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,河海大学 地理信息科学系,*,Click to edit Master title,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Digital Earth,目 录,2.1 信息社会的特征,2.2 信息化与信息基础设施,2.3“数字地球”的基本概念,2.4“数字地球”的主要组成,2.5“数字地球”的主要特点,河海大学 地理信息科学系,目 录2.1 信息社会的特征 河海大学 地理信息科学系,1,2.1 信息社会的特征,信息社会(Information Society),动力和基础：信息、知识和技术,标志：信息高速公路,1991年,美国政府智囊团提出,1992年,西方七国“信息技术部长会议”：“全球信息社会”,1996年,联合国“信息社会和发展大会的部长级会议”,全球Internet建设计划,全球环境与资源管理计划,全球紧急情况管理计划,全球卫星计划,河海大学 地理信息科学系,2.1 信息社会的特征信息社会(Information So,2,2.1 信息社会的特征,1984年,国家信息中心成立，,“发展信息产业，服务四化建设”,1994年,“国家经济信息化联席会议”,1995年,中华人民共和国计算机信息网络管理暂行规定:信息社会建设正式启动,1997年,“全国信息工作会议”:,“国家信息化”,1998年,原电子工业部、邮电部合并,”信息产业部”,河海大学 地理信息科学系,2.1 信息社会的特征1984年,国家信息中心成立，“发展,3,2.2 信息化与信息基础设施,信息化,以计算机与通信网络为主体的数字化、网络化、智能化和可视化为主体的全部过程。,核心：,数字化,国家信息化,主要特征：,信息基础设施,河海大学 地理信息科学系,2.2 信息化与信息基础设施信息化河海大学 地理信息科学,4,2.2 信息化与信息基础设施,信息高速公路,国家信息基础设施,国家空间数据基础设施,信息基础设施,包括信息获取、处理、分析、存储、传输及共享的标准、规范、法规及管理等在内的全部硬件和软件，甚至科技人员在内。,河海大学 地理信息科学系,2.2 信息化与信息基础设施信息高速公路河海大学 地理信,5,2.2 信息化与信息基础设施,国家信息基础设施(National Information Infrastructure,NII,),由宽带网组成的互联网与万维网的高速、大容量、高保真的计算机网络系统。,国家空间数据基础设施(National Spatial Data Infrastructure,NSDI,),以NII为基础、专门传输具有空间特征的、多分辨率的，并符合一定标准与规范的和能够实现共享的。,河海大学 地理信息科学系,2.2 信息化与信息基础设施国家信息基础设施(Nationa,6,2.2 信息化与信息基础设施,国家信息基础设施,(National Information Infrastructure,NII,),国家空间数据基础设施,(National Spatial Data Infrastructure,NSDI,),地球观测系统,(Earth Observation System,EOS,),地球观测信息网络,(Globe Observation Information Network,GOIN,),河海大学 地理信息科学系,2.2 信息化与信息基础设施国家信息基础设施国家空间数据基础,7,2.3“数字地球”的基本概念,(1)形成背景,(2)涵义,(3)特征与性质,(4)影响,河海大学 地理信息科学系,2.3“数字地球”的基本概念(1)形成背景河海大学,8,2.3(1)“数字地球”概念的形成背景,现存最古老的地图公元前21世纪两河流域的苏美尔人的地图。,禹贡地域图和地形方丈图中国西晋,裴秀。,中国现存最古老的地图-西汉地图,第一个地球仪贝海堡(1492年),德国。