数字地球与数字城市
数字地球
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，而需要 由成千上万的不同组织来维护。这 意味着参与数字地球的服务器将需 要由高速网络来连接。
在 Internet 流量爆发性增长的驱动下， 远程通信载体已经尝试使用 10G / S 的 网络，而每秒 1 015 byte 的因特网正在 研究中。相信在 21 世纪将会有更加优 秀的宽带高速网供人们使用。
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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．空间信息用于地球研究即为地理信息系统。 为了满足数字地球的要求，将影像数据库、矢量 图形库和数字高程模型 (DEM)三库一体化管 理的 GlS 软件和网络 GPS ，将在 21 世纪十分成 熟和普及。从而可实现不同层次的互操作，一个 GIS 应用软件产生的地理信息将被另一个软件读 取。
“数字化生存”：我国
IT 界有关人 士这样描述未来普通人的数字化生存 状态：宽带将代替电话拨号的窄带方 式成为家庭和外部信息交流的高速公 路。单芯片技术产生的数字产品会不 断丰富、满足用户高品质数字化生活 的需要。所有产品通过有线网络或无 线网络联成一体并实现设备之间的数 据交换、资源共享以及自动化控制。
三、数字ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ球与我们的生活
“数字城市”：从广义上说，是通过宽带多
媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平 台，整合城市信息资源并加以充分利用，建 立电子商务、电子政务、科技信息系统、劳 动和社会保障信息系统等子系统，通过发展 信息家电、网上教育、远程医疗，建设信息 化社区，最终实现城市国民经济和社会发展 的全面信息化。
数字地球的概念
数字地球的概念
“数字地球”是一种概念，旨在通过数字技术和计算机科学等技术来改善地球上生活的质量。
这种概念最初由一些科学家和技术专家提出，目的是通过数字技术来解决地球上迫在眉睫的全球性问题，包括全球气候变暖、饮用水污染和自然资源枯竭等。
数字地球使用数字和网络技术来构建和应用全球性的实时监控
和数据分析系统，以便更好地了解和处理来自地球的问题，提高我们对大自然和我们自身的认识。
它可以通过现有的技术和未来的发展，收集、存储和传输在地球上发生的非常多的信息，包括人口分布、自然环境、社会结构和经济发展等。
数字地球使用这些信息来预测大规模可能出现的事件，进而更有效地解决可能出现的社会、经济和环境挑战。
为实现数字地球的概念，需要利用智能感知和计算技术，对地球进行高精度的实时监测。
它需要一种可以收集所有尺度和维度信息的数据平台，包括气象、海洋、矿产资源、土地利用、城市发展等。
然后，需要利用有效的信息处理技术，进行深入分析和模拟，有效地应用它们来识别和处理地球上可能出现的重大威胁。
此外，数字地球还将带来可视化技术，为全球社会提供友好的界面，帮助人们更好地理解和应对地球上发生的问题。
实现数字地球的概念的最终目的是改善全球气候变暖、饮用水污染和自然资源枯竭等问题，从而改善人类的生活质量。
但要实现这一目标，还需要各国政府的积极参与和投入。
科学家、工程师和技术专
家们正在全力以赴研究和开发新的技术，以支持数字地球的可持续发展和实施，并将我们带向一个更美好的未来。
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。
解读“数字城市”
解读“数字城市”摘要：“数字城市”是城市发展的新的经济增长点，这一概念的提出源于“数字地球”，是城市化进程加快、可持续发展的必然要求。
数字城市将促进政务、经济、城市管理以及公众服务等领域的信息化，缔造一个崭新的城市文明，最终实现社会的良性循环与和谐发展。
关键词：数字地球；数字城市；信息化；和谐发展1 “数字城市”的定义“数字城市”（digital city）源于“数字地球”（digital earth）。
数字地球最早是由美国前副总统戈尔提出来的。
1998年1月31日，戈尔在美国加利福尼亚科学中心发表了一篇题为《数字地球：21世纪认识我们的星球》(the digital earth：understanding our planet in the 21st century)的演讲，在全球科学界和各国政府间引起了巨大的反响，数字地球和数字城市便成为一个全新的概念风靡全球，并由此在世界范围内掀起了一场建设数字地球和数字城市的浪潮。
戈尔在他的文章里指出“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，可以在其上添加许多与我们所处的星球有关的数据”。
戈尔的“数字地球”是关于整个地球、全方位的地理信息系统与虚拟现实技术、网络技术相结合的产物。
由“数字地球”引发了“数字城市”的概念。
