由数字地球引发的历史假设
数字地球的名词解释
数字地球的名词解释数字地球是指通过数字技术和地理信息系统,将地球上的各种信息数字化并进行整合和分析的一个概念。
数字地球是信息时代下地球科学发展的产物,它突破了传统地理学的局限性,为人类认识、掌握和利用地球提供了全新的方式和工具。
本文将从数字地球的定义、特点、应用以及未来发展等方面进行论述。
一、数字地球的定义数字地球是将地球信息数字化的过程和成果,它综合了地理信息系统、遥感、全球定位系统等多种地球科学技术的应用。
数字地球通过将地球上的各种现象、特征和过程数字化,形成一个基于计算机平台的三维虚拟地球模型,实现了地球的全球一体化管理和分析。
二、数字地球的特点1. 数据丰富:数字地球整合了各种地理信息数据,包括地图、卫星影像、气象数据、地质数据等,提供了海量而丰富的地球信息资源。
2. 互动性强:数字地球可以实现用户与地球信息之间的互动,用户可以根据自身需求对地球模型进行查询、分析和可视化操作,以满足不同的应用需求。
3. 跨领域应用:数字地球不仅应用于地理学领域,也广泛应用于气象、环境、地质、城市规划等多个领域,为相关领域研究和决策提供支持。
4. 时空维度:数字地球具有时空维度,可以实现对地球信息的时序变化和跨尺度观测,帮助人类了解地球变化的规律和趋势。
三、数字地球的应用1. 环境保护与管理:数字地球可以帮助监测和分析地球上的环境变化,例如气象预报、自然灾害监测等,为环境保护与管理提供科学依据。
2. 城市规划与管理:数字地球可以模拟城市发展、土地利用和交通规划等情景,帮助决策者做出科学决策,提高城市规划和管理的效率和精度。
3. 资源开发与管理:数字地球可以对能源、矿产、水资源等进行综合管理和优化利用,实现资源的可持续开发与管理。
4. 旅游与文化遗产保护:数字地球可以通过虚拟现实技术,为游客提供沉浸式的旅游体验,同时实现对文化遗产的保护和传承。
四、数字地球的未来发展数字地球的发展仍处于不断创新和拓展的阶段,未来将面临以下几个方向的发展:1. 数据开放共享:数字地球需要更多领域的数据支持,要实现数据的开放共享,促进不同领域数据的互联互通。
最新地图制图与地理信息系统基础与实务(中级)-试题参考
1. 2012培训例题1.1 判断1. 世界上第一个GIS产生美国(X,加拿大)2. GIS脱胎于测绘学(X,地理学)3. 数据结构中,逻辑上分为线性结构和非线性结构(Y,)4. 数据库中,主关键字是唯一标示符(Y)5. 可见波的范围是0.3~0.78纳米(X,微米)6. GIS由计算机系统软件、硬件、人员构成的(X,软、硬、网络、空间数据、人)7. 数据库中,死锁?(Y)8. 在空间数据库中,分层概念只适用于栅格,不适用于矢量(X,都)9. 地图数字化是的关键技术(Y)10. 空间数据库是应用于(Y)11. 位置、属性、时间是地理空间分析的三大基本要素;(Y)12. 城市规划需要大比例尺地图作为基础构件(Y)13. 应用GIS是根据用户需求(Y)14. GIS最常用的组织方式矢量、栅格数据;栅格模型中位置明显(X,隐含)15. 点、线、面是GIS的3个基本要素,可实现点面之间的转换,不能实现线面之间的转换(X),7:5016. 金字塔、四叉树数据结构是可变分辨率的数据结构(Y);17. 空间数据的分层组织,和数据库中的层次数据模型的概念是相同的。
(X)18. 空间建模是把现实数据转换为有用的能反应现实的过程;(Y)19. WebGis是网络技术应用与GIS领域结合的产物(Y)20. 栅格单元代表的区域越大,就越精确(X)21. 传统的地理信息是空间相关性小,且不连续的数字和字符,现在的GIS相反(Y)22. 矢量和栅格有本质不同,但二者可以转换(Y)23. GIS,数据是经过处理的,所以数据不存在质量问题(X)24. 手扶数字化是唯一有效方式(X,扫描)25. 矢量中,将图形组成一个或多个文件,将属性组成属性表关系表(Y)26. 空间压缩编码处理都会降低原始数据精度(X,有损压缩,无损压缩)27. 专题地图表示方法,定点符号法、等值线法、极值法、范围法(Y),11:2528. GIS开发路线包括:结构法、面向对象、基本组件、进行式开发策略(Y)1.2 单选1. 数字地球的提出者:美国人,戈尔,1998年;2. GIS区别于其他信息的显著标志:空间信息;3. 高斯平面直角坐标系,X=2529115,Y=20600689米,该点所位投影带的中央经线是:1174. 栅格数据编码,接近矢量结构,但不具有区域性质的:链码;5. 3S是指:6. 表示物理属性不可分割的单位是:数据项、数据项组、记录、文件;7. RS是什么:C,在空中对遥远地物进行感知。
构建数字地球的关键技术与流程解析
构建数字地球的关键技术与流程解析近年来,信息技术的飞速发展催生了一个全新的概念——数字地球。
数字地球是一种通过将地球上所有的物理空间和信息空间进行数字化整合,从而实现全球的信息共享、智能决策和可持续发展的概念。
构建数字地球的实现离不开一系列关键技术和流程的支持。
一、地理信息系统(GIS)地理信息系统是数字地球的基础。
它是将地理空间数据与属性数据进行整合的一种信息处理系统。
通过GIS,我们可以将地球上的所有空间信息进行数字化,实现对地理现象的深入分析和管理。
GIS技术的关键是地理数据采集、处理和可视化。
通过现代测绘技术、无人机遥感技术和卫星遥感技术等手段,我们能够快速获取地理数据,然后通过空间数据分析、数据挖掘和数据可视化等技术手段,将这些数据以图形、表格等形式进行呈现,实现对地球上的各种地理现象的深入研究。
二、人工智能与大数据数字地球的建设需要处理和分析海量的数据。
而人工智能和大数据技术的发展为处理和分析数据提供了强有力的支持。
大数据技术能够帮助我们从海量数据中提取有价值的信息,进行数据建模和预测。
而人工智能技术则可以模拟人类的思维和决策过程,帮助我们做出智能化的决策。
例如,在数字地球中,我们可以通过大数据技术对全球气象数据进行收集和分析,进而实现对天气预测的精确度提升;同时,通过人工智能技术,我们能够模拟气象专家的决策过程,从而实现自动化的气象预测系统。
这使得气象预测能够更准确地为公众提供服务。
三、物联网技术数字地球离不开物联网技术的支持。
物联网是一种通过感知、传输、处理和交互技术连接地球上的一切物体,并通过网络进行信息通信的技术。
在数字地球中,通过物联网技术,我们能够实时获取各种设备传感器的数据,并将这些数据进行汇总和分析,从而实现对地球上的一切物体的智能监测和管理。
以智慧城市为例,通过在城市中布置传感器和终端设备,我们能够实现对城市交通、能源消耗、环境污染等各个方面的监测。
通过物联网技术,这些传感器将获取的数据传输到集中处理中心,然后通过数据分析和与人工智能算法结合,对城市的各方面进行实时分析和决策支持。
数字地球技术在土地资源管理中的应用
数字地球技术在土地资源管理中的应用随着全球经济的发展,土地资源的管理越来越受到重视。
从规划、开发、利用到保护和治理,都需要越来越多的技术手段来辅助。
而数字地球技术正是应用于土地资源管理的一种非常有效的手段。
本文将从多个角度来介绍数字地球技术在土地资源管理中的应用。
一、数字地球技术在土地规划与管理中的应用“数字地球”这一概念始于90年代末,是指通过数字化技术构建起来的一个“虚拟地球”,相当于真实地球的数字映射。
数字地球技术通过收集、整合不同来源的地理空间数据,使得我们可以对地球上的任意区域进行远距离的观察、分析和操作,便于科学规划和管理。
数字地球技术可以通过遥感数据、地图数据、遗传数据等多种数据源加以处理,得到更加详尽和真实的地球表面的信息和数据。
在土地规划与管理中,数字地球技术可以帮助我们实现以下目标:1. 土地资源调查:通过高分辨率遥感数据和地面实地调查相结合,我们可以更全面地了解土地资源的现状和分布情况,有利于制定科学的土地利用计划和保护措施。
2. 土地利用规划:数字地球技术可以提供更加详细、全面和准确的地理空间数据,这使得土地利用规划可以更科学地确定土地利用类型、用地范围等,有助于提高土地资源的利用效率。
3. 土地评价与监测:数字地球技术可以对不同类型的土地进行评价和监测,如农田、城市建设、林地、草地等等,实现土地资源的量化、动态化和多维度分析,以便更好地保护和管理土地资源。
4. 灾害管理与应急响应:数字地球技术是一种强大的灾害管理工具,可以通过精确的遥感数据掌握灾害范围、种类、程度,帮助灾区恢复重建。
数字地球技术还可以快速响应并提供危险地区的信息,帮助减少伤亡和财产损失。
二、数字地球技术在土地保护与治理中的应用数字地球技术在土地保护与治理方面的应用主要包括土地退化防治、生态修复与保护、水土流失控制、荒漠化治理等。
数字地球技术可以通过对土地空间结构分析、土地利用变化情况监测和土地生态环境综合评价等方式,为土地保护与治理提供有力的支撑。
第一章 数字地球概述
第一章 数字地球概述
§1-2 数字地球的由来及产生背景
数字地球—21世纪对我们星球的理解
戈尔 然后,通过数据手套她便可以对所看到的 影像进行放大,这样通过越来越高的分辨率她便可以看 到各大洲以及不同的地区、国家、城市等内容,甚至最 后还可以看到具体的房屋、树木以及其他自然或人造的 对象。当她发现这个星球上她感兴趣的地区时,她便可 以通过三维地形显示的方式拿起这一地区进行研究。当 然,地形仅仅是她可以接触到的许多数据中的一种。通 过系统的声音识别能力,她可以听到地球上的各种声音, 对地球上的各种植物及动物种类进行重新分配,同时对 气候、道路、行政边界以及人口等也可以进行实时模拟 与分配。
第一章 数字地球概述