,河海大学 地理信息科学系,2.3(1)“数字地球”概念的形成背景现存最古老的地图公,9,2.3(1)“数字地球”概念的形成背景,18世纪开始,测绘地图开始出现,1909年,美国的W赖特从飞机上拍摄了第一张航空照片,1930年,中国首次在钱塘江地区进行航空摄影测量,河海大学 地理信息科学系,2.3(1)“数字地球”概念的形成背景18世纪开始,测绘,10,2.3(1)“数字地球”概念的形成背景,1957年,苏联发射了第一颗人造地球卫星。,1959年,美国的“探险者6号”人造地球卫星开始测量地球辐射带和地磁场、微流星的数据。,1969年,中国发射了第一颗人造地球卫星东方红1号。,河海大学 地理信息科学系,2.3(1)“数字地球”概念的形成背景1957年,苏联发,11,2.3(1)“数字地球”概念的形成背景,70年代以后,美国相继发射了陆地卫星、气象卫星和海洋卫星,卫星摄影和遥感技术开始出现。,静态,历时性,二维,动态,共时性,三维,河海大学 地理信息科学系,2.3(1)“数字地球”概念的形成背景70年代以后,美国,12,2.3(2)“数字地球”概念的涵义,戈尔：,一种可以嵌入海量地理数据的多分辨率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。,A virtual representation of our planet that enables a person to explore and interact with the vast amounts of natural and cultural information gathered about the Earth,河海大学 地理信息科学系,2.3(2)“数字地球”概念的涵义戈尔：一种可以嵌入海量地,13,2.3(2)“数字地球”概念的涵义,美国第一次“数字地球”研讨会：,“数字地球”是对我们星球的虚拟表达,它能使人们体验和利用收集到的与地球有关的自然、文化和历史数据。,河海大学 地理信息科学系,2.3(2)“数字地球”概念的涵义美国第一次“数字地球”研,14,2.3(2)“数字地球”概念的涵义,郭华东：,就是把地球搬进实验室里、搬进计算机中。,李德仁：,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、多时相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。,河海大学 地理信息科学系,2.3(2)“数字地球”概念的涵义郭华东：就是把地球搬进实,15,2.3(2)“数字地球”概念的涵义,陈述彭：,数字地球更像是一项技术政策,在一定程度上涵盖了上述的领域,更加通俗易懂,是一个面向社会的号召。,地球上的信息全部实现数字化,河海大学 地理信息科学系,2.3(2)“数字地球”概念的涵义陈述彭：数字地球更像是一,16,技术,支持,指,导,虚,拟,外,交,适,居,社,区,建,设,打,击,犯,罪,活,动,增,加,农,业,生,产,灾,害,快,速,反,应,应用领域,海量存储,卫星影像,宽 带 网,互 操 作,科学计算,元 数 据,多源信息的集成,和显示机制,快速增长的网络化,地理空间信息世界,三维可视化,浏览界面,基本组成,实现层次,全球层,国家层,区域层,数字地球,数字地球,的,内容,河海大学 地理信息科学系,技术指适打增灾应用领域海量存储卫星影像宽 带 网互 操 作科,17,The Digital Earth Varying Scales,HUMANITY,COUNTRY,COMMUNITY,INDIVIDUAL,河海大学 地理信息科学系,The Digital Earth Varying Sc,18,2.3(3)数字地球的特征与性质,学科性质：,由地球系统科学与信息科学技术高度综合的学科，是位于两者之间的边缘学科。,研究对象：,与地球有关的信息理论、信息技术及信息应用模型。,研究方法：,重点是现代信息技术，包括遥感、数据库和信息系统、宽带网等技术的综合，包括信息化的全部过程。,服务对象：,为全球、全国、城市、资源、社会、经济、可持续发展等开展全面性的服务。