各类有关数字城市的叫法名目众多，有“数码城市”、“信息城市”、“信息港”等等，这些名称从不同的着眼点和侧重点对“数字城市”进行认识和理解。
在这里，借用建设部科技司司长赖明对“数字城市”的阐述来定义数字城市：数字城市是充分利用遥感技术(rs：remote sensing)、地理信息系统(gis：geographical information system)、全球定位系统(gps：global position system)（简称3s技术）、计算机技术和多媒体及虚拟仿真等信息技术，对城市基础设施和与生产生活发展相关的各方面进行多主体、多层面、全方位的信息化处理和利用，具有对城市地理、资源、生态、环境、人口、经济、社会等诸方面进行数字化网络化管理、服务和决策功能的信息体系。
数字城市的基本概念和主要内容
数字城市内容之智能化
• 电子商务 • 电子金融 • 网上教育 • 网上医疗 • 电子政务等
数字城市内容之可视化
• 城市景观与3D-GIS • 城市发展历史演进过程 • 城市灾害与突发事故等 • 社会经济发展的动态模拟 • 其他
数字城市建设正在成为我国城市现代化发展 战略的重要组成部分。
事实上，数字城市就是城市信息化，它牵涉 到城市信息化建设的方方面面，不仅包括各种信 息化基础设施（包括网络、数据库、信息系统、 政策法规与保障体系等）的建设，还将涉及信息 化过程中所产生的社会经济关系和文化伦理观念 的变化与调整。
数字城市的哲学定义
➢ 空间信息是指与空间地理位置相关的数据及 对应的人文、社会经济信息。
➢ 城市信息系统体系则是指各相互联系的大量 的城市信息系统的有机结合体。
数字城市的技术定义
➢ 数字城市是以计算机技术、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3S技术（遥感RS，全球定位系统GPS，地 理信息系统GIS）、遥测、仿真—虚拟现实技 术等对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和 多种类的三维描述。即利用技术手段将城市现 实生活中存在的全部内容在网络上数字化虚拟 再现。
数字城市的概念—总结
➢ 是信息化的城市，则真实城市（物质城市及 其社会经济政治特征综合体）的虚拟对照体；
➢ 数字城市的核心是真实城市及其时空变化在 三维空间的数字化重现和认识；
➢ 数字城市是城市地理信息系统的延伸和发展， 技术基础是城市空间数据基础设施，内容包括 城市设施的数字化、城市网络化、城市智能化 和可视化等方面；
Digital City services are accessible through wireless mobile devices and are enabled by services oriented enterprise architecture including Web services, the Extensible Markup Language (XML), and mobilized software applications.
数字城市向智慧城市发展必然趋势和理论技术
浅析数字城市向智慧城市发展的必然趋势和理论技术摘要：本文从目前数字城市的发展和建设概述入手，通过介绍随着现代信息化技术发展而兴起的物联网，传感器网络技术，云计算等技术，浅谈了数字城市发展向智慧城市发展过渡和转变的必然趋势和理论技术支撑。
关键字：数字城市；智慧城市；物联网；传感器网络技术；云计算随着科学技术的发展，人类赖以生存的地球在不断发生着变化，自1998年“数字地球”理念的提出，各国政府以及专家学者对数字地球给予了高度重视及关注。
人口聚集化程度较高的城市，则作为研究对象单元出现，因此在数字地球的背景下，“数字城市”的概念应运而生。
随着现代信息技术的进一步发展，ibm公司于2008年提出了“智慧的地球”这一理念，当“智慧”二字成为热点的同时，“智慧城市”的建设和发展为“智慧地球”奠定了实践基础。
一、数字地球和数字城市1.数字地球“数字地球”最早来源于美国副总统戈尔在加利福尼亚科学中心发表的题为“数字地球—认识21世纪我们这颗星球”的演讲。
它是一个关于整个地球、全方位的，与gis、虚拟现实技术、网络技术等高新技术密切相结合的产物。
即一个以地球坐标为依据的、具有多分辨率的海量数据和多维显示的地球虚拟系统。
数字地球要解决的技术问题，包括计算机科学、宽带网络、海量数据存贮、互操作性、元数据、卫星遥感技术、城市gis、全球定位技术等。
2.数字城市自1999年在北京召开了首届国际“数字地球”大会之后，与数字地球相关的概念层出不穷，例如数字中国、数字城市、数字社区等。
若说“数字地球”的系统过大，难以实现，那么“数字城市”则是进入了实质性的启动实践阶段。
在数字城市的概念上，与其相关的各个领域都有各自的表述。
归纳起来主要有四种观点：①以建设部为代表的城市建设领域、②以测绘局为代表的测绘领域、③以3s企业为代表的3s领域、④以信息产业部为代表的it领域[1]。