§1-2 数字地球的由来及产生背景
数字地球—21世纪对我们星球的理解
戈尔
这场地理空间信息浪潮的关键是如何理解信息 的内容,即把源数据转变为人们可以理解的信息。在我们所 处的这个时代,我们经常会发现我们拥有大量的信息,但不 知道如何去利用它们。Landsat(陆地卫星)计划便是一个很好 的示例,它的设计初衷是帮助我们理解全球环境。然而,尽 管Landsat目前已经可以每两周获取一套覆盖全球的卫星相片, 并且已拥有了全球二十去年的卫星数据,但不管人们对信息 的需求多么迫切,这些存储在电子数据仓库中的影像并未在 人们脑海中拥有一席之地。我们过去的农业政策通常是这样 的,一边是存储在中西部仓库中的粮食正在腐烂,而与此同 时有数百万的人民被饿死。当今,我们同样面临这一问题, 一边是对知识的饥渴,另一边却是大量的数据闲置在那里,
一、数字地球的由来
= 数 字 地 球 最 初 是 由 美 国 副 总 统 A1GoIe 于 1998年1月31日在加利福尼亚科学中心召开 的OpenGIS Consortium年会上提出。该项 计划现由美国宇航局(NASA)协同其他部门组 织实施,计划至2005年实现,到2020年正式 建成。数字地球将深刻地改变人类社会生产 和生活方式,促进社会经济的更大发展。
数字发展历史
数字发展历史数字发展历史引言:数字发展正是人类文明的一大里程碑,从最初的数字记数到今天的互联网时代,数字在人类社会中扮演了至关重要的角色。
数字的发展史可以追溯至远古时期,随着时间的推移,数字的形态和应用方式也发生了翻天覆地的变化。
本文将围绕数字发展史展开讨论,从远古时期开始一直到现代数字时代。
一、远古时期的数字在远古时期,人类的数字概念非常简单,很多原始部落只使用手指来计数。
当时的人们并不具备任何数字系统,只是简单地使用手指来表示数量。
随着时间的推移,人类开始制作和使用符号来表示数量。
最早的数字形式可以追溯到公元前5000年的美索不达米亚文明,他们使用的是一个叫做楔形文字的表意符号系统。
这些符号被刻在泥板上,用来计数、记录财务以及纪录时间等。
公元前3000年左右,古埃及文明也开始使用一种象形文字及表意文字的数字系统,他们能够用符号表示从1到1,000,000的数字。
古代巴比伦文明也有类似的系统,他们用楔形符号表示从1到60的数字,并且发明了六十进制方法。
这些早期的数字系统在数学和商业活动中扮演了重要的角色,为日后的数学发展铺平了道路。
二、古希腊和古罗马的数字系统古希腊和古罗马的数字系统对现代数字系统的发展产生了重要影响。
古希腊使用字母来表示数字,将字母与各个数字相关联,以便进行计算。
这种系统被称为希腊数字系统,现今的数学中依然沿用了一些希腊字母来表示特定的数学符号。
古罗马数字系统是一种基于符号的数字系统,它使用了一些特殊的符号来表示数字。
罗马数字系统中的数字包括I(1)、V (5)、X(10)、L(50)、C(100)、D(500)和M (1000)。
这种数字系统在罗马帝国的统治时期使用得非常广泛,并且在法律、货币和文化等方面发挥了重要作用。
然而,随着时间的流逝,这种符号的使用变得相当繁琐,限制了数字的表示能力,逐渐被阿拉伯数字系统所取代。
三、阿拉伯数字系统的兴起阿拉伯数字系统,也被称为十进制数字系统,是现代使用最广泛的数字系统。
数字地球概论
数字地球与“3S”技术一.摘要戈尔在1998年1月31日的讲演里以为“数字地球”是一个能够嵌入海量数据的、多分辨率的、真实地球的三维表示。
在1998年6月23-24日,美国第一次“数字地球”研讨会上关于“数字地球”提出了一个非正式可是时期性的概念:“ The Digital Earth is a virtual representation 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. ? 他将数字地球看成是“对地球的三维多分辨率表示、它能够放入大量的地理数据”。
在接下来对数字地球的直观实例说明中能够发觉,戈尔的数字地球学是关于整个地球、全方位的GIS与虚拟现实技术、网络技术相结合的产物。
显然,面对如此一个浩大的工程,任何一个政府组织、企业或学术机构,都是无法独立完成的,它需要成千上万的个人、公司、研究机构和政府组织的一起尽力。
数字地球要解决的技术问题,包括运算机科学、海量数据存贮、、互操作性、等。
能够预见,随着地球空间信息学的进展,而成立起的数字地球,必将增进测绘事业的现代化,为测绘事业与整个国民经济成立加倍紧密的联系,作出更大的奉献,在以后和社会中产生庞大的经济效益和社会效益。
数字地球论文数字媒体论文
数字地球论文数字媒体论文数字地球及其未来应用领域探究摘要:数字地球是一种数字化的地球,随着GIS技术的不断发展,它通过海量存储,多分辨率,综合3S、网络以及仿真和虚拟等高端技术的优势,越来越多的应用于更多的领域,从而实现数字化手段处理地球问题以及最大限度的利用资源。
建立数字地球的空间技术、信息技术、网络及其技术环境发展到一定阶段的结合产物。
Abstract: Digital Earth is a digital earth, with the continuous development of GIS technology. It is through the mass storage, multi-resolution, integrated 3S, simulation and virtual networks, and the advantages such as high-end technology, more and more used in more areas. Means to achieve the digital processing and maximize the use of Earth resources. The establishment of Digital Earth's space technology, information technology, network and technology environment to a certain stage of development of the combination product.关键词:数字地球;理论基础;应用Key words: produce;theoretical basis;application中图分类号:P2 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)29-0110-011数字地球产生随着GIS技术的进一步发展,不同种类的GIS组合、交融,加之宽带网络、仿真、虚拟现实等各种技术的支持,数字地球也就应运而生。
数字地球技术的发展与应用
数字地球技术的发展与应用摘要:地球的空间表达方式,由过去的模拟地图到数字地图是数据处理技术的飞跃,由数字地图到地理信息系统再到“数字地球”是信息技术发展的本质飞跃。
因此“数字地球”的出现是时代发展的必然趋势。
本文通过对“数字地球”技术及其在地理环境和气象信息的可视化进行介绍,从而让我们对“数字地球”的发展与应用有进一步的了解。
关键词:数字地球;信息技术;地理环境可视化;气象信息可视化1数字地球技术1.1 数字地球的概念数字地球指的是一种地球信息模型,它把地球上每一个角落的信息都收集起来,按照地球上的地理坐标建立成一个完整的信息模型,是一个虚拟的地球,其核心是利用数字化手段处理地球,最大限度地利用信息资源。
它是以地球作为研究对象,以地理坐标为依据,具有多分辨率、海量数据和多种数据融合、并可用多媒体和虚拟技术进行多维的(立体的和动态的)表达,具有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化特征的技术系统。
1.2 数字地球的理论技术基础数字地球是遥感图像处理系统、地理信息系统、全球定位系统、宽带网络以及仿真和虚拟技术等现代科技的高度融合体,是信息技术发展的必然结果。
据不完全统计,在自然与人类社会的信息流量中,具有地理参考特征的各种信息流量占总信息流量的80%左右。
而具有地理特征属性的空间信息均与地球有关,因此在进入信息时代的社会中,提出数字地球的概念,创建数字地球,以至于在各个领域中应用数字地球,是必然的事情。
地球信息科学是数字地球的理论基础,包括地球信息系统理论和信息科学理论、地球耗散结构与自身组织理论和地球分形与自身相似理论等。
数字地球主要由空间数据、操作平台、应用模型组成。
1.3“3S”技术所谓“3S”技术,即全球导航定位系统(GNSS)、地理信息系统(GIS)和遥感(RS)。
没有“3S”技术的发展,现实变化中的地球是不可能以数字的方式进入计算机网络系统的。
将“3S”技术中有关部分有机集成起来,构成一个强大的技术体系,可实现对各种空间信息和环境信息的快速、可靠、准确的收集处理与更新。
数字地球的作用与意义
数字地球的作用与意义数字地球,是美国副总统戈尔于1998年1月在加利福尼亚科学中心开幕典礼上发表的题为“数字地球:认识二十一世纪我们所居住的星球”演说时,提出的一个与GIS、网络、虚拟现实等高新技术密切相关的概念。
在戈尔的文章内,他将数字地球看成是“对地球的三维多分辨率表示、它能够放入大量的地理数据”。
在接下来对数字地球的直观实例解释中可以发现,戈尔的数字地球学是关于整个地球、全方位的GIS与虚拟现实技术、网络技术相结合的产物。
显然,面对如此一个浩大的工程,任何一个政府组织、企业或学术机构,都是无法独立完成的,它需要成千上万的个人、公司、研究机构和政府组织的共同努力。