,河海大学 地理信息科学系,2.3(3)数字地球的特征与性质学科性质：由地球系统科学与,19,2.3(4)“数字地球”概念的影响,国际影响,发展“数字地球”已经成为国家的目标和行为；,对发展中国家：双刃剑；,对发展中国家：机遇和挑战；,战略，战术,河海大学 地理信息科学系,2.3(4)“数字地球”概念的影响国际影响河海大学 地,20,2.3(4)“数字地球”概念的影响,社会影响,政府：,国家安全和政府控制的支柱，解决资源、环境和可持续发展问题的工具；,学术：,在深层次上实现计算机科学、信息科学、地球科学和系统科学的融合；,经济：,为决策过程提供全面的数据支持，为信息产业的发展提供新的增长点。,对社会、对世界的认识进入一个新的深度和广度。,河海大学 地理信息科学系,2.3(4)“数字地球”概念的影响社会影响对社会、对世界的,21,2.3(4)“数字地球”概念的影响,对我国的意义,保护我国根本利益的有效措施,实施国家可持续发展的战略的重要手段,充分利用我国现有信息资源的最佳途径,河海大学 地理信息科学系,2.3(4)“数字地球”概念的影响对我国的意义河海大学,22,2.4“数字地球”的主要组成,国家信息基础设施(NII),国家空间数据基础设施(NSDI),数据系统,软硬件系统,应用模型,“数字地球”以,因特网为基础,、以,空间数据为依托,、以,虚拟现实技术为特征,，是具有三维界面和多种分辨率浏览器面向公众的开放系统。,河海大学 地理信息科学系,2.4“数字地球”的主要组成国家信息基础设施(NII)数,23,2.4“数字地球”的主要组成,数据系统,数字地球的目标,数据获取、数据存储、数据更新、数据流通和数据挖掘；,数字地球的数据框架：NII与NSDI,元数据与数据标准,河海大学 地理信息科学系,2.4“数字地球”的主要组成数据系统河海大学 地理信息,24,2.4“数字地球”的主要组成,软硬件系统,软件系统：对“数字地球”进行操作的平台(网络、WebGIS、虚拟现实、分布式数据库),支撑硬件：高速的计算设备、传输设备和大容量的存储设备,河海大学 地理信息科学系,2.4“数字地球”的主要组成软硬件系统河海大学 地理信,25,2.4“数字地球”的主要组成,软硬件系统(续),宽带网络,对地观测,体系,是指从卫星、空间站、飞机、气球等空中载体观测地球表面及周围环境的专门信息所进行的信息获取与处理,可提供全球性、重复性、连续的地球表面数据,河海大学 地理信息科学系,2.4“数字地球”的主要组成软硬件系统(续)河海大学,26,2.4“数字地球”的主要组成,应用模型,数字地球的目标；,是客观世界中相应系统由观念世界到信息世界的映射；,河海大学 地理信息科学系,2.4“数字地球”的主要组成应用模型河海大学 地理信息,27,数字地球的基本框架,数字地球的基础理论,数字地球的技术体系,数字地球的应用领域,河海大学 地理信息科学系,数字地球的基本框架数字地球的基础理论数字地球的技术体系数字地,28,数字地球的总体框架,信息基础设施,数字空间数据基础设施,应用系统和应用软件,用户界面,政府部门,商业部门,个人用户,系统总体设计与技术创新,数据标准规范,河海大学 地理信息科学系,数字地球的总体框架信息基础设施数字空间数据基础设施应用系统和,29,2.5“数字地球”的主要特点,数字地球的核心思想：,用数字化手段整体性地解决地球问题并最大限度地利用信息资源。,基本特点,空间性,数字性,整体性,河海大学 地理信息科学系,2.5“数字地球”的主要特点数字地球的核心思想：空间性数字,30,2.5“数字地球”的主要特点,学科特点,综合性、交叉性和前沿性,技术特点,信息高速公路，NSDI,地学数据库，融合并显示多源数据,分布式数据结构,开放平台、构建技术，动态互操作,可视化和虚拟现实,不同形式的多层次和全方位的服务,不用的数据使用权限,多种信息获取方式,河海大学 地理信息科学系,2.5“数字地球”的主要特点学科特点河海大学 地理信息,31,2.5“数字地球”的主要特点,应用特点,普通信息检索浏览服务,一般管理分析服务,决策支持模拟服务,河海大学 地理信息科学系,2.5“数字地球”的主要特点应用特点河海大学 地理信息,32,
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