由全国科学技术名词审定委员会审定公布的数字城市的定义为：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，运用遥感、全球定位系统、地理信息系统、遥测、仿真虚拟等技术，对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，即利用信息技术手段把城市的过去、现状和未来的全部内容在网络上进行数字化虚拟实现。
“数字中国”地理空间基础框架名词术语解释及机构名称
附件4：“数字中国”地理空间基础框架名词术语解释1.信息（Information）：人类通过各种感知手段获取或收集到的关于（反映）客观世界（包括自然界与人类社会）物质或事物存在形式、相互关系及其运动状态的消息资料（包括文字、数据和各种信号记录）中，能够用以降低人类认识世界和改造世界活动中面临的不确定度的内容，称为信息。
2.信息社会(Information Society)：信息社会的发展主要依赖于智力资源，大多数人从事信息工作，其价值的增加主要靠知识，它是使人类智能和创造能力普遍开发的一种社会。
在信息社会生活中，现代化通信，计算机和终端设备的新技术得到广泛应用。
3.工业经济（Industry Economy）：工业经济是人类社会在经历了自然经济、农业经济之后进入的经济形态。
它的主要特征是资本积累，有形资产的投入起决定性作用。
在工业经济时代，经济增长的主要因素是劳动力增长率和资本存量增长率，它们具有边际效益递减的趋势，属于传统增长方式。
在对分配方式的影响方面，资本是工业经济时代的主要分配依据。
谁拥有资本，谁就掌握分配的主动权，凭借着资本的多少进行剩余劳动成果分配。
4. 知识经济（Knowledge Economy）：是指建立在知识和信息的生产、分配和使用之上的经济。
知识经济的实质就是以智力资源的占有、配置，以科学技术为主的知识的生产、分配和使用（消费）为最主要因素的经济。
5、可持续发展(Sustainable Development)：可持续发展简单地说就是在不破坏自然环境的前提下发展经济，使周围环境能持续不断地供给人类生存和繁衍。
可持续发展是协调人与自然关系、促进全人类生存与发展的必由之路，它要求人们讲伦理道德，不要为了眼前和自己的利益破坏人类共同的环境，在发展生产的过程中既要获得经济利益，又要注意维护自然生态系统的动态平衡，不能进行掠夺性经营。
6．信息高速公路(Information Highway)：现代国家信息基础设施，包括数字化光纤传输、智能化计算机处理和多媒体终端服务技术187装备等。
数字城市建设基础及存在问题
数字城市最早脱胎于“数字地球”概念，数字城市建设的内容包括：互联网宽带、高清数字电视和移动多媒体系统、信息管道和地铁内信息化基础设施、第三代移动通信和宽带无线接入、政务信息化基础设施以及电子商务等多个领域。
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，运用遥感、全球定位系统、地理信息系统、遥测、仿真-虚拟等技术，对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，即利用信息技术手段把城市的过去、现状和未来的全部内容在网络上进行数字化虚拟实现。
为什么要建设数字城市在09年在北京召开的第六届国际数字地球大会上，闭幕式上通过了2009数字地球宣言，这个宣言对未来做了愿景，对过去做了总结。
专家们呼吁在宣言里面讲到数字地球在近期、未来应该集中五个方向展开它系统而鲜明的意义。
这五个方向：全球变化、自然灾害、减灾、新能源、数字地球。
所以全球的城市数字地球科学家深刻认识到数字地球在数字城市建设中、发展中的深刻作用，凸现了数字城市的作用。
北京大学数字中国研究院副院长邬伦则认为：“数字城市与城市信息化是城市现代化水平的重要标志和可持续发展的保障。
城乡一体化数字城市建成后能够缩小数字结构，提高城市整体的数字化水平。
”建设数字城市的基础主要有三项第一项是信息基础设施，要有高速宽带网络和支撑的计算机服务系统和网络交换系统。
也就是说"数字城市"的第一项任务是解决"修路"的问题。
但是光有路不行，还必须有第二项基础-数据，特别是"空间数据"。
据统计人类生活和生产的信息有80%与空间位置有关，"数字地球"的基本概念也是定义在地球空间框架上集成和展示各种数据，数字地图和数字影像是"数字城市"的基础框架。
为什么我们要叫"数字城市"，而不叫"网络城市"?网络城市只能说明铺设了多少光缆，而不能衡量城市的信息化水平。
在数字城市建设中如何构建共享地理信息系统平台？
数字城市如何实现共享基础地理信息平台李琦北京大学遥感与GIS研究数字地球工作室教授、博士生导师今天我讲的题目是数字北京，讲数字北京首先要先讲一下数字城市的概念。
把数字城市讲清楚了，大家都能理解数字北京。
所以今天讲三个内容：一是数字城市的概念；二是数字北京的建设内容和资深技术；三是数字城市建设中领导的角色和职能。
这三个方面的内容希望和大家来共同探讨。
1、数字城市的概念1.1 关于数字地球因为数字城市是源于数字地球的，首先我们要知道概念是从哪儿来的，所以先要讲数字地球。
看这幅画面大家可以看得出来，这是数字地球达到的理想境界，就是通过我们的平台、虚拟环境能够把地球用计算机系统进行映射，就是现实的建筑物理世界映射成数字世界。