1数字地球的概念数字地球是1998年1月31日戈尔在加利福尼亚科学中心做的“数字地球——认识21世纪我们这颗星球(The Digital Earth:Understanding our planet in the 21st Century)”这篇讲演中提出的新概念。
他所以提出这一新概念,是因为他觉得当前我们迫切需要利用有关地球的各种信息,而大量这样的信息又散落在各处未被充分利用。
解决这一矛盾的方法,就是建立数字地球。
数字地球也就是信息化的地球,是一种地球信息模型,是一种可嵌入海量地理数据的、多分辨率的、三维的动态数据库。
它把地球上每一角落的各种信息都收集起来,按照地球上的地理坐标对它们进行整理加工,以建成一个完整的信息模型。
这样,我们就可以快速地、完整地、形象地了解地球上每一角落的宏观和微观情况,就能了解我们所在这颗星球上的任何信息,并实现“信息就在我们指尖上”的理想。
严格地讲,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,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、多时空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活质量。
1998年江泽民总书记在接见两院院士代表时的讲话中指出:"当今世界,以信息技术为主要标志的科技进步日新月异,高科技成果向现实生产力的转化越来越快,初见端倪的知识经济预示人类的经济社会生活将发生新的巨大变化"。
乡村数字治理研究的回顾与前瞻
乡村数字治理研究的回顾与前瞻作者:刘武根何云婷来源:《中国农业文摘·农业工程》2022年第02期摘要:近年来,国内学术界对乡村数字治理的研究主要围绕提出背景、科学内涵、理论渊源等展开,认为乡村数字治理是国家治理体系和治理能力现代化的必然要求、新时代乡村治理现代化的内在要求、推动数字乡村建设的现实需要,对其科学内涵主要从乡村治理数字化和乡村数字化治理两个维度来阐释,对其理论渊源主要从互构论、工具论、治理论的视域来阐述。
深化乡村数字治理研究,需在拓宽研究视野、提高研究站位、把握研究重点、丰富研究方法的基础上,加强乡村数字治理的理论基础、基础理论和具体实践等方面的研究。
关键词:乡村数字治理;治理现代化;治理數字化;评析随着信息技术的快速发展和互联网的普及,世界各国高度重视数字国家建设。
数字技术正深刻地改变着人们的生产生活方式,引发以数字技术重构社会治理模式的理论思考和实践探索。
党的十九大对数字中国建设作出了战略部署。
近年来,作为数字中国建设重要组成部分的数字乡村及其治理广受关注,国内学术界围绕乡村数字治理进行了较为深入的研究。
系统总结我国乡村数字治理研究现状,对于推动农业农村现代化、推进乡村治理体系和治理能力现代化、激发乡村振兴内生动力、实现乡村善治具有重要的理论价值和现实意义。
1 有关乡村数字治理提出背景的研究学术界在肯定乡村数字治理是顺应社会信息化需要的同时,还从国家治理体系和治理能力现代化、新时代乡村治理现代化、数字乡村建设的维度对乡村数字治理的提出背景展开研究。
第一,国家治理体系和治理能力现代化的必然要求。
推进国家治理体系和治理能力现代化,是关系党和国家兴旺发达、长治久安、人民幸福安康的重大问题。
“农业农村农民问题是关系国计民生的根本性问题,必须始终把解决好‘三农’问题作为全党工作的重中之重。
”[1]没有农业农村农民的现代化,就没有国家的现代化。
“农村现代化既包括‘物’的现代化,也包括‘人’的现代化,还包括乡村治理体系和治理能力的现代化。
数字地球的应用案例
数字地球的应用案例
数字地球是一种集成了地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)技术的平台,可将地理空间数据与数字数据相结合,通过数字化的地球模型呈现出来,并赋予用户交互和分析的能力。
以下是数字地球应用的几个案例:
1. 城市规划:数字地球可用于城市规划,通过模拟城市的地理环境、交通状况、建筑布局、土地利用等因素,帮助城市规划师制定更科学合理的城市发展方案。
2. 自然资源管理:数字地球可以支持自然资源的管理与保护。
例如,在森林资源管理中,可以使用数字地球技术获取和分析森林类型、植被覆盖率、土壤质量等数据,帮助决策者科学合理地进行森林资源管理。
3. 灾害管理:数字地球在灾害管理中发挥重要作用。
比如,在防汛工作中,可以利用数字地球技术对洪水演变进行模拟预测,提前做好应对准备,减少损失。
4. 旅游推广:数字地球可应用于旅游推广。
通过数字地球,游客可以预览旅游景点的实景,并获取相关旅游信息,如公交路线、酒店、餐馆等,提前规划旅行。
5. 教育与研究:数字地球可以用于教育和研究领域。
在教育中,可以利用数字地球来进行地理教学,通过模拟实景让学生更好地理解地理现象。
在研究领域,可以利用数字地球对地理数据进行可视化和分析,为学术研究提供支持。
总之,数字地球作为一种集成地理信息与数字技术的平台,能够在多个领域中应用,为相关领域的决策者和用户提供更多便利和科学支持。
如果把地球的历史比作一天,23点59分56秒才出现人类……
如果把地球的历史比作一天,23点59分56秒才出现人类……科学证明地球已存在数十亿(约46亿)年,人类仅有几百万年的历史。
有人把地球演变的全部历史比作一天,描绘出一幅十分神秘而又非常有趣的图景。
在这一天的最初时分,即午夜,地球形成。
地球是由围绕太阳星云旋转的宇宙尘埃等星际物质,聚合到一起凝成的,也是一团气状体。
由于表面温度的逐步降低(花了3亿年左右的时间)而内部温度仍旧很高,造成了宏大规模的火山喷发活动。
火山喷发出的气体形成了原始的地球大气。
这种气体中没有纯氧,只是氢的化合物,如炭氢化合而成的甲烷,氮氢化合而成的氨,还有氢氧化合物水蒸气。
这些气体是在宇宙射线、太阳的紫外线等作用下合成的。
火山运动同时给逐渐冷却、积聚成为固体的地球外壳带来巨大的不规则变化,高山叠耸,幽谷弥深。
大气层中的水蒸气达到饱和之后再经冷却时,形成大雨,降落到地表。
幽谷巨坑成了河流和海洋。
上述原始大气中最初形成的有机化合物,在海洋里演变成了原始生命。
这个演变过程经历了大约10亿年,也就是说,约35亿年前,原始生命才在我们脚下的星球上诞生。
最初是厌氧细菌一类原核生物,随后产生含有叶绿素、能够进行光合作用的蓝藻类。
到此,已过了前半天。
12小时过后,即下午开始,在古老的大洋底部,最早的一团团细胞生物开始蠕动。
距今约15亿年前,才出现真核生物(具有活细胞结构的生命现象,如变形虫之类);又过了5亿年,出现了水母、蠕虫之类多细胞生物。
在这漫长的进化过程中,大量的藻类生物在光合作用下产生了氧分子,改变了地球上的大气构造,形成了近于现代地球上的臭氧保护层,它使大量破坏生命现象的短波、紫外线受阻于层外,生命得到了进一步的保护和繁生。
同时,原来只依靠化学能量生长的生物,在大量的氧气中,采用了有氧呼吸的方式。
这种呼吸方式在俘获能量方面,比原来的效率提高了数十倍,多细胞的真核生物开始以奇迹般的速度在海洋中滋长。
大约6亿年前,无脊椎动物,诸如海绵、珊瑚、海星、三叶虫以及低等鱼类——有脊椎动物降生到这个世界上。
地球是虚拟的五个证据
地球是虚拟的五个证据地球无疑是一个多彩的行星,充满了未知和奇妙。
尽管我们已经了解到了它的大部分独特之处,但在某些方面,地球仍然是一个无法解释的谜。
然而,有一些证据表明了地球可能是虚拟的,让我们来看看其中的一些证据。
1. 数字化宇宙理论数字化宇宙理论,由牛津大学哲学家尼克·博斯特罗姆提出,认为我们生活在一个计算机程序中,这个计算机程序模拟了一个类似于宇宙的虚拟世界。
这个理论认为,我们的身体只是这个虚拟世界中电脑程序的一部分,受着指令的控制。
这个理论引发了极大的争议,但也使得我们反思人类现实的本质。
2. 光子的怪异行为物理学家观察到,当光子将被测量时,它会根据观测者的期望表现出不同的行为,这种现象被称为量子纠缠。
这个现象提示我们宇宙的真相并不是非常真实而是虚拟的。
3.量子位理论量子位理论是另一个支持地球是虚拟世界的有力证据。
这个理论认为世界上所有的东西都是计算机程序中的代码。
符合这个理论的实验表明,我们看到的世界只是一个电脑耗时计算和排序所产生的结果。
4.模拟人类行为研究人员逐渐能够在计算机上逐渐模拟出人类行为的各种因素,从情感到推理再到道德判断。
当计算机上的人工智能越来越接近真正人类的表现,我们不禁要思考,如果计算机可以模拟出完美的人类行为,那么地球是否就是个神奇的程序呢?5.未知的自然定律地球有很多仍然无法解释的自然定律,这些定律常常可以与计算机程序中的算法相对应。
因此,越来越多的科学实验指出,我们生活的世界可能是计算机程序在模拟。
这种可能性虽然叫人震惊,但你有没有觉得一切看起来都非常的可疑?在这些证据中,还有许多未被提及,但作为人类,我们不应该拘泥于这些证据能够给我们带来的答案,而应该思考出更多的证据,并从证据内部洞悉自身。
虽然地球是虚拟的这一说法可能只是一种未经证实的理论和猜测,但它所引发的思考和我们对宇宙的探索是具有意义的。
就像笛卡尔的追问,“我思故我在”一样,我们对宇宙探索的每一步和每一次思考都是让我们更像一个真实存在的体验。
数学对社会进步的推动作用
数学对社会进步的推动作用数学在其发展的早期主要是作为一种实用的技术或工具,广泛应用于处理人类生活及社会活动中的各种实际问题。
早期数学应用的重要方面有:食物、牲畜、工具以及其他生活用品的分配与交换,房屋、仓库等的建造,丈量土地,兴修水利,编制历法等。
