数字地球范文10篇

数字地球范文篇1

关键词：现代测绘学数字地球

1993年和1994年美国先后以总统令的形式提出建立"国家信息基础设施"(NII)，即通称的信息高速公路，以及"国家空间数据基础设施"(NSDI)，这是进一步推进社会信息化，抢占信息产业发展新的制高点和主动权的重大战略步骤，时隔五年，这一计划的实施初见成效，刺激了美国的经济增长，于是去年又以美国副总统演讲形式推出数字地球的概念和构想，并计划到2020年试图达到地球信息化的最终目标，亮出了美国这一近期全球信息战略的底牌。由美国政府高层出面提出的这一"数字地球"构想引起全球各方关注，并成为学术界热点话题。中国学者尤其在地学界也作出了积极的反应，不论从科学技术的角度还是从国家利益的角度，中国要准备迎接这一严峻挑战，已成共识。作为测绘学科，测绘行业反应更显强烈，数字地球概念为测绘事业发展提供了新的机遇和更高层次的发展前景。这里我们想就现代测绘学的发展从学科的观点稍为具体地探讨一下它与数字地球的关系和在构建数字地球中的作用。

一、测绘学的现展

空间技术，各类对地观测卫星使人类有了对地球整体进行观察和测绘的工具，好象可以把地球摆在实验室进行观察研究一样方便。由空间技术和其它相关技术，如由计算机、信息、通讯等技术发展起来的3S技术（GPS、RS、GIS）在测绘学中的不断出现和应用，使测绘学从理论到手段都发生了根本的变化。测绘生产任务也由传统的纸上或类似介质的地图编制、生产和更新发展到地理空间数据的采集、处理和管理。GPS的出现革新了传统的定位方式；传统的摄影测量数据采集技术已由遥感卫星或数字摄影获得的影像所代替，测绘人员在室内借助高速高容量计算机和专用配套设备对遥感影象或信号记录数据进行地表(甚至地壳浅层)几何和物理信息的提取和变换，得出数字化地理信息产品，由此制作各类可供社会使用的专用地图等测绘产品。我国960万平方公里国土的国家基本地图的成图或更新周期可望从十几年，几十年缩短到几年或更短，测绘业的体力劳动得到解放，生产力得到大的提高。今天，光缆通讯、卫星通讯、数字化多媒体网络技术可使测绘产品从单一纸质信息转变为磁盘和光盘等电子信息，产品分发可从单一邮路转到"电路"(数字通讯和计算机网络传真)，测绘产品的形式和服务社会的方式由于信息技术的支持发生了很大变化，进入了信息化的发展。当前，随着我国经济的高速发展和经济所有制成份和运行体制的改革，需要开放民用国家测绘产品；从技术方面看，西方国家卫星测地技术可制作全球几乎任一地区1米分辨率(相当1∶1万比例尺)的地图，卫星上的GPS又可将这种地图纳入全球参考框架和转换为他们的国家坐标系，中、小比例尺国家地图的保密价值已大大降低；对于军事敏感的重力数据，卫星重力技术所发展的低阶全球重力场模型已足够用于他们的远程战略导弹发射。目前全球高阶重力场模型(如EGM96)分辨率已达50公里，已接近我国现有重力数据的分辨率，其保密价值也需要重新评估。这一形势使绝大部份测绘产品可以作为普通商品服务于全社会，测绘业从单一国家事业逐渐转变为社会主义市场经济的产业，这无疑为测绘学的发展注入了新的活力和扩大了发展空间，这也是一个有重要意义的历史性转变。

综上所述，由于以空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术为支柱的测绘高新技术日新月异的迅猛发展，测绘学的理论基础、测绘工程的技术体系、其研究领域和学科目标，正在适应新形势的需要发生着深刻的变化，表现为正在以高新技术为支撑和动力，进入市场竞争求发展，测绘业已成为一项重要的信息产业。它的服务范围和对象也在不断扩大，不仅是原来的单纯从控制到测图，为国家制作基本地形图的任务，而是扩大到国民经济和国防建设中与空间数据有关的各个领域。它必将随着21世纪更加成熟的信息化社会的到来向更高层次发展，在未来数字地球的概念和技术框架中占据重要的基础性地位。二、数字地球和现代测绘学

