信息高速公路、空间数据基础设施与数字地球

测会学报

ACTA GEODAETICA et

ACRTOGRAPHICA SINICA

1999年第28卷 第1期 vol.28No.1

1999

信息高速公路、空间数据基础设施与数字地球*

李德仁

摘　要　本文叙述国家信息基础设施(NII)、国家空间数据基础设施(NSDI)和数字地球的概念与相互关系，通过讨论分析，对如何推动我国信息高科技发展提出了若干有价值的建议。

关键词　国家信息基础设施　国家空间数据基础设施　数字地球　知识经济

分类号　P208

NII,NSDI and Digital Earth

Li Deren

(Wuhan Technical University of Surveying and Mapping, Wuhan,430079) Abstract　The concept of NII (National Information Infrastructure), NSDI (National Spatial Data Infrastructure) and Digital Earth and their relationship are described in this paper. After this discussion described some valuable suggestions are proposed in order to promote the development of information high-techniques in China.

Keywords　NII,NSDI,Digital Earth, Knowledge economy

以信息技术为核心的高新技术浪潮正向我们大踏步袭来。现代信息技术不仅深刻地影响着现代科学技术、教育、工农业生产，乃至经济建设的各个方面，而且影响着人们的生活和工作方式。计算机和因特网技术与产业不仅为发达国家带来滚滚财富，使之近十年来经济持续高速增长，而且为世界各国人民带来了信息化社会的种种便利。今天的信息技术正伴随着全球因特网技术的发展以前所未有的速度深入到世界各地的各行各业。

为了推进信息社会的迅速发展，美国总统克林顿1993年2月提出了信息高速公路的概念，并签署法令，建立全美的信息高速公路，即“国家信息基础设施”(National Information Infrastructure,简称NII)。

为了在信息高速公路上表达地理参考，使之与地理和地球有关的空间信息得以在因特网上准确地表达、描述和查询，需要建立全国的空间数据框架，为此克林顿总统又于1994年4月13日签署了建立“国家空间数据基础设施”(National Spatial Data Infrastructure,简称NSDI)的12906号总统令。

当前美国的信息高速公路和空间数据基础设施已初见端倪。为了将信息技术推进

到人们的日常工作、生活和娱乐，美国副总统戈尔又于1998年1月31日提出了“数字地球”(Digital Earth)的概念。

本文将阐述国家信息基础设施、国家空间数据基础设施和数字地球的概念与相互关系，并对我国在此领域内如何开展工作提出若干建议。

1　国家信息基础设施(NII)

国家信息基础设施，即美国通称的信息高速公路。它主要由计算机服务器、网络和计算机终端组成。美国计划投入4 000亿美元，耗时20年建立NII。到2000年的目标是提高生产率20%～40%，获得效益35 000亿美元。我国的国家信息基础设施CNII，计划投入1 500～2 000亿美元，到2020年建成。九五期间，主要抓“八金”工程。我国目前实质上使用的是中、低速网。

最近几年，计算机服务器迅猛发展，它不仅使用多CPU，大容量内存，而且可以进行分布式计算和处理，使科学计算和信息检索的效率大大提高。大规模存贮设备已越来越便宜和普及，几千个GB的存贮装置可以满足一般用户的需要，几千个TB(1TB为1 000 GB)的数据中心才能满足国家重大科学和经济问题的需要。网络硬件的发展在欧美受到极大的关注，并获得巨额投资。网络软件，特别是万维网的浏览器，使人们能够在网上任意漫游，获取人们所需要的信息，但是当大家都使用网络时，感到网速太慢，有时甚至难以忍受。因而美国投巨资改造因特网，电讯营运者已经在试验每秒千兆(10亿信息单位)的网络。可以想象千兆因特网的实现将为我们带来巨大的效率。而每秒1015 bit的因特网正在研究之中。高速网络的实现将彻底解决信息阻塞问题。与此相比较，我们国内因特网的网速仍是每秒64 K或256 K。局域网一般为每秒10 M或100 M，需要我们下大力气迎头赶上。

网络计算机曾被认为前景看好，但是随着PC机的性能价格比进一步提高，新一代的奔腾计算机既可作为本地的个人计算机使用，又可作为网络终端使用。由于性能价格比的提高，PC机深入到各行各业和千家万户已水到渠成。

网络软件虽不能说已发展到最后阶段，但已基本上解决了一般信息的发布、查询、相互通讯、分布计算等问题。特别是万维网的超链计算，使人们的时空距离大大缩短。人们可以一忽儿在美国，一忽儿在英国，一忽儿又在中国的网址上漫游获取信息。

当前信息高速公路的瓶颈问题在于网络，特别是中国这样的第三世界国家，网速太慢，收费太高已严重制约着中国的信息化进程，限制着广大用户上网分享信息资源。

2　国家空间数据基础设施(NSDI)

当人们进行处理、发布和查询信息时，发现大量的信息都与地理空间位置有关。例如查询两城市之间的交通连接，查询旅游景点和路线，购房时选择价廉而又环境适宜的住宅等都需要有地理空间参考。

由于技术原因以及尚未建立空间数据参考框架，致使目前在万维网上制作主页时，还不能轻易将有关的信息连接到地理空间参考上。人们还不能在计算机上对虚拟的数字地球进行任意漫游、观察和研究。因此，美国政府进而提出了投巨资建设国家空间数据基础设施，并在此基础上实现数字地球的战略设想。

2.1　国家空间数据基础设施的概念