数字地球的关键技术
《走进“数字地球”》 学习任务单
《走进“数字地球”》学习任务单一、学习目标1、了解数字地球的概念和内涵。
2、认识数字地球的关键技术和应用领域。
3、分析数字地球对社会、经济和环境的影响。
二、学习内容（一）数字地球的概念数字地球是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虚拟地球。
它将地球上的各种信息，如地理、地质、气候、生态、人文等，进行数字化处理，构建一个数字化的地球模型，以便于人们更好地理解和研究地球。
（二）数字地球的关键技术1、遥感技术（RS）遥感技术是获取地球表面信息的重要手段。
通过卫星、飞机等平台搭载的传感器，能够快速、大面积地获取地表的影像和数据，为数字地球提供丰富的数据源。
2、全球定位系统（GPS）GPS 可以精确地确定地球上任何一点的位置和时间，为数字地球中的地理信息定位和导航提供支持。
3、地理信息系统（GIS）GIS 是对地理数据进行管理、分析和可视化的工具。
它能够将各种地理数据进行整合、处理和分析，为数字地球的构建和应用提供技术支撑。
4、高速网络技术高速网络技术为数字地球的数据传输和共享提供了保障，使得海量的地理信息能够在全球范围内快速传播和共享。
（三）数字地球的应用领域1、资源管理数字地球可以帮助我们更好地管理自然资源，如土地、矿产、森林、水资源等。
通过对资源的监测和分析，实现资源的合理开发和利用。
2、环境保护利用数字地球可以对环境进行监测和评估，及时发现环境问题，制定有效的环境保护措施，如监测气候变化、大气污染、水污染等。
3、城市规划在城市规划中，数字地球能够提供详细的地理信息和城市现状，帮助规划师进行合理的城市布局和基础设施建设。
4、农业生产数字地球可以为农业生产提供精准的土壤、气候、作物生长等信息，实现农业的精细化管理，提高农业生产效率和质量。
5、灾害监测与预警通过数字地球，可以实时监测自然灾害，如地震、洪水、台风等，提前发出预警，减少灾害损失。
（四）数字地球对社会、经济和环境的影响1、对社会的影响数字地球为人们提供了更加便捷、高效的信息服务，改变了人们的生活方式和工作方式。
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。
《走进“数字地球”》 学习任务单
《走进“数字地球”》学习任务单一、学习目标1、了解“数字地球”的概念和内涵。
2、掌握“数字地球”的关键技术和应用领域。
3、分析“数字地球”对社会发展和个人生活的影响。
二、学习内容（一）“数字地球”的概念1、定义：“数字地球”是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虚拟地球。
2、特点：集成性、虚拟化、交互性、动态性。
（二）“数字地球”的关键技术1、信息获取技术包括遥感（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）等，用于收集地球表面的各种信息。
2、数据存储与管理技术需要高效的数据库系统来存储和管理海量的地理数据。
3、数据融合与处理技术将不同来源、不同格式的数据进行融合和处理，以获取更准确和有用的信息。
4、网络通信技术保障数据的快速传输和共享。
（三）“数字地球”的应用领域1、资源管理可以对土地、矿产、森林、水资源等进行有效的监测和管理。
2、环境保护用于监测环境污染、生态破坏，制定环保政策和措施。
3、城市规划帮助规划者更直观地了解城市现状，进行合理的规划和布局。
4、灾害监测与防治如地震、洪水、火灾等灾害的监测、预警和救援。
5、农业领域实现精准农业，提高农业生产效率和质量。
（四）“数字地球”对社会发展和个人生活的影响1、社会发展推动科技创新，促进经济增长，提升国家的综合竞争力。
