我国发展“数字地球”的条件

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”。借助于这个“数字地球”，人们不论走到哪里，都可以按地理坐标了解地球上任何一处、任何方面的信息。换言之，随着信息传递的数字化和网络化，用户可在办公室的终端或会议室大投影屏幕上，按照地理坐标进行检索和展示千里之外的三维地形地貌，加上道路、桥梁等各种地物及实地摄像，形成逼真的电子沙盘，身临其境地进行实地勘察河流险情、进行退耕还林的模拟分析，在地域空间中配置资源和资本等。

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，增强对重大自然灾害的快速反应能力。国民经济建设和社会发展的实践活动大约有80％与地域空间有关，科技队伍中从事资源环境工作的人员占总人数的40％左右。

据不完全统计，我国各地已建、在建和计划建设的大、中型地理空间数据库多达200多个，在《中国21世纪议程》的62个优先发展项目中，就有42个需要建立或应用地理信息系统（GIS）。但就总体而言，目前我国地理信息化建设存在着“各自为政，各行其是”的问题和“头痛医头，脚痛医脚”的现象，缺乏统一的国家规划和协调。例如，长江、松花江遭受特大洪水，需要上防洪地理信息系统；耕地减少，就提出要搞土地监测信息系统；各部门一哄而起，系统之间的地理空间数据分类、编码、简繁程度差异很大，不仅难以兼容和共用，而且往往内容重复，低层次地重复生产，造成巨大浪费。此外，我国发射对地观测卫星也缺乏全面规划和部门协调工作；通讯系统多网并行的局面造成了不必要的浪费。造成这种状况的一个主要原因是，缺少一个像“数字地球”这样高层次的发展思路或战略目标。

“数字地球”为我国“跨越式”发展提供了机遇。我国有关部委、中科院、各省、市、县在近20年间，已经积累了建立“数字地球”所需的大量原始数字化数据和相应的资料，包括无以数计的各类数字化地理基础图、专题图、城市地籍图等。我国基本地形图比例尺系列有多种比例尺，目前，全国范围的1：250000和1∶1000000的基本地形图已经数字化完毕。下一步将进行1：50000比例尺的地形图数字化工作，这些数字化地形图是其他专题地图制作和专题信息系统建设的重要基础。目前国家有关部委在“八五”、“九五”计划中设立的一些重大攻关项目为“数字地球”在农业、资源、环境、灾害、人口及可持续发展决策、全球变化方面的应用积累了丰富的经验。我国许多城市利用航空摄影测量生产1：500至1：2000的地形图，管线图、地籍图、房产图则主要是使用地面测绘，少数城市使用地面测绘生产1：500地形图。

我国已经发射了68颗卫星，其中科学技术卫星10颗，气象卫星5颗，1颗资源卫星，17颗返回式卫星，获取了高分辨率的全景摄影图像；建立了多个遥感卫星地面接收站，接收和供应LANDSATTM、SPOT和RADARSAT等图像数据，覆盖国土面积83％；建立了一批气象卫星接收台站，接收和处理NOAA及静止气象卫星等数据；建立了中低空高效机载对地观测组合平台和大量的地面观测台站。

在应用方面，我国先后开展了水、旱、雪等灾害监测和损失评估任务和地震损失评估，黄淮海平原小麦、松辽平原玉米、江汉和太湖流域水稻种植面积和产量预报，中越陆地和北部湾海域划界，地质矿产和水资源的勘探，森林、草场资源调查与评价，海洋渔场调查，城市规划与土地管理，气象和海洋预报等方面的工作，积累了一定的应用经验。

“中国信息高速公路”等基础设施的建设为发展中国“数字地球”提供了通讯支撑条件。国家四大计算机网络已具备了完善的信息基础平台。我国自主发展的地理信息系统软件已初见端倪，开始在国内市场占领相当份额，将为我国“数字地球”提供必要的软件支持条件。我国“863计划”、“S863计划”、“攀登计划”、“火炬计划”、“973计划”等国家科技发展计划的实施，将推动我国“数字地球”的概念创新和技术创新。此外，我国培养了一批有较高水平、梯队合理的科技和管理队伍，是实施数字地球的重要保障。

就技术而言，目前发射对地观测卫星已不再需要天文数字的巨额经费，仅需千万元到亿元投资即可发射小卫星系列。由于我国传统数据传输网的包袱很小，可以直接建成宽带通讯网络。这都将会大大缩短我国实现“数字地球”战略的发展进程。

建设和发展“数字地球”需要多学科交叉、多部门协作和国际合作。就多学科交叉而言，“数字地球”建设涉及信息的获取、信息处理和信息应用等方面的科学技术，需要地球科学技术、空间科学技术和信息科学技术及相关社会经济等领域的工作者的共同努力。为了搞好“数字地球”的建设和应用工作，应充分利用各部门、各单位现有工作基础，整合现有数据。为此，要根据统一的规范标准，将大量、分散的地球科学数据规一、整编、数字化，形成多尺度、多类型的“数字地球”空间数据框架。

鉴于“数字地球”是人类历史上最大的信息系统，必须通过各国政府、有关民间组织和各界人士的共同努力才能实现。因而，广泛的国际合作将是“数字地球”成功的基础。

中国科学院地学部于1998年11月初在北京香山组织召开了“资源环境信息与数字地球”研讨会；在此基础之上，于1999年1月20日向国务院提交了《中国数字地球发展战略的建议》，其后又向国务院有关领导提交了《关于促进我国数字化地理信息共享机制建立的建议》。随后，中国科学院地学部又于1999年4月召开了“数字地球”系列学术研讨会，提出了“需求牵引，统筹规划，阶段发展，择优支持，共建共享”的20字发展方针。

与此同时，各有关部委积极推动相关工作。科技部组织了第4次年度国产GIS软件测评，国产GIS软件在科技部的推动下取得了重大进展；我国与巴西合作研制的陆地资源卫星发射成功；国土资源部开始启动“数字国土”工程；国家测绘局建立了七大江河重点防范区1：1万数字高程模型，并开始启动1：5万基础地理数据库建库工程。