一、什么是数字地球这样我们在数字世界的基础上能够去了解世界的历史、现状并去规划未来，是基于这个想法。
当然这个图不是虚构的，是正在实现的一个现实。
实际上这个概念是1998年1月30号，当时的美国副总统戈尔在洛杉矶一个科学会谈的一个大会报告里面做的一个报告。
他在报告里指出了数字地球的概念，讲了他的观点：什么是数字地球？数字地球就是对我们地球的虚拟表达，也就是数字表达，就是由零和一来表达现实世界。
数字世界可以使我们去探索科学地球系统的生态、环境和社会经济状况，这是我们所了解的世界。
典型的就是说他应该是有多种分辨率，是三维的表达，后面我们可以看到什么是多种分辨率，三维的表达。
这个概念提出来以后在全球引起了广泛的影响。
虽然说1998年1月30号是标志性的报告，但实际上相关的技术和概念已经有了，所以说这些年已经实现了数字地球。
数字地球大家可以看到银河系构成的是可以访问、可以交互、可以管理、可以提供协同工作的。
二、数字地球系统原型我想大家都已经体验了数字地球的原型，就是Google Earth、Google Map，这已经深入到我们各个方面了。
我再说一下他们比较具有标志性的几个事情，Google Earth给我们带来的几个典型：一个是通过浏览器可以看到数字地球，在数字地球上可以看到真实的景观，这是纽约卫星数据上标上的建筑。
数字地球的应用案例
数字地球的应用案例
1. 地理教育：数字地球可以用作教学工具，展示地球表面的各种地理现象、自然资源、人文地理等，帮助学生更加直观地理解地球的各个方面。
2. 城市规划：数字地球可以模拟城市的三维地理环境，包括地形、地貌、地下设施等，帮助城市规划师进行城市发展、土地利用规划等决策工作。
3. 天气预报：数字地球可以整合气象数据，提供全球范围的天气预报服务，包括降雨量、气温、风向风速等指标，帮助人们及时了解天气变化，做出相应的应对措施。
4. 环境保护：数字地球可以用于监测和评估环境状况，包括空气质量、水质监测、森林覆盖率等，帮助环境保护机构定位问题区域，制定相应的环保措施。
5. 旅游规划：数字地球可以提供全球范围内的旅游景点、交通线路等信息，帮助旅游者规划行程，了解目的地的地理环境和文化特点。
6. 紧急响应：数字地球可以用于危机管理和紧急响应，包括自然灾害、疫情爆发等，帮助相关部门进行灾害预警、紧急救援等工作。
7. 自然资源管理：数字地球可以监测自然资源的开采、利用情况，包括矿产资源、水资源、森林资源等，帮助相关部门进行
资源调配和管理。
8. 市场分析：数字地球可以用于市场分析和商业决策，通过地理数据分析，了解市场分布、消费者行为等，帮助企业制定营销策略和拓展市场。
总之，数字地球的应用案例非常广泛，涵盖了教育、规划、环保、旅游、紧急响应等多个领域，为人们提供了更直观、全面的地理信息。
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。
数字地球和数字城市-中图版选修7 地理信息技术应用教案
数字地球和数字城市-中图版选修7 地理信息技术应用教案一、教学目标通过本节课的学习，学生应当掌握以下知识和能力：1.了解数字地球和数字城市的概念、特点以及应用范围；2.熟悉地理信息技术在数字地球和数字城市建设中的应用；3.掌握地理信息系统（GIS）、遥感技术、全球定位系统（GPS）等基本工具的使用方法；4.能够利用地理信息技术进行城市规划、环境监测、资源管理等领域的实践应用。
二、教学内容1. 数字地球和数字城市的概念1.1 数字地球数字地球是指利用先进的地理信息技术将地球表面的各种信息（如地形、土地利用、气候、地质等）进行数字化处理，并通过网络实时传输，提供给用户进行查询、展示以及分析的工具。
1.2 数字城市数字城市是指利用先进的地理信息技术将城市空间数据进行数字化处理，并将城市中各种传感器、设备等信息进行实时监测和汇总，从而实现城市基础设施和公共服务的智能化管理。
2. 地理信息技术在数字地球和数字城市建设中的应用2.1 地理信息系统（GIS）地理信息系统是指将地理数据、图形数据、属性数据等纳入一个统一的信息系统中，实现空间数据与属性数据的关联分析和实时查询等功能的一种工具。
在数字地球和数字城市建设中，地理信息系统可以用来进行地形分析、土地利用规划、资源管理等方面的工作。
2.2 遥感技术遥感技术是指利用各种遥感卫星、遥感飞机等工具，对地球上各种自然和人类活动进行远距离的观测和监测的一种技术工具。
在数字地球和数字城市建设中，遥感技术可以用来进行自然资源监测、城市规划等方面的工作。
2.3 全球定位系统（GPS）全球定位系统是指使用卫星信号进行精准定位的一种全球性的定位系统。
在数字城市建设中，全球定位系统可以用来进行交通监管、物联网设备管理等方面的工作。
3. 地理信息技术的实践应用3.1 城市规划利用地理信息技术可以进行城市规划和土地利用规划，盘活城市中的闲置资源，并且优化城市中的交通、市政基础设施等。
数字城市的概念
数字城市的概念20世纪90年代，信息技术的高速发展带来了全球普遍的信息化浪潮。