2、个人生活为人们的出行、旅游、购物等提供便捷的信息服务。
三、学习资源1、相关书籍：《数字地球导论》、《数字地球与地理信息系统》等。
2、在线课程：各大在线教育平台上的“数字地球”相关课程。
3、学术论文：通过学术数据库检索相关的研究论文。
4、科普网站：如科普中国等网站上的“数字地球”科普文章。
四、学习方法1、自主阅读认真阅读相关书籍和文章，理解“数字地球”的基本概念和原理。
2、观看视频通过观看在线课程和科普视频，加深对“数字地球”的认识。
3、案例分析研究“数字地球”在不同领域的应用案例，分析其作用和效果。
《走进“数字地球”》 学历案
《走进“数字地球”》学历案在当今科技飞速发展的时代，“数字地球”这个概念正逐渐走进我们的生活，并对我们的社会、经济、环境等各个领域产生着深远的影响。
那么，究竟什么是“数字地球”？它又是如何改变我们的世界的呢？让我们一同走进这个充满神奇与挑战的领域。
一、数字地球的定义与内涵“数字地球”可以被理解为一个对地球进行多分辨率、三维、动态描述的数字化虚拟地球。
它整合了地球上的各种信息，包括地理、地质、气候、生态、人文等，通过计算机技术、卫星遥感、地理信息系统等手段，将这些信息转化为数字形式，以便于存储、管理、分析和展示。
简单来说，数字地球就是把真实的地球搬到了数字世界中，让我们可以在虚拟的环境中了解地球的方方面面。
它不仅仅是一幅地图，更是一个包含了丰富数据和功能的综合系统，为我们提供了全新的视角和方法来认识和研究地球。
二、数字地球的关键技术要实现数字地球的构建和应用，离不开一系列关键技术的支持。
首先是卫星遥感技术。
通过卫星在太空中对地球进行观测，获取大量的高分辨率图像和数据，为数字地球提供了基础的地理信息。
其次是地理信息系统（GIS）。
GIS 能够对地理数据进行采集、存储、管理、分析和展示，帮助我们对地球的各种现象进行深入研究和决策支持。
再者是全球定位系统（GPS）。
GPS 可以精确地确定地球上物体的位置，为数字地球中的各种应用提供了准确的定位服务。
此外，还有虚拟现实技术、大数据技术、云计算技术等，这些技术的融合使得数字地球能够更加生动、直观地展示地球的信息，同时也能够快速处理和分析海量的数据。
三、数字地球的应用领域数字地球的应用领域十分广泛，涵盖了社会生活的多个方面。
在环境保护方面，数字地球可以实时监测大气、水质、土壤等环境要素的变化，帮助我们制定更加有效的环境保护政策和措施，预防和应对环境污染事件。
在城市规划与管理中，数字地球能够提供城市的三维模型和详细的地理信息，帮助规划师进行更加科学合理的城市布局规划，提高城市的运行效率和管理水平。
高中地理备课参考 数字地球
A．数字地球是数字化的地球 B．数字地球已能满足人类目前的需要 C．数字地球最大特征是虚拟现实 D．数字地球采取集中方式存储信息 【答案】AC 【解析】本题考查数字地球的相关知识，数字地球是数字化的地球，即把整个地球信息进行 数字化后，由计算机网络来管理的技术系统。它正处于不断完善之中，还无法满足人类的需 要，数字地球是虚拟的地球，虚拟现实是数字地球的最大特征，数字地球需要存储大量信息， 不能集中存储，采用在全球网络中分散式存储。 例 2. “数字地球”的应用领域包括（ ） ①可持续发展 ②政府决策 ③百姓生活 ④科学研究 A．①② B．③④ C．①②③ D．①②③④ 【答案】D 【解析】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与再认识，是遥感技术、 全球定位系统、地球信息系统、虚拟技术、网络技术等各种技术的综合利用。“数字地球” 的服务对象覆盖整个社会层面。 