随着数学的发展和人类文化的进步,数学的应用逐渐扩展和深入到更一般的技术和科学领域。
从古希腊开始,数学就与哲学建立了密切的联系,近代以来,数学又进入了人文社会科学领域,并在当代使人文社会科学的数学化成为一种强大的趋势。
与此同时,数学在提高全民素质、培养适应现代化需要的各级人才方面也显现出特殊的教育功能。
数学在当代社会中有许多出入意料的应用,在许多场合,它已经不再单纯是一种辅助性的工具,它已经成为解决许多重大问题的关键性的思想与方法,由此产生的许多成果,又早已悄悄地遍布在我们身边,极大地改变了我们的生活方式。
一、数学与当代科学技术在科学发展的进程中,数学的作用日见凸现。
一方面,高新技术的基础是应用科学,而应用科学的基础是数学;另一方面,随着计算机科学的迅猛发展,数学兼有了科学与技术的双重身份,现代科学技术越来越表现为一种数学技术。
当代科学技术的突出特点是定量化,而定量化的标志就是运用数学思想和方法。
精确定量思维是对当代科技人员的共同要求。
所谓定量思维是指人们从实际中提炼数学问题,抽象为数学模型,用数学计算求出此模型的解或近似解,然后回到现实中进行检验,必要时修改模型使之更切合实际,最后编制解题的计算机软件,以便得到更广泛和方便的应用。
高技术的高精度、高速度、高自动、高质量、高效率等特点,无一不是通过数学模型和数学方法并借助计算机的控制来实现的。
电子计算机的发明与使用是第二次世界大战以来对人类文明影响最为深远的科技成就之一。
电子计算机是数学与工程技术相结合的产物,而在其发展的每个历史关头,数学都起了关键的作用。
通用计算机的概念最先是由数学家巴贝奇提出的;图灵从数学上证明了制造通用数字计算机的可能性;冯·诺伊曼的程序存储等思想至今仍是现代计算机的设计指南。
阿尔·戈尔数字地球:认识二十一世纪我们所居住的星球(有中文翻译)
阿尔·戈尔数字地球:认识二十一世纪我们所居住的星球(有中文翻译)The Digital Earth: Understanding Our Planet in 21st Century 数字地球:认识二十一世纪我们所居住的星球Al GORE阿尔·戈尔A new wave of technological innovation is allowing us to capture, store, process and display an unprecedented amount of information about our planet and a wide variety of environmental and cultural phenomena. Much of this information will be "georeferenced" - that is, it will refer to some specific place on the Earth's surface.The hard part of taking advantage of this flood of geospatial information will be making sense of it. - turning raw data into understandable information. T oday, we often find that we have more information than we know what to do with. The Landsat program, designed to help us understand the global environment, is a good example. The Landsat satellite is capable of taking a complete photograph of the entire planet every two weeks, and it's been collecting data for more than 20 years. In spite of the great need for that information, the vast majority of those images have never fired a single neuron in a single human brain. Instead, they are stored in electronic silos of data. We used to have an agricultural policy where we stored grain in Midwestern silos and let it rot while millions of people starved to death. Now we have an insatiable hunger for knowledge. Yet a great deal of data remains unused.Part of the problem has to do with the way information is displayed. Someone once said that if we tried to describe the human brain in computer terms, it looks as if we have a low bit rate, but very high resolution. For example, researchers have long known that we have trouble remembering more than seven pieces of data in our short-term memory. That's a low bit rate. On the other hand, we can absorb billions of bits of information instantly if they are arrayed in a recognizable pattern within which each bit gains meaning in relation to all the others a human face, or a galaxy of stars.The tools we have most commonly used to interact with data, such as the "desktop metaphor" employed by the Macintosh and Windows operating systems, are not really suited to this new challenge. I believe we need a "Digital Earth". A multi-resolution, three-dimensional representation of the planet, into which we can embed vast quantities of geo-referenced data.Imagine, for example, a young child going to a Digital Earth exhibit at a local museum. After donning a head-mounted display, she sees Earth as it appears from space. Using a data glove, she zooms in, using higher and higher levels of resolution, to see continents, then regions, countries, cities, and finally individual houses, trees, and other natural and man-made objects. Having found an area of the planet she is interested in exploring, she takes the equivalent of a "magic carpet ride" through a 3-D visualization of the terrain. Of course, terrain is only one of the many kinds of data with which she can interact. Using the systems' voice recognition capabilities, she is able to request information on land cover, distribution of plant and animal species, real-time weather, roads, political boundaries, and population. She can alsovisualize the environmental information that she and other students all over the world have collected as part of the GLOBE project. This