样表述的：

The Digital Earth is a virtual rep- ) resentation of our planet that enables a person to experience and use the vast amounts of natural , cultural and historical data being gathered about the earth . The Digital Earth comprises data interfaces and standards enabling access to geo-referenced data from remote sensing , cartographic , demographic，medical , and other sources , based on the interests of the user .
国际互联网

是当前信息领域发展 最快、作用最大、影响最 广、公众关注程度最高的 通信网络，它是信息高速 公路的具体体现。
（2）高分辨率卫星遥感技术

20 世纪的遥感卫星影像，在卫 星遥感问世的 20 多年分辨率已经有 了飞快的提高，这里所说的分辨率 指空间分辨率、光谱分辨率和时间 分辨率。空间分辨率指影像上所能 看到的地面最小目标尺寸，用像元 在地面的大小来表示。
第三章第四节
数字地球
一、数字地球的含义
1 ．数字地球的概念
数字地球是：信息化的地球
― 地球 的虚拟对照体。数字地球将有关地 球上每一点的信息，按地球的地理 坐标加以整理，然后构成一个全球 的信息模型。人们可以快速、形象 地了解地球上的任何一点、任何方 面的信息，从而实现“信息就在指 尖上”的梦想。
（1）信息高速公路与高速网络技术
一个数字地球所需要的数据已
不能通过单一的数据库来存贮， 而是分散在成千上万的数据库 中。利用这些数据时，要能把 所需要的数据从四面八方调来， 这只有通过高速网络才能实现。
信息高速公路

是一个集电话、电脑、电 视等功能于一体，能够综合传 输和处理图、文、声、像等各 种信息的一个全社会的立体化 通信网。
可视化和虚拟现实技术

可视化是实现数字地球与人交 互的窗口和工具，没有可视化技术， 计算机中的一堆数字是无任何意义 的。数字地球的一个显著的技术特 点是虚拟现实技术。建立了数字地 球以后，用户戴上显示头盔，就可 以看见地球从太空中出现。
P104活动的参考答案
1
．高清星球是我们星球的真实 体现，它使人经历和使用被集结 的大量自然、文化和历史资料。 只要使用者感兴趣，该星球包括 资料连接和水准，以至于使它能 接近来自遥远传感、制图要在电子计算机上实现数字地球不 是一件简单的事，它需要诸多学科，特 别是信息科学技术的支撑。这其中主要 包括：信息高速公路与高速网络技术、 高分辨率卫星遥感技术、空间信息技术 与空间数据基础设施、大容量数据存储 技术、可视化和虚拟现实技术、高性能 计算能力。

高分辨率卫星遥感图 像可以对地球进行完整的 扫描，每隔 3 一 5 天为人 类提供反映地表动态变化 的翔实数据，从而实现 “秀才不出门，能观天下 事”的理想。
（3）空间信息技术与空间数据基础设施
空间信息是指与空间和地理分布有关的 信息，据统计，世界上的事情有 80 ％与空间 分布有关．GIS的优势就是将空间信息用在地 球研究中。为了满足数字地球对综合数据的 处理与应用，GIS，GPS与网络结合，构成 数字地球的空间核心技术。 空间数据基础设施主要包括空间数据管 理体系，空间数据交换网，空间数据交换标 准等。

从遥感形成之初的 80 米，已提高到 30 米， 10 米， 5 . 8 米，乃至 2 米．军用甚至 可达到 10 厘米。在 21 世纪获取 1 米或优于 1 米的空间分辨率影像将会十分方便。光谱 分辨率指成像的波段范围，处得愈细，波段 愈多，光谱分辨率就愈高，现在的技术可以 达到 5 一 6 nm （纳米）量级， 400 多个波 段。细分光谱可以提高自动区分和识别目标 性质和组成成分的能力。时间分辨率指重访 周期的长短，目前一般对地观测卫星为 15 一 25 天的重访周期。通过发射合理分布的 卫星星座可以 3 一 5 天观测地球一次。