例 3. “数字地球”是美国前副总统戈尔 1998 年提出的，严格地讲是以计算机技术、多媒体 技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，对地球高分辨率、多尺度、多时间和多 种类的三维描述，也就是“虚拟地球” 。据此完成（1）～（2）题。 （1）. 下列有关数字地球的说法错误的是( ) A. 数字地球就是把整个地球信息进行数字化后，由计算机网络来管理的技术系统 B．数字地球就是地理信息技术 C．数字地球用数字化手段统一处理地球问题 D．数字地球是 RS、GIS、GPS 等各种技术的综合应用 【答案】B 【解析】数字地球是对真实地球及其相关现象统一性的数字化重现与再认识，是全球定位系 统、遥感技术、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等各种技术的综合应用。 （2）．数字地球的最大特征与依据是( ) A．全球网络 B．分布式存储 C．虚拟现实技术 D．高分辨率的卫星影像 【答案】C 【解析】虚拟现实技术是数字地球的最大特征与依据。
数字地球第七章
第 七 章 数 字 地 球 核 心 技 术
数字地球技术系统的框架是由以下四个部分组成： (1)基础技术：多种分辨率的遥感，以计算机为 核心的WebGIS与Open GIS和高速计算机通信网 络； (2)关键技术：1米分辨率的卫星遥感技术，海量 数据的快速存贮与处理技术，高速网络技术， WebGIS与OpenGIS的互操作技术，多分辨率，多 维数据的融合与主体动态表达技术，仿真与虚技 术， Metadata技术； (3)实现层：区域与目标层、国家层、地区层和 全球层； (4)应用层：专业生产、城市与区域、政治与外 交、安全与国防、科研与教学等。
§7-2 网 络 数 据 库 与 分 布 式 计 算
超媒体与分布式空间信息系统技术
数字地球技术系统的主要任务之一是要实现数据或信 息共享。遥感技术是获取数据、更新数据的主要手段， 分布式数据库、信息系统与高速计算机信息网络为信息 共享创造了条件，而互操作和互运算是实现共享的关键 技术之一。互操作和互运算必须通过WebGIS，ComGIS 和OpenGIS规范才能实现。不同软件平台之间，如ARC ／INFO与MAPINFO之间的分布式信息系统之间系统资 源共享，异构系统之间进行互运算、互操作需要靠 OpenGIS规范。它不是GIS，而是一种标准和规范。 1．超媒体网络GIS技术(WebGIS) 在网络上传送文字、图形、影像和音响数据的超媒体服 务系统。WebGIS是由很多主机、很多数据库与无数终端， 并由Internet相连接所组成。将分布式对象和对象代理方 法引入WebGIS解决WebGIS的地学应用问题，提高了 WebGIS的功能。分布式对象方式正在成为分布式应用系 统研究、开发的指导思想。
§7-1 数 据 换 取 与 数 据 存 取
卫星遥感数据的智能化获取技术，其目标是解决海量 遥感卫星数据的快速存贮与检索。 (1)不同区域、不同时间、不同空间分辨率、不同光谱 分辨率的遥感数据的存贮模型、数据库及其管理模型开 发，包括上述数据按地理坐标进行组织与管理，以及各 种数据的集成与融合，以达到海量数据快速存贮与检索。 (2)建立四维数据的存取模型，现在要重点开发四维， 即动态的数据库及其管理技术。 (3)最近大容量磁盘的单盘已达数百GB，磁盘陈列最高 可达数百TB，光盘及光盘塔的出现，再加上微机服务器 主频迅速提高，多CPU并行处理技术发展，基于高速互 联网的多机分布处理系统的发展，使得普通用户实现海 量数据的联机处理成为可能。联机和脱机的存贮介质， 及系统的拓朴结构的合理规划都是关键性的技术。 (4)高分辨率的四维数据的快速高精度的表达技术。首 先是要建立时间、空间上连续的数据库及其检索系统， 然后在这基础上能够进行连续动态的表达或显示，也是 智能化技术的重要方面。