information can be seamlessly fused with the digital map or terrain data. She can get more information on many of the objects she sees by using her data glove to click on a hyperlink. T o prepare for her family's vacation to Yellowstone National Park, for example, she plans the perfect hike to the geysers, bison, and bighorn sheep that she has just read about. In fact, she can follow the trail visually from start to finish before she ever leaves the museum in her hometown.She is not limited to moving through space, but can also travel through time. After taking a virtual field-trip to Paris to visit the Louvre, she moves backward in time to learn about French history, perusing digitized maps overlaid on the surface of the Digital Earth, newsreel footage, oral history, newspapers and other primary sources. She sends some of this information to her personal e-mail address to study later. The time-line, which stretches off in the distance, can be set for days, years, centuries, or even geological epochs, for those occasions when she wants to learn more about dinosaurs.Obviously, no one organization in government, industry or academia could undertake such a project. Like the World Wide Web, it would require the grassroots efforts of hundreds of thousands of individuals, companies, university researchers, and government organizations. Although some of the data for the Digital Earth would be in the public domain, it might also become a digital marketplace for companies selling a vast array of commercial imagery and value-added information services. It could also become a "collaboratory"—a laboratory without walls for research scientists seeking to understand the complexinteraction between humanity and our environment.Technologies needed for a Digital EarthAlthough this scenario may seem like science fiction, most of the technologies and capabilities that would be required to build a Digital Earth are either here or under development. Of course, the capabilities of a Digital Earth will continue to evolve over time. What we will be able to do in 2005 will look primitive compared to the Digital Earth of the year 2020. Below are just a few of the technologies that are needed:Computational Science: Until the advent of computers, both experimental and theoretical ways of creating knowledge have been limited. Many of the phenomena that experimental scientists would like to study are too hard to observe - they may be too small or too large, too fast or too slow, occurring in a billionth of a second or over a billion years. Pure theory, on the other hand, cannot predict the outcomes of complex natural phenomena like thunderstorms or air flows over airplanes. But with high-speed computers as a new tool, we can simulate phenomena that are impossible to observe, and simultaneously better understand data from observations. In this way, computational science allows us to overcome the limitations of both experimental and theoretical science. Modeling and simulation will give us new insights into the data that we are collecting about our planet.Mass Storage: The Digital Earth will require storing quadrillions of bytes of information. Later this year, NASA's Mission to Planet Earth program will generate a terrabyte of information each day. Fortunately, we are continuing to make dramatic improvements in this area.Satellite Imagery: The Administration has licensed commercial satellites systems that will provide 1-meter resolution imagery beginning in early 1998. This provides a level of accuracy sufficient for detailed maps, and that was previously only available using aerial photography. This technology, originally developed in the U.S. intelligence community, in incredibly accurate. As one company put it, "It's like having a camera capable of looking from London to Paris and knowing where each object in the picture is to within the width of a car headlight."Broadband networks: The data needed for a digital globe will be maintained by thousands of different organizations, not in one monolithic database. That means that the