地球上一切事件都发生在一定的空间位置，人类社会经济活动所需要的信息绝大部分(约80%)都与地理位置相关。中国21世纪议程62个优先发展项目中，约有40个需要建立或应用地理信息系统。数字地球是利用海量地理信息（即地球空间数据）对地球所做的多分辨率、三维的数字化描述的整体信息模型，便于人类最大限度地实现信息资源的共享和合理使用，为人类认识、改造和保护地球提供一种新的手段，这里在数字地球的概念中突出显示了地理坐标的框架作用，因此NSDI是数字地球的基础设施，要求提供(地球)空间数据框架，包括大地测量控制框架(国家定位网和重力控制网)、数字正射影像、数字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地藉等基础地理数据集。在此框架上加载各类地球自然信息和人类社会经济活动等一切所需要和感兴趣的人文信息。为数字地球提供上述地球空间数据框架是测绘业本身的"专职"，但又对测绘学提出了更高层的技术要求。

NSDI要建立在NII上，要在因特网上运行，要求开发功能强、效率高的因特网GIS软件。这表明还要大力发展测绘产品的计算机网络技术，它的技术基础是宽带、高速图形图象网络，当然其中宽带高速问题需要国家投资在NII中解决。数字地球构想的另一个高技术特点是虚拟现实模型。目前发展起来的全数字化摄影测量就能够利用功能强大的计算机系统或工作站，对数字化影象进行处理，建立立体地形或地物虚拟模型。但如何将这一技术用在因特网上对多种测绘产品和普通用户提供虚拟模型甚或虚拟现实模型，则是要进一步研究和发展的。数字地球是对真实地球及其相关现象的多分辨率、统一性的三维数字化整体表达，这里强调了统一性和整体性，要求全球多源数据无缝无边的连结和整合。从空间数据框架来说，其统一性和整体性是由大地测量来实现和给予保证的。大地测量是传统测绘的基础，对当前信息化测绘和构建未来数字地球更是基础的基础，即空间数据框架的框架。它要求全球采用统一的参考椭球模型和相应的地心坐标参考框架(如ITRF)；全球统一的高程基准，即统一定义和使用的大地水准面；全球统一的重力测量基准(重力基本网)；全球统一的地图投影系统。一切原有的测绘成果，特别是国家基本地图都要转换到上述全球统一的参考系中。数字地球对全球大地测量提出了更高更紧迫的要求。GPS配以少量SLR和VLBI站是各国保持和维护各自的地心参考框架的基本技术，但局部坐标到全球坐标的转换目前还难于达到优于米级的精度；全球高程系统的统一问题，大地测量学家经过几十年的研究，目前还是一个未能解决的难题，最终要通过全球重力数据，特别是新一代卫星重力计划和卫星海洋测高计划在国际大地测量协会的统筹和协调下实现。

海洋占全球面积的70%，海洋将是21世纪资源开发的主要竞争空间，海洋动力环境的变化（如厄尔尼诺现象）又是决定全球气候变化的主要控制"阀门"。数字地球向海洋测绘提出了挑战。从全球来说，目前海洋的精细测绘基本上还是空白，多波束测深技术的发展加速了各国领海海底地形的测绘，但要将陆地坐标参考框架以相近的精度扩展到海洋仍存在困难，海上GPS定位精度还低于5米；由于陆地高程基准不能用水准测量传递到海洋，在卫星测高技术的支持下用某种去掉潮汐影响的平均海面作深度基准，精度可达米级，和多波束测深精度相当。但广大的开阔深海的海底地形测绘不可能用船载测深仪完成，用卫星测高结合重力数据(低阶或中阶重力场模型)反演海底地形，目前试验精度可达10-100米。数字地球将要求海洋测绘技术有新的突破。

测绘学由于其技术的突破已日益向相关地学领域渗透。大地测量更成为研究地球动力学(包括海洋动力甚至大气动力)的重要技术手段，GPS监测已能提供全球板块运动和地壳形变精密数据，可用于研究地学灾害(地震、滑坡和火山爆发等)的预测；GPS已可以和VLBI相近的精度和频谱分辨率监测地球自转的变化，由此研究地球深部结构和动力过程及全球变化；专题GIS也成为环境灾害问题分析预测工具。数字地球最重要的功能之一是为解决21世纪人类面临的环境和灾害问题提供一个可供观察、分析、模拟和预测的全球信息系统，以期协调人与自然的关系。

我们赞成活数字地球或动态数字地球的提法，因为人类是生活在不断运动变化的地球上。现在在全球性的观测中，各种对地观测新技术已可能连续快速获取地球表面（或浅层）随时间变化的几何和物理信息，了解地球上各种现象及其变化。因此测绘学或者说测绘业则应当利用3S技术结合合成孔经雷达干涉技术（INSAR）以及其他新技术（如卫星重力探测技术等）对地进行观测，为构建活数字地球提供描述地球动态变化的地理信息产品。

数字地球构想是推动人类大踏步跨进信息社会的重大战略步骤，有挑战也有风险。测绘是数字地球的基础，测绘工作者也将是构造数字地球的"尖兵"，也要求测绘学有新的发展和突破。