美国率先提出了国家信息基础设施（National Information Infrastructures，NII）和全球信息基础设施（Global Information Infrastructures，GII）计划，随之欧盟又着力推进“信息社会”计划，并确定了欧洲信息社会的十大应用领域作为欧盟“信息社会”建设的主攻方向。
而一些发展中国家也不甘落后，纷纷制定信息化发展政策，如新加坡的“智慧岛”、马来西亚的“多媒体超级走廊”等。
这些信息化城市或地区有一个共同的名字：数字城市。
数字城市的概念是从“数字地球”发展而来的，是数字地球在城市管理中的应用。
关于数字城市的概念，目前正处在一个发展和演变的过程。
以下几个数字城市的定义，就是从不同的着眼点和侧重点概括阐述了对数字城市的不同认识和理解。
1、数字城市是城市规划、建设、管理与服务数字化工程的终极目标数字城市是数码城市（Cybercity），是一个三维的、可视化的城市；是综合运用地理信息系统、遥感、遥测、网络、多媒体及虚拟仿真等技术，对城市的基础设施、功能机制进行自动采集、动态监测管理和辅助决策服务的技术系统。
通俗一点说，数字城市就是指在城市规划建设与运营管理以及城市生产与生活中，充分利用数字化信息处理技术和网络通信技术，将城市的各种信息资源加以整合并充分利用。
城市规划者和管理者可以在有准确坐标、时间和对象属性的三维虚拟城市环境中进行规划、决策和管理。
2、数字城市，是广义上的城市信息化数字城市工程将通过建设宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台，整合城市信息资源、建立电子政务、电子商务、社会劳动保障等信息化社区，逐步实现全市国民经济和社会信息化，使城市在信息化时代的竞争中立于不败之地。
3、数字城市是“虚拟城市”，强调城市管理的技术系统从城市规划、建设和管理的狭义角度看，数字城市可概括为“43VR”。
(信息技术基础与应用)第九章数字地球与智慧地球
面临的挑战与机遇
数据安全与隐私保护
随着数字地球和智慧地球技术的不断发展，数据 安全和隐私保护问题将日益突出，需要采取更加 有效的措施来保障用户的数据安全和隐私权益。
跨学科人才培养
数字地球和智慧地球技术的发展需要跨学科的人 才支持，包括地理学、计算机科学、数据科学等 多个领域，需要加强跨学科人才的培养和引进。
共同发展
数字地球与智慧地球共同发展，二者在技术创新、应用拓 展等方面相互促进，共同推动地球信息化进程。
04
数字地球与智慧地球的关键技术
遥感技术
遥感技术定义
利用传感器对远距离目标进行非接触式探测，获取目标反射、辐射或散射的电磁 波信息，并进行处理、分析和应用的技术。
遥感技术应用
在数字地球与智慧地球中，遥感技术用于获取地球表面的空间信息，如地形地貌 、植被覆盖、城市扩张等，为环境监测、资源调查、灾害预警等提供数据支持。
智慧旅游
智慧旅游概述
01
智慧旅游是利用信息技术手段，对旅游业进行智能化升级和服
务的综合系统。
智慧旅游的应用
02
智慧旅游在旅游信息服务、智能导游、旅游电子商务等方面具
有广泛应用，如智能语音导游、在线旅游预订平台等。
智慧旅游的意义
03
智慧旅游可以提升旅游体验和服务质量，促进旅游业发展，推
动经济转型升级。
律和趋势，为决策提供支持。
智慧地球的应用领域
智慧城市
智慧城市是智慧地球在城市管理领域的具体应用，通过物联网、云计 算、大数据等技术，实现城市基础设施的智能化管理和服务。
智慧交通
智慧交通利用信息技术对交通运行状况进行实时监控和管理，提高交 通运行效率和安全性。
智慧医疗
数字地球——精选推荐
数字地球数字地球班级：地信161 姓名：吴俊烨学号：201618100123 当今世界，⼈类的发展已进⼊了⼀个崭新的时代，代表⼈类智慧的科学与技术⾼度发达，以知识为基础的经济已步⼊⽼⼈⾼速发展的轨道。
信息化已成为⼯业、农业、国防和科技现代化的基础，是经济社会发展的⼤趋势，信息化的程度也是衡量⼀个国家或地区现代化⽔平的重要标志和国家与区域核⼼竞争⼒的重要构成。
与此同时，⼈类⼜⾯临着全球变化、⾃然灾害以及资源的短缺、环境的恶化、⼈⼝的膨胀等问题的严峻挑战。
应对这种⼈类⾃⾝和⾃然的两种挑战是当前⼈类社会发展的重⼤历史使命，迫切需要通过“数字地球”更好的认识地球，了解地球，制定对应措施。
数字地球是指可以整合海量地理数据的、多分辨率的、真是地球的三维表⽰，并可以再其上增加与地球有关的数据，实现在不同分辨率⽔平上对地球进⾏三维浏览的虚拟地球系统。
数字地球是⼀个全球性的概念，它要由很多国家联合起来进⾏协作与共同建设才能完成，⽽对于任何⼀个具体国家来说，主要是进⾏“国家信息基础设施”建设和“国家空间数据基础设施”建设。
数字地球的主要⽬标是：利⽤简单、⽅便的多分辨率的三维表达界⾯，允许公众基于地理定位访问整个地球的有关资料、环境、经济、社会等⽅⾯的信息，并建⽴能促进经济与社会可持续发展和构建和谐社会的技术系统。
因此，数字中国将成为中国信息化和落实科学发展观的重要科技⽀撑点。
过去的⼏⼗年，中国信息化进程快速发展，尽管中国的信息基础设施、信息化技术和产业相对⽐较薄弱，但是取得了举世瞩⽬的成就。
国家信息化是实施“数字中国”宏伟⽬标的前提和基础，因⽽它具有战略性、长远性、整体性的特点，涉及国民经济和社会发展的各个领域。