数字地球问与答
数字地球100问1、数字地球是什么?数字地球的概念最初是由美国前副总统戈尔提出,其核心内容是全球信息数字化.数字地球主要指应用地理信息系统、遥感、全球定位系统等技术,以数字的方式获娶处理和应用关于地球自然和人文因素的空间数据,并在此基础上解决全球各种问题2、数字地球主要组成?à不同分辨率尺度下的地球三维可视化的浏览界面(与目前普遍使用的GIS 不同),这是与用户交流的接口。
á网络化的地理信息世界,为用户提供公用信息和商业信息,甚至可以为各类网络用户开辟一个认识“我们这个星球”的“没有围墙的实验室”。
? 多源信息的集成和显示机制,就是融合和利用现有的多源信息,并将其“嵌入”数字地球的框架,进行“三维的描述”和智能化的网络虚拟分析,这是建立地球的关键技术。
数字地球的兴起将在农业、环境、资源、人口、灾害、城市建设、教育军事、政府决策和区域的可持续发展等领域起到巨大的作用。
3、数字地球的应用对全球变化与社会可持续发展的作用?全球变化与社会可持续发展已成为当今世界人们关注的重要问题,数字化表示的地球为我们研究这一问题提供了非常有利的条件。
在计算机中利用数字地球可以对全球变化的过程、规律、影响以及对策进行各种模拟和仿真,从而提高人类应付全球变化的能力。
数字地球可以广泛地应用于对全球气候变化,海平面变化,荒漠化,生态与环境变化,土地利用变化的监测。
与此同时,利用数字地球,还可以对社会可持续发展的许多问题进行综合分析与预测,如:自然资源与经济发展,人口增长与社会发展,灾害预测与防御等。
4、数字地球的应用对社会经济和生活的影响?数字地球将容纳大量行业部门、企业和私人添加的信息,进行大量数据在空间和时间分布上的研究和分析。
例如国家基础设施建设的规划,全国铁路、交通运输的规划,城市发展的规划,海岸带开发,西部开发。
从贴近人们的生活看,房地产公司可以将房地产信息链接到数字地球上;旅游公司可以将酒店、旅游景点,包括它们的风景照片和录象放入这个公用的数字地球上;世界著名的博物馆和图书馆可以将其收藏以图像、声音、文字形式放入数字地球中;甚至商店也可以将货架上的商店制作成多媒体或虚拟产品放入数字地球中,让用户任意挑选。
数字地球与地理信息技术的发展趋势
数字地球与地理信息技术的发展趋势在数字时代，地球也不例外地进行数字化转型。
数字地球是利用高科技手段将地球表面的自然、人文、社会等多维信息进行数字化处理的一种全新概念，地理信息技术（Geographic Information Technology，简称GIT）是数字地球的关键技术之一。
地理信息技术在地球科学、环境科学、社会科学等领域得到了广泛应用，现在我们来探讨一下数字地球与地理信息技术的发展趋势。
一、数字地球的发展趋势1.3D地球可视化随着3D技术的不断发展，3D地球可视化技术也得到了广泛应用。
Google Earth、NASA World Wind等地球可视化软件已经成为了数字地球的代表作品。
未来，3D地球可视化技术将会更加成熟，能够呈现更加真实、细致、生动的地球模型。
同时，3D地球可视化技术也能够在城市规划、建筑设计、旅游等领域为我们带来更多的便利。
2.全球大数据研究大数据时代的到来，使得数字地球的研究也进入了全球大数据研究阶段。
大数据的出现为数字地球带来了更多的数据来源，这使得数字地球的数据处理和分析能力不断提高。
全球大数据研究让我们更加了解地球上的自然环境、人类文化、经济社会等方面，进而进行更为精细的研究和应用。
3.新增多元数据来源数字地球关注的主要是地球表面的多维信息，随着技术的不断发展，数字地球的数据来源也在不断增多。