servers that are participating in the Digital Earth will need to be connected by high-speed networks. Driven by the explosive growth of Internet traffic, telecommunications carriers are already experimenting with 10 gigabit/second networks, and terrabit networking technology is one of the technical goals of the Next Generation Internet initiative. The bad news is that it will take a while before most of us have this kind of bandwidth to our home, which is why it will be necessary to have Digital Earth access points in public places like children's museums and science museums.Interoperability: The Internet and the World Wide Web have succeeded because of the emergence of a few, simple, widely agreed upon protocols, such as the Internet protocol. The Digital Earth will also need some level of interoperability, so that geographical information generated by one kind of application software can be read by another. The GIS industry is seeking to address many of these issues through the Open GIS Consortium.Metadata: Metadata is "data about data." For imagery orother georeferenced information to be helpful, it might be necessary to know its name, location, author or source, date, data format, resolution, etc. The Federal Geographic Data Committee is working with industry and state and local government to develop voluntary standards for metadata.Of course, further technological progress is needed to realize the full potential of the Digital Earth, especially in areas such as automatic interpretation of imagery, the fusion of data from multiple sources, and intelligent agents that could find and link information on the Web about a particular spot on the planet. But enough of the pieces are in place right now to warrant proceeding with this exciting initiative.Potential ApplicationsThe applications that will be possible with broad, easy to use access to global geospatial information will be limited only by our imagination. We can get a sense of the possibilities by looking at today's applications of GIS and sensor data, some of which have been driven by industry, others by leading-edge public sector users:Conducting virtual diplomacy: T o support the Bosnia peace negotiations, the Pentagon developed a virtual-reality landscape that allowed the negotiators to take a simulated aerial tour of the proposed borders. At one point in the negotiations, the Serbian President agreed to a wider corridor between Sarajevo and the Muslim enclave of Gorazde, after he saw that mountains made a narrow corridor impractical.Fighting crime: The City of Salinas, California has reduced youth handgun violence by using GIS to detect crime patterns and gang activity. By collecting information on the distribution and frequency of criminal activities, the city has been able toquickly redeploy police resources.Preserving biodiversity: Planning agencies in the Camp Pendelton, California region predict that population will grow from 1.1 million in 1990 to 1.6 million in 2010. This region contains over 200 plants and animals that are listed by federal or state agencies as endangered, threatened, or rare. By collecting information on terrain, soil type, annual rainfall, vegetation, land use, and ownership, scientists modeled the impact on biodiversity of different regional growth plans.Predicting climate change: One of the significant unknowns in modeling climate change is the global rate of deforestation. By analyzing satellite imagery, researchers at the University of New Hampshire, working with colleagues in Brazil, are able to monitor changes in land cover and thus determine the rate and location of deforestation in the Amazon. This technique is now being extended to other forested areas in the world.Increasing agricultural productivity: Farmers are already beginning to use satellite imagery and Global Positioning Systems for early detection of diseases and pests, and to target the application of pesticides, fertilizer and water to those parts of their fields that need it the most. This is known as precision farming, or "farming by the inch."The