我们知道，数字地球的核⼼，是将三维真实地球上的地图、地球每⼀点所有的各种⾃然的和社会⼈⽂等⽅⾯的信息，按照统⼀的地球空间坐标组织起来，构成⼀个具有多分辨率、多类型、多时相的三维地球数据集，形成数字化地球信息模型。
物联网技术与应用5-05
智慧城市的构建涵盖了智慧基础设施、智慧政 府、智慧公共服务、智慧产业和智慧人文等五 个方面。 ① 智慧基础设施：
• 包括信息、交通和电网等城市基础设施。现代化的 信息基础设施就是要不断夯实信息化或智能化发展 的基础设施和公共平台，让市民充分享受到有线宽 带网、无线宽带网、3G移动网以及智能电网等带 来的便利。 • 此外，还要整合城市周边交通环境资源，实现出行 更低廉、更便捷，形成智慧交通框架。
物联网
技术与应用
第五篇
物联网应用
智慧城市 农业园林 智能电网 智能交通 智慧校园 医疗保健 智能家居
经济管理学院
一、智慧城市
起源
智慧城市起缘于“数字地球”。 美国前副总统戈尔1998年1月在一次演讲中首 次提出了“数字地球”的概念。 我们需要一个“数字地球”，即一个以地球坐 标为依据的、嵌入海量地理数据的、具有多分 辨率的、能三维可视化表示的虚拟地球。 智慧城市是新一代信息技术支撑、知识社会下 一代创新（创新2.0）环境下的城市形态，也 是城市信息化发展到更高阶段的必然产物。
经济管理学院
“数字地球”和数字城市
随着城市数量和城市人口的不断增多，城市被 赋予了前所未有的经济、政治和技术的权力。 预计2020年全球有超过一半以上人口居住在城 市，对资源的需求将不断上升，对生态环境的 影响将进一步加剧。 “数字城市”就是在城市的生产、生活等活动 中，利用数字技术、信息技术和网络技术，将 城市的人口、资源、环境、经济等要素，以数 字化、网络化、智能化和可视化的方式加以展 现，实现智慧技术高度集成、智慧产业高端发 展、智慧服务高效便民、以人为本持续创新。
经济管理学院
智慧城市能够充分运用信息和通信技术手段感 测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键 信息，从而对于包括民生、环保、公共安全、 城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智 能的响应，为人类创造更美好的城市生活。 智慧城市并不是数字城市简单的升级，智慧城 市的目标是更透彻的感知、更全面的互连互通 和更深入的智能。
数字城市的基本概念和主要内容
数字城市的技术定义 数字城市的技术定义 技术
数字城市是的核心技术是遥感、 数字城市是的核心技术是遥感、地理信息系 核心技术是遥感 全球定位系统、空间决策支持、 统、全球定位系统、空间决策支持、管理信息 系统、虚拟现实以及宽带网络等技术。 系统、虚拟现实以及宽带网络等技术。 数字城市的主体是数据、软件、硬件、 数字城市的主体是数据、软件、硬件、模型 主体是数据 和服务。 和服务。 本质是计算机信息系统 数字城市的本质是计算机信息系统。 数字城市的本质是计算机信息系统。
现代化城市的基本内容与框架
城市的信息化或数字化原则 城市的生态城市或花园城市的原则
The notion of digital cities can be defined as follows: digital cities will collect and organize the digital information of the corresponding cities, and provide a public information space for people living in and visiting them to interact with each other. Digital cities have been developed all over the world, and can be connected to each other via the Internet, just as physical cities are connected by surface and air transport systems.
数字城市的特点
以空间定位和3D虚拟景观为基础 以空间定位和 虚拟景观为基础 集成化：区域信息的集成 集成化： 社区内的信息交换 关键内容的信息提供 网络化 可视化 大众化
数字地球的概念
数字地球的概念地球是目前人类唯一赖以生存的星球，合理开发与利用地球资源，有效保护与优化地球环境，是全人类共同的责任。
然而人类社会在经历了工业革命之后发现，这个强大的物质文明社会的基础——自然资源的供应正在出现危机，人类赖以生存的地球环境正受到自然和人为作用越来越严重的破坏，一系列全球性和区域性的重大资源环境问题正日益严重地威胁着人类的生存和可持续发展。
为了有效地研究和解决有关地球的重大问题，目前世界上许多国家都在积极地发展和运用先进的科学技术，如以遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）为代表的地球空间信息技术，以数字的方式获取、处理、分析和应用关于地球自然和人文要素的地理空间数据，并以此为基础提出解决资源环境问题的科学方案和有力措施，增强对地球的认识能力。