相关部门和组织不断增加了对全球各地的数据采集，例如卫星遥感，天气气象预报等，这些丰富多样的数据来源呈现给我们更丰富、更真实的地球信息。
4.智慧城市与数字地球结合智慧城市是数字地球发展趋势中重要的应用场景之一。
数字地球的3D技术和GIS等技术有助于构建智慧城市的3D模型。
数字地球技术可以应用于城市规划、环境监测、交通管理等方面。
未来，数字地球和智慧城市的结合将会带来更多的科技创新和实际应用。
二、地理信息技术的发展趋势1.人工智能与GIS结合人工智能在无人驾驶、智能家居、医疗、金融等领域大放异彩，GIS也不例外。
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摘要“数字地球”是遥感、遥测、数据库与地理信息系统、全球定位系统、互联网/万维网、仿真与虚拟技术等现代科技的高度综合集成和升华。
“数字黄河”是从数字地球外延而来，其关键的支撑技术是空间数据共享平台、元数据管理、空间数据仓库、异构环境管理复杂数据对象、分布式海量数据存储技术、无级比例尺模型等。
关键词数字地球数字黄河关键技术一、“数字地球”的基本概念由来：1998年1月，美国前副总统戈尔在加利福尼亚科学中心发表了题为“数字地球：21世纪认识地球的方式”的报告。
要点：在三维地球的数字框架上，按照地理坐标集成有关的海量空间数据及相关信息，构建一个数字化的地球，即“数字地球”，为人们认识、改造和保护地球提供一种重要的信息源和新技术手段。
实质：数字地球是遥感、遥测、数据库与地理信息系统、全球定位系统、互联网络（Internet）/万维网（Web）、仿真与虚拟技术等现代科技的高度综合集成和升华，是当今科技发展的制高点。
推进：“数字地球”计划与我国的“国家信息化”或“国民经济信息化”的战略目标是一致的，在国内也引起了我国领导人与科技界极大的关注。
“数字地球”计划是中国21世纪信息产业发展的切入点，是我国实施可持续发展战略的技术保障。
实现“数字地球”计划是关系到国家和国防的安危以及经济和科技发展战略的重大问题。
内涵与外延：“数字地球”的内涵实质上是信息化的地球，包括地球大部分要素的数字化、网络化、智能化、可视化的全部过程。
外延包括数字区域与数字行业，如数字北京、数字福建、数字铁路、数字国土等。
数字地球的基础技术：多种分辨率的遥感技术、快速定位技术、以计算机为核心的WebGIS与Open GIS技术以及高速计算机通信网络技术等。
二、“数字地球”的支撑技术“数字地球”的学科交叉与知识融合模式可概括为：3S（GIS/RS/GPS）+NET+VR其中：GIS为地理信息系统；RS为遥感技术，GPS为全球定位系统；NET为网络；VR为虚拟现实。
关键技术包括分辨率的卫星遥感技术，海量数据的快速存储与处理技术，高速网络技术，WebGIS与OpenGIS的互操作技术，多分辨率多维数据的融合与主体动态表达技术，仿真与虚拟技术，元数据Metadata技术。
从“数字地球”与“数字黄河”应用需求看，应重点考虑以下关键支撑技术：1.空间数据共享平台地理空间信息具有基础性、区域性、共享性、综合性和分布性，已得到广泛的重视和应用。
由于缺乏协调和管理，各个系统之间是独立的，对基础数据进行了重复采集和数字化，系统间缺乏交流和共享，不能适应信息化和网络化的要求，限制了地理信息的广泛应用。
空间数据共享平台由通信网络、空间信息资源、空间信息处理服务和用户操作界面构成，实现各专业部门对基础信息和处理功能的共享，以及各专业部门信息和处理功能间的集成和融合的框架。
空间信息资源包括各种类型的数字地理空间信息和空间参考信息，具体有电子地图、数字遥感图像、三维空间图形和多媒体信息等，另外还有具备空间参考属性的属性信息和各种统计信息。
空间信息资源存储在各种级别和规模的分布的数据库、数字资料馆和数据仓库中。