Way ForwardWe have an unparalleled opportunity to turn a flood of raw data into understandable information about our society and out planet. This data will include not only high-resolution satellite imagery of the planet, digital maps, and economic, social, and demographic information. If we are successful, it will have broad societal and commercial benefits in areas such as education, decision-making for a sustainable future, land-use planning, agricultural, and crisis management. The Digital Earth project could allow us to respond to manmade or natural disasters - or to collaborate on the long-term environmental challenges we face.A Digital Earth could provide a mechanism for users to navigate and search for geospatial information - and for producers to publish it. The Digital Earth would be composed of both the "user interface" - a browsable, 3D version of the planet available at various levels of resolution, a rapidly growing universe of networked geospatial information, and the mechanisms for integrating and displaying information from multiple sources.A comparison with the World Wide Web is constructive. [In fact, it might build on several key Web and Internet standards.] Like the Web, the Digital Earth would organically evolve over time, as technology improves and the information available expands. Rather than being maintained by a single organization, it would be composed of both publically available information and commercial products and services from thousands of different organizations. Just as interoperability was the key for the Web, the ability to discover and display data contained in different formats would be essential.I believe that the way to spark the development of a Digital Earth is to sponsor a testbed, with participation from government, industry, and academia. This testbed would focus on a few applications, such as education and the environment, as well as the tough technical issues associated with interoperability, and policy issues such as privacy. As prototypes became available, it would also be possible to interact with the Digital Earth in multiple places around the country with access to high-speednetworks, and get a more limited level of access over the Internet.Clearly, the Digital Earth will not happen overnight.In the first stage, we should focus on integrating the data from multiple sources that we already have. We should also connect our leading children's museums and science museums to high-speed networks such as the Next Generation Internet so that children can explore our planet. University researchers would be encouraged to partner with local schools and museums to enrich the Digital Earth project possibly by concentrating on local geospatial information.Next, we should endeavor to develop a digital map of the world at 1 meter resolution.In the long run, we should seek to put the full range of data about our planet and our history at our fingertips. In the months ahead, I intend to challenge experts in government, industry, academia, and non-profit organizations to help develop a strategy for realizing this vision. Working together, we can help solve many of the most pressing problems facing our society, inspiring our children to learn more about the world around them, and accelerate the growth of a multi-billion dollar industry.一场新的技术革新浪潮正允许我们能够获取、储存、处理并显示有关地球的空前浩瀚的数据以及广泛而又多样的环境和文化数据信息。
开普勒之长和第谷之短——科学史上的大数据故事
开普勒之长和第谷之短——科学史上的大数据故事天文学家第谷数十年如一日,每晚观测行星运动,却未有所获。
开普勒把数据分析从每晚拉远到每年,发现了行星围绕太阳旋转的规律,由此拉开了近代天文学的序幕。
数据不是越多越好,而是在海量数据下清醒地分析。
四百多年前的简单教训,对于今天仍然适用。
演讲者|张首晟(斯坦福大学终身教授,美国国家科学院院士、中国科学院外籍院士)人人都说这是一个大数据时代,我想和大家分享一个科学史上大数据的故事。
在中世纪,科学界最大的争论在于,到底是地球围绕太阳旋转,还是太阳围绕地球旋转。
站在地球上来看,好像是太阳绕着地球旋转。
但是观测别的行星运行轨迹,好像又在围绕太阳运行。
那时候有一位非常伟大的天文学家叫第谷·布拉赫(Tycho Brahe,1546-1601),为了解决这个人类科学最初的大争论,开始了寻求数据支持的伟大征程。
1576年,第谷接受了当时丹麦国王腓特烈二世的资助,搭建了自己的天文台,配备了齐全的观测仪器。
第谷·布拉赫和他的汝岛天文台从那时之后的20年里,他每天晚上风雨无阻地观测行星运动的轨迹,把每个行星每天晚上的位置,精确地记录下来。
他对于行星的观测精密程度,达到了当时前所未有的程度,是天文史上第一个真正地开始收集大数据的天文学家。
但是光有大数据还是不能解决问题。
第谷拥有大量的精确数据,也花了很长的时间观察,但是他没有足够的智慧从中发现行星运行的规律。
于是他找到另一位数学很强的科学家开普勒作为他的助手,两人一起分析。
但是两位科学家在一起看了很久还是没有看懂。