人们利用空间信息去认识、开发和保护人类有限的生存空间，研究国民经济建设和社会发展在地域空间上的分布特征、运行状况、资源环境条件和社会经济基础等，进行规划、监测、管理、决策等。
与此同时，随着席卷全球的信息技术革命的迅猛发展，人类组织、传输和实现各类与地理坐标有关的海量信息的观念和方式正在发生翻天覆地的变化。
随着计算机技术、互联网技术的蓬勃发展，人们设想把有关地球的海量的、多分辨率的、三维的、动态的数据按地理坐标集成起来，形成一个数字地球。
借助这个数字地球，人们不论走到哪里，都可以高速地、直观地、按地理坐标了解地球上任何一处、任何方面的信息。
数字地球是我们星球的虚拟表示，它包含了人类社会在内的所有系统和各种生命形式，并以多维、多尺度、多时相、多层面的信息设施表现出来。
数字地球的外观是一个基于计算机的地球，具有交互式功能，是我们对真实地球认识的虚拟对照体，及对真实地球及其相关现象统一性的数字化重现与认识。
数字地球这一概念的提出，既是人们认识世界、改造世界的客观需要，更是知识经济、信息社会发展的必然进程。
构筑数字地球对于提高人们的生活质量，促进科学技术的进步，实现经济与社会的可持续发展，有十分重要的意义。
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国内主流三维GIS软件
EV-Globe
发展历程：EV-Globe于2008年12月、2009年5月、7月分别 发布了EV-Globe SDK、EV-Globe Sea和EV-Globe Web版， 并将于今年12月3日正式发布EV-Globe 2.0。 产品形式：EV-Globe SDK（开发包）、EV-Globe Pro（数 据浏览工具）、EV-Globe Creater（数据制作工具）、EVGlobe Datasets（影像数据集）。 应用：全国海岛海岸带三维可视化信息系统、中石油海 外应急系统、中国石油中长期油气管网建设预测分析、 宁波镇海环保三维影像浏览系统、遨游天府--四川省地理 空间三维管理系统。
国内外主流3DGIS软件系统 介绍
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一· 美国谷歌公司：Google Earth--用户最多的三维地球软件
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Google Earth google earth即谷歌地球。 谷歌地球（Google Earth，GE）是一款Google公司开 发的虚拟地球仪软件，它把卫星照片、航空照相和 GIS布置在一个地球的三维模型上。Google Earth于 2005年向全球推出，被“PC 世界杂志”评为2005年 全球100种最佳新产品之一。用户们可以通过一个下 载到自己电脑上的客户端软件，免费浏览全球各地 的高清晰度卫星图片。Google地球分为免费版与专 业版两种。
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GeoGlobe
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三· 中地数码集团：MapGIS-TDE--地上、地表、地下的三维 空间数据模型 MAPGIS-TDE 三维处理平台是中地公司在 MAPGIS7.0 中推出的一套支持真三维数据处理及3DGIS 应用项目 二次开发平台。采用三维空间数据模型、构模算法、 三维可视化技术及框架加插件的软件体系结构，具 备集成管理地上、地表、地下的三维空间模型的能 力，可以管理从2.5维到3维、从矢量到栅格等多种三 维空间数据模型，并提供多种模型建立、管理arth
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二· 美国国家航空和航天管理局（NASA）：World Wind--最 强大的开源地理科普软件
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World Wind
World Wind(简称WW，中文民间直译为世界风)。 World Wind是NASA发布的一个开放源代码的地理科普软 件，由NASA Research开发，NASA Learning Technologies 来发展，它是一个可视化地球仪，将NASA、USGS以及其 它WMS服务商提供的图像通过一个三维的地球模型展现， 还包含了火星和月球的展现。软件用C#编写，调用微软 SQL Server影像库Terrain Server来进行全球地形三维显示。 它通过将遥感影像与SRTM高程（航天飞机雷达拓扑测绘） 叠加生成三维地形。用户可在所观察的行星上随意地旋 转、放大、缩小, 同时可以看到地名和行政区划.软件还包 含了一个软件包，能够浏览地图及其它由因特网上的 OpenGIS Web Mapping Service提供的图像.