空间信息处理服务器是连接在计算机网络上的计算机包括超级计算机、大规模并行分布处理计算机、各种工作站和服务器，他们完成对数据库的操作和各种空间信息处理和查询要求，提供各种计算模型和决策支持系统。
用户终端计算机提供对用户友好的操作界面，使用户不仅能通过键盘，还能够通过语音和虚拟现实工具来同数字世界交互，提供对空间信息的查询和访问，为用户提供决策支持，为公众提供信息查询。
实现地理数据共享的必要性和优点有：①整合分离的数据源是GIS及相关工具的主要特征之一。
②通过地理数据共享可以使更多的人使用和更充分地利用已有的数据，减少重复劳动和费用。
③使大家有可能基于一个公共框架工作，既节约金钱，又产生更大的协作利益。
④ GIS系统更容易集成。
⑤ GIS应用开发可以把重点放在开发新的应用程序，而非仅仅是支持不同的数据格式。
2.元数据管理Metadata是“关于数据的数据”或“关于信息的信息”，它在地理信息中用于描述地理数据集的内容、质量、表示方式、空间参照系、管理方式以及数据集的其他特征，它是实现地理空间数据集共享的核心内容之一。
它具有下列几个意义：是用于描述信息资源的高度结构化数据；可以管理和组织信息；可以挖掘信息资源；也可以帮助人们准确地查询所需要的信息，并在从不同的资料或组织获取数据时，可以通过对相同的Metadata元素进行比较和对比，获取自己所需要的信息内容。
它是打开对多源数据资料进行获取、智能分析以及运算大门的钥匙。
基于元数据的信息共享的特点对分散在各个场所的重要信息资源可有效地利用及共享。
对数据进行综合管理。
把数据安全、有效地保管在分布式的服务器群中，解决双重投资的问题。
数据保存在目录系统中，数据所有者可以对数据直接管理。
支持地图、卫星图像、文档、图表、多媒体及其他所有种类的数据形式。
数据利用者通过简易的操作界面、方便地对数据进行搜索、浏览和处理。
登录的数据可经由Internet发布。
3.空间数据仓库过去25年，人们使用GIS、CAD、RS等系统构建了数量惊人的数字化空间数据，并为此付出了上百亿美元。
如何充分有效地利用这些资源是一个重要的课题。
今天，空间数据管理的需求有三种趋势，一是组织内部访问需求的扩大；二是一些组织开始在地图数据中集成自己的核心业务数据并且将空间分析加入到业务流中；三是越来越多的人希望通过因特网来访问已有的地图数据。
但是由于GIS软件提供商多采用文件格式或自己定义的数据格式来保存地图数据，开放式访问地图数据受到了严重的阻碍。
数据仓库Data Ware housing指“支持管理决策过程的，面向主题的、集成的、随时间而变化的、持久的数据集合”Harjingder1996。
它是管理分布式、大量数据的，面向主题的系统，可以跨越不同数据模式的、不同版本，并对数据可进行多种面向决策的处理。
它是一个把多个异构的原始数据集合融合在一起以支持结构式即席查询、分析和决策支持的技术系统。
以数据仓库的思想来管理空间数据的系统就构成了空间数据仓库，它有机地将数据的空间属性和时间属性紧密结合起来。
4.异构环境管理复杂数据对象目前，人类在信息技术领域面临着这样的局面：一方面一些应用领域要求管理越来越复杂的信息，这些领域（如CAD/CAM、CIMS、CASE、GIS）数据类型众多，具有诸如多媒体、空间数据、科学数据等复杂数据类型，这些数据类型较传统数据复杂，因此，它们提出了用数据库技术和系统来管理这些复杂数据的要求，以图获得数据库系统所具备的许多数据管理功能，如恢复、并发控制、完整性、存储管理等；另一方面，由于网络技术的蓬勃发展，信息处理早已从单用户环境发展到网络环境，这种环境为资源、信息的共享提供了极大的方便，并且由于多机协同工作可以大大提高工作的效率。
这两者的结合要求新一代GIS能够在异构环境中管理复杂数据对象。