为什么两个聪明绝顶的人陷入困境呢?如果放在今天,我们肯定认为问题应该出在大数据的量还不够大。
但是,不管是多么精确的大数据,它最重要的特点就在于量大,所以噪音也非常大。
想要得到大数据的智慧,并不是把大数据变成更大的数据,而是要把大数据的噪音过滤掉,从中拿出最精髓的东西。
地球围绕太阳转,行星也围绕着太阳转,运动轨迹本身就是一个参照体围绕另一个参照体在运动,所以最后看到的数据非常复杂。
地理信息系统原理及应用试卷3评分标准及答案
2010-2011学年第一学期资环、地信2008 级《地理信息系统原理与应用》课程试卷C评分标准及答案二、填空题(17分,1分/空)1.【空间相关性,空间多样性】2.【计算机硬件系统,空间数据】3.【地球自然表面,地球椭球面】4.【空间位置特征,时间特征】5. 【场模型,网络模型】6. 【卫星,用户】7. 【中心点,运算方式】 8. 【矢量绘图,打印输出】9. 【地理相关法】三、名词解释(18分,3分/题)(1)地理信息系统简称为GIS(Geographical Information System )。
不同领域、不同专业对GIS 的理解不同,目前没有完全统一的被普遍接受的定义(1分);(2)它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
(2分)解答:当纸地图经过计算机图形图像系统光—电转换量化为点阵数字图像,经图像处理和曲线矢量化,或者直接进行手扶跟踪数字化后,生成可以为地理信息系统显示、修改、标注、漫游、计算、管理和打印的矢量地图数据文件。
3.空间数据结构空间数据结构是指适合于计算机系统存储、管理和处理的地学图形的逻辑结构,是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。
4.DEM与DTM(1)DTM即数字地形模型是地形表面形态属性信息的数字表达,是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述(1分);(2)DEM即数字高程模型,它是地面高程的数字表示,由一系列地面点的x,y位置及其相联系的高程z所组成。
它以某一地理范围内的地形数据为基础,通过一定的数学变换,将某一地理范围内的地形地物以三维空间的形式表示在一个二维的画面上,以离散分布的平面点来模拟分布的地形,它是DTM中最基本的部分(1分);(3)数字地形模型(DTM)中地形属性为高程时称为数字高程模型(DEM)。
(1分)5.空间数据插值对一组已知空间数据(离散点或分区数据),从这些数据中找到一个函数关系式,使该关系式能最好地逼近已知的空间数据,并能根据该函数关系式推求出区域范围内其它任意点或任意分区的值。
“数字鸿沟”与地球信息科学的应对
01
02
醚和环氧化合物
03
结构特点、命名规则、物理性质 、化学性质及应用举例。
04
醇和酚
结构特点、命名规则、物理性质 、化学性质及应用举例。
醛和酮
结构特点、命名规则、物理性质 、化学性质及应用举例。
生物分子结构与性质
氨基酸和蛋白质
结构特点、分类、物理性质、化学性质及应用举 例。
通过具体案例(如激酶抑制剂、抗体药物等)阐述细胞信号传导途 径在药物研发中的应用。
06
总结与展望
Chapter
医用化学教学案例成果回顾
案例库的建立与完善
经过多年的积累,我们已经建立了一套完整的医用化学教 学案例库,涵盖了多个领域和难度等级,为教师和学生提 供了丰富的教学资源。
教学方法的创新与实践
教学案例应多样化,涵盖不同类 型的医学问题和化学知识,以提 高学生的综合分析和解决问题的 能力。
针对性 实用性 启发性 多样性
教学案例应针对医用化学的教学 目标和内容,选择具有代表性的 案例进行分析和讨论。
教学案例应具有启发性,能够引 导学生主动思考、发现问题并寻 求解决方案。
02
无机化学篇
Chapter
。
挑战应对
为了应对未来发展趋势带来的挑战,我们将采取以下措施:加强跨学科合作,推动医学 和化学学科的深度融合;鼓励学生参与科研创新实践,培养学生的创新意识和实践能力 ;加强国际交流与合作,引进国际先进的教学理念和方法;利用信息技术手段,推动线
上教学和混合式教学的广泛应用。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ教学方法
医用化学的教学方法包括课堂讲授、实验教学、小 组讨论、案例分析等多种方式。其中,实验教学是 医用化学教学的重要组成部分,通过实验操作和数 据分析,学生可以更加深入地理解和掌握化学知识 。
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由数字地球引发的历史假设
——浅谈数字地球技术对战争的影响
历史是一门以事实为依据的学科,不容假设,然而我们如果抛开历史学科的束缚,单纯从历史事件出发,通过对相关历史条件进行假设,将得出惊人的结果,也由此可以看到这些条件对历史发展的重大意义。
本文将从两次世界大战的角度出发,推断和分析数字地球的应用对现代化战争的重大影响。
数字地球(the Digital Earth)最早出现于1997年下半年,但尚无一个被广泛接受的定义。
中国学者提出,“数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现和认识,是以因特网为基础,以地球空间数据为依托,以虚拟现时技术为特征,具有3维界面和多种分辨率的浏览器和面向公众的开放系统”①形象地说,“数字地球”是指整个地球经数字化之后,计算机网络来管理的技术系统。
数字地球用数字化手段统一处理地球问题,地球表面每一个点上的固有信息,如地形、地貌、植被、建筑等都被数字化,按地理坐标组织形成三维的数字地球。
②通俗地理解起来,只要拥有这一系统,世界上任何地方都将在掌控之中。
数字地球是在20世纪90年代末提出的,发展至今已经有了显著成果。
无论是政治、经济、军事、城市规划等各个领域内,数字地球都能发挥其作用。
在这里,我们重点论述数字地球在军事方面的影响,从现代化战争中,这种影响被突出地表现出来。
众所周知,人类历史上爆发的两次世界大战均发生在20世纪上半叶,数字地球尚未产生,战场作战主要还需依靠原始的纸质地图。
战争的结果已经在史册上定格,然而,我们不妨做一个假设,将数字地球技术提前一个世纪,将其作为一个业已具备的条件,重新审视两次世界大战,“预测”将会出现的结果。
第一次世界大战爆发于20世纪初(1914-1918),虽然相对较早,但也早已摆脱了冷兵器时代的兵戈剑戟,配备了杀伤力很高的武器装备。
但就具体战役而言,无论是有“人体绞肉机”之称的凡尔登战役,还是日德兰海战,每每都涉及对战场的地形勘测。
空战中勘查技术的劣势尤为明显。
由于技术的简陋,对敌军的情报掌握主要依靠空中观
①刘湘南,黄方,王平:《地球信息科学导论》,吉林教育出版社,第233页。
②同上,详见第234页。
测,即士兵驾驶飞机在敌军阵营空中进行肉眼的观察。
“飞行员往往是应募入伍的士兵,他们在看到地上的模糊的轮廓时,完全不熟悉行进中的部队、大炮装置、弹药堆积等等的形状。
由于飞机设计上的原因,要准确地看出敌军集中或运动就更复杂了。
”①这就导致情报的不准确性,战争双方都要进行大量的人力和武器的投入,而是想一下,如果早在一战时,人们就能运用数字地球技术,就可以对整个战场的情形了如指掌,战争将更为直接,打击目标也将更为准确。
第二次世界大战更是如此。
德军入侵苏联时,补给部队就受到了地形的严重限制。
“在明斯克东南是一大方森林和沼泽,而别列津纳河并非一条明确的河川线,而是一大堆的溪流从一个黑泥沼地中通过。
德国人发现只有两条路有可以载重的桥梁——一条是通过奥尔沙的主要公路,另一条则通往莫吉廖夫。
在其余的道路上都只有简陋的木桥,使重型车辆无法通过。
虽然德军的行动很快,但他们却发现苏联人已经把最重要的桥梁都炸毁了。
侵入者同时也第一次碰到了雷区,并且也因此受到了很严重的延误,因为他们现在的前进是受到道路的限制。
别列津纳河阻止希特勒前进,是像当年阻止拿破仑的后退一样有效。
”②与此相类似的案例很多,无论是人为的炮火轰炸,还是受暴雨等自然因素的影响,任何地形的改变都不能第一时间为战争的指挥者所知晓,作为异地作战的纳粹德国,加之对气候的极度不适应,失败在所难免。
然而,如果数字地球技术能够提前一个世纪问世,战争将是另一幅场景:地方阵地的所有情况将通过卫星转化为数字信号,直接获取,战场相关情况的实时变化亦可以随时掌握,交战双方无需投入大量无用的武器和人力资源进行无目的的攻击,仅仅针对重点目标进行有效打击……届时,战争将以一种数字化战争的形势展现出来,情况也将更为复杂。
当然,这种假设是绝不可能实现的,因为数字地球一方面需要计算机的技术支持,另一方面还需要宇宙空间技术的支持,这在当时是绝不可能实现的。
然而正是这种不可能,才为我们今天的设想提供可能。
我们更应该注意的是,这种假设下的“世界大战”,恰恰是当今世界上各种规模战争的模版,只是由于交战方的经济水平不同,技术掌握程度不同,数字地球技术在很多国家尚未普及,很多国家并不具备将其应用与战争的能力。
数字地球技术可以使整个地球的所有相关信息以数据的形式进行体现,而且随着技
①【英】杰克·雷恩:《第一次世界大战的重大战役》,上海译文出版社,1980年,第136页。
②【英】李德·哈特:《第二次世界大战战史》,上海人民出版社,2009年,第159页。
术的进步,其准确度也越来越高,国与国之间变得越来越“透明”,相应地,各种保密技术也随之发展。
由此可见,在现代化战争中,科学技术起着至关重要的作用。