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五· 普软件有限公司：IMAGIS--管理意义上的“所见即所得” IMAGIS三维可视地理信息系统是一套以数字正射影 像（DOM）、数字地面模型（DEM）、数字线划图 （DLG）和数字栅格图 （DRG）作为处理对象的 GIS 系统。结合了三维可视化技术与虚拟现实技术，完 全再现管理环境下的真实情况，把所有管理对象都 置于一个真实的三维世界中，真正做到了管理意义 上的“所见即所得”。
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Google Earth
介绍： Google earth的卫星影像，并非单一数据来源，而 是卫星影像与航拍的数据整合。 Google Earth的数据来源 于商业遥感卫星影像和航片，包括DigitalGlobe公司的 QuickBird，IKOONOS及法国SPOTS。 特点：Google Earth凭借其强大的技术实力和经验，以其 操作简单、用户体验超群的优势吸引了全球近十分之一 的人口使用。 应用领域： Google Earth可让您前往世界上任何地方，以 查看卫星图像，地图，地形， 3D建筑物，来自外层空间 的星系的峡谷海洋。您可以探索丰富的地理内容，保存 您的参观场所和与其他人分享。
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GeoGlobe
介绍：GeoGlobe是武汉大学李德仁和龚建雅等教授花了近10年时 间打造，由武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室研发的网 络环境下全球海量无缝空间数据组织、管理与可视化软件。 GeoGlobe提供了一系列三维可视化及应用的功能：可视化导航与 操作、可视化查询与三维分析、兴趣点标注及定位等。还提供了 二次开发功能，用户可以根据应用的需要自行设计界面，调用所 提供的动态库进行二次开发。 特点：GeoGlobe具有和World Wind相似的功能，加入了实时三维 量测等功能。能同时处理多种来源的数据，包括三维地形图、航 拍影像图、三维模型，矢量数据，是Google Earth所没有的。 GeoGlobe2.0提供了海量4D数据（DEM、DOM、DLG、DRG）、地 名数据、三维模型数据的完整解决方案。 发展历程：GeoGlobe于2006年4月推出，现已推出至GeoGlobe2.0。 产品形式： GeoGlobe Server、GeoGlobe Builder、GeoGlobe Viewer。
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四· 北京超图软件股份有限公司：SuperMap iSpace--二三维 一体化的三维 GIS模块 SuperMap iSpace是SuperMap UGC新增三维GIS模块 的产品研发代号。采用了SuperMap SDX+空间数据 库技术来高效地、一体化地存储和管理二维三维空 间数据，升级了二维显示的功能，不仅能够支持将 二维的GIS数据和地图直接加载到真三维场景中进行 显示，而且可以在二维窗口中显示三维数据，在二 维地图中使用三维符号，真正实现了二维三维数据 一体化。
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World Wind
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三· 美国Skyline公司：Skyline Globe--个性化的三维地理信 息系统 SkylineGlobe产品能够基于地表的卫星影像、航空影 像创建高分辨率的三维虚拟地球场景。Skyline具有 强大空间信息展示功能，支持交互式绘图工具，提 供三维测量及地形分析工具，提供数据库接口支持 如Oracle，ArcSDE，拥有强大数据处理能力。
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World Wind
特点：World Wind最大的特性是卫星数据的自动更新能 力。这种能力使得World Wind具有在世界范围内跟踪近 期事件、天气变化、火灾等情况的能力。拥有NASA血统 的World Wind可以利用Landsat 7、SRTM、MODIS、 GLOBE , Landmark Set等多颗卫星的数据，将Landsat卫星 的图像和航天飞机雷达遥感数据结合在一起，让用户体 验三维地球遨游的感觉。采用了先进的流传输技术。 World Wind是个完全免费的软件，在使用上没有任何限 制，主要面向科学家、研究工作者和学生群体。另外 World Wind是完全开放的，用户可以修改World Wind软 件本身。目前，包括国内部分三维GIS软件在内的全球许 多主流三维软件都是以World Wind为技术内核发展而来。
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一· 北京国遥新天地信息技术有限公司：EV-Globe--国内三 维海量空间信息平台佼佼者
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EV-Globe 新一代海量空间信息服务平台EV-Globe是由国遥新天 地信息技术有限公司开发出的具有自主知识产权的 新兴的三维空间信息平台。EV-Globe将三维影像和矢 量显示技术与SuperMap无缝的集成在一起，实现全 球影像3D高速浏览，矢量/栅格数据一体化管理，二、 三维矢量联动，地理标注和三维分析等功能，如今 已在地理教学、土地利用监测、电信、地矿、文物 保护、林业、索道安全、数字海洋、灾害应急等领 域成功应用。
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EV-Globe
介绍：EV-Globe具有大范围的、海量的、多源的数据一体化管 理和快速三维实时漫游功能，支持三维空间查询、分析和运算， 可与常规GIS软件集成，可方便快速构建三维空间信息服务系 统，亦可快速在二维GIS系统完成向三维的扩展。EV-Globe提供 距离测量、线段剖面、折线剖面、区域淹没、通视分析等三维 GIS特色的空间分析功能。可以在EV-Globe中看到烟雾、尘暴、 火焰以及下雨、下雪等特殊效果。 特点：EV-Globe基于组件式开发，所有功能以控件或类的方式 封装在dll中，用户可以很方便进行各种功能定制，甚至将EVGlobe嵌入各类信息系统中。EV-Globe具备在普通PC机上就能 实现的海量三维模型和影像流畅地进行各项漫游操作的功能。 此外在EV-Globe服务器端，用户可根据需要绑定常规GIS平台如 SuperMap，ArcGIS等。
国外主流三维GIS软件
四· 美国微软公司：Virtual Earth--可以在浏览器中直接运行 的三维地球软件 Virtual Earth 3D可以呈现完整交互式的三维图片，是 基于地图的搜索工具，集航拍照片、地图、黄页数 据于一体。在Virtual Earth 3D中，就象在大型3D游戏 的虚拟现实环境中一样，用户可以在城市之间、建 筑物之间“飞来飞去”。除了真实地“再现”城市的地 形外，Virtual Earth 3D中也包含一些现实世界中不存 在的东西。
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EV-Globe
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二· 武大吉奥信息技术有限公司：GeoGlobe--加入实时三维 量测功能
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GeoGlobe “Geo Globe”是与“Google Earth（谷歌地球）”软 件功能相近的“虚拟地球仪”，用来处理各种影像 数据，实现地理搜索功能，以及地理信息服务。该 软件由中国自主开发，定位于地理信息共享服务， 对中国的地理信息能够提供更加翔实的数据。