5.分布式海量数据存储技术NFS是network file system的缩写，这是一种在不同机器之间共享文件系统的方法，本地机器可以像使用本地硬盘一样使用远程文件系统。
这个存储系统，以NFS为基础实现分布式节点的存储空间共享，并采用三层存储体系进行影像数据的存储管理。
6.无级比例尺空间数据模型无级比例尺数据管理技术是指以一个大比例尺（例如1∶5万）空间数据库为基础数据源，在一定的区域内空间对象的信息量随比例尺自动增减，从而使空间地理信息的压缩和复现与比例尺自适应的一种信息技术。
三、“数字地球”的解决方案“数字地球”的应用解决方案要从支撑层到行业层、区域层三个层面联系考虑。
技术产品类型解决方案：构成数字地球应用的技术与产品支撑体系。
重点解决的问题是：关键技术攻关与新一代产品研发。
行业领域类型解决方案：面向数字行业。
重点解决的问题是数据建设、业务流程、事务处理、分析模型等标准化。
区域集成类型解决方案：面向数字区域。
其重点解决的问题是战略规划、组织管理、数据建设、维护更新。
“数字流域”，包括“数字黄河”在内，是上述行业与区域两者的综合类型。
要在产品与关键技术的支撑下，提出相关解决方案。
四、“数字黄河”的框架思考“数字黄河”的概念框架如图所示，包括政策、基础、系统与应用四个层面。
是一个开放型架构体系。
在技术方案方面，要注重以下关键技术：基于元数据与分布式空间数据仓库的信息共享平台，元数据与业务标准体系，3S与MIS、OA、DCS高度集成的技术系统，高度融合而又条块分明专业与区域系统，全新的前端数据采集、自动更新综合、同步共享、快速决策与发布网络模式，借鉴新一代GIS设计理念与数据模型。
作者为北京大学遥感与地理信息系统研究所教授数字地球核心技术综述为了解决数字地球中的数字化、信息化以及应用问题，需要研究以下关键技术：科学计算、海量存储、宽带网、卫星数据获取、元数据、互操作等等[戈尔]。
下面对这些相关关键技术进行简单的描述。
1）高分辨率卫星遥感数据的快速获取技术卫星遥感是数字地球获取数据的主要手段，包括不同高度、不同分辨率的陆地卫星系列、海洋卫星系列、气象卫星系列以及小卫星系列，其分辨率从1米到4000米。
遥感数据的处理包括辐射纠正、几何纠正、增强、特征提取、自动分类、自动成图、数据压缩等等，高分辨率卫星每天都要产生大量的数据，对这些数据的自动的、快速的处理以实时、准确地提取信息是实现数字地球信息获取的关键。
2）地球空间数据的存储和处理为了能够将地球上的信息进行数字化，除了要存储和处理大量的遥感数据之外，还包括图形数据，属性数据等等。
实现对这些数据的查询检索，需要海量数据存储管理以及快速处理技术。
目前分布式数据存储是海量数据管理的趋势，可以避免集中式系统带来的管理困难以及网络拥塞；而通常采用超大型计算机或者并行计算以实现快速处理。
3）超媒体空间信息系统数字地球的主要任务之一是通过因特网实现信息的共享和发布，主要通过WebGIS技术实现。
此外，数字地球应用中包含大量多媒体数据，也需要在因特网上发布，形成超媒体空间信息系统。
大量的数据在网络上传输，造成网络拥塞，这需要高带宽网络解决该问题。
4）地理信息的分布式计算地理信息的特征是分布的，并且具有基础性、共享性和综合性，分布式计算可以使得地理信息应用于社会各个领域。
遵循OpenGIS规范，基于CORBA（或COM）体系结构，实现地理信息信息的分布计算，是其解决方案之一。
地理信息的分布计算服务包括：（4．1）地理信息的共享领域服务为社会各个领域的应用提供地理信息服务，提供共享和集成的基础。
（4．2）空间查询服务包括通过元数据实现信息检索，属性、几何、空间关系等各个方面的查询。
（4．3）空间分析服务实现空间信息提取，地理特征分析，图像理解，图像开发等服务。