三、测绘学和地球空间信息学

在本文第一部分已谈及测绘学在新的技术进步推动下的现展趋势。从现代信息论的观点看，测绘学本质上就是一门关于地球空间信息的学科，传统的测绘受地面测量技术、时空尺度和精度水平以及投入的局限，其产品主要是单一的地形图和在地形图基础上编绘的专用地图。它不能反映、至少不能及时反映地球表面形态的变化，特别是大范围和全球变化。其产品制作周期长，已不能满足地区经济和全球经济高速发展的多种需要。信息技术加快了人类社会的运行速度。测绘学应该是提供人类生存空间自然环境及其变化信息的学科，它的学科内涵发生了巨大的变化，因此如何界定测绘学的含义，已是世界各国测绘工作者所关注的问题。于是从90年代开始，国际上将测绘学（SurveyingandMapping）更改为一个新词，以准确反映学科实质，Geomatics一词由此应运而生。随后，有关Geomatics的提法在我国学术界，主要是地学界成为热门话题，由于对其含义理解不同，其中文译名也是五花八门，现在将它译成"地球空间信息学"，已基本得到认同。不管人们对Geomatics的含义如何理解，但根据ISO的标准定义和国际测绘联合会（IUSM）对"测绘学"的定义，两者的含义是基本类同的，只不过Geomatics所涉及的地球空间信息的范围更宽一些。Geomatics更准确地描述了测绘学在现代信息〖CD2〗通讯社会中的地位和作用，适应了现代社会对地球空间信息的极大需求的特点，因而发展和提高了测绘学的研究和工作领域，符合现代测绘学发展的实际。现代测绘工程的核心技术是空间技术，包括GPS、卫星遥感和航测，测绘的范围扩展到整个近地空间，例如近地空间航天器的导航定位，近地空间重力场的测定，大气层甚至电离层的信息；其支撑技术是信息技术，主要处理电磁波信息和影像信息，加之通讯、计算机网络等信息技术，使地球空间信息学科的理论和技术体系比传统的测绘学有了很大的发展和更新，由此，Geomatics适合于纳入数字地球的理论和技术框架。

随着数字地球构想的实施，测绘学面临一个历史性的发展新机遇，传统的或现代测绘学将以地球空间信息学的新面目立于地球科学分支学科之林，以更强的活力向前发展，前景良好。

四、建议

本文漫谈了测绘学的发展及其与数字地球构想的关系。为在21世纪加速建设我国空间数据基础设施，发展我国的测绘学科和测绘事业，以迎接"数字地球"的挑战，根据我国目前测绘事业发展的现状，从一个侧面（主要是大地测量方面）提出以下建议：

1.尽快统一我国大地定位参考框架的建设，对近年来由各个部门独立建立的各等级GPS定位网进行必要的联测和统一整体平差，此举可望进一步加强部级的大地定位框架；

2.将沿海各部门100多个验潮站统一组织GPS联测，精密确定各验潮站水位标尺零点的大地高，填补陆海相接地带重力测量空白。此举为统一陆海大地水准面，建立海洋高程基准，研究海平面变化至关重要；

3.研究将陆地GPS定位框架向我国领海扩展的方案，着手建立我国包括海域的广域差分GPS定位系统；

4.尽快完成重建我国重力基本网，发展航空重力测量系统，加密西部地区重力测量和GPS水准，加大力度支持对卫星测高数据的利用，为下世纪确定我国亚分米级或厘米级大地水准面作好数据储备，建立可在因特网上运行的新的重力数据库；

数字地球范文篇2

关键词：现代测绘学数字地球

1993年和1994年美国先后以总统令的形式提出建立"国家信息基础设施"(NII)，即通称的信息高速公路，以及"国家空间数据基础设施"(NSDI)，这是进一步推进社会信息化，抢占信息产业发展新的制高点和主动权的重大战略步骤，时隔五年，这一计划的实施初见成效，刺激了美国的经济增长，于是去年又以美国副总统演讲形式推出数字地球的概念和构想，并计划到2020年试图达到地球信息化的最终目标，亮出了美国这一近期全球信息战略的底牌。由美国政府高层出面提出的这一"数字地球"构想引起全球各方关注，并成为学术界热点话题。中国学者尤其在地学界也作出了积极的反应，不论从科学技术的角度还是从国家利益的角度，中国要准备迎接这一严峻挑战，已成共识。作为测绘学科，测绘行业反应更显强烈，数字地球概念为测绘事业发展提供了新的机遇和更高层次的发展前景。这里我们想就现代测绘学的发展从学科的观点稍为具体地探讨一下它与数字地球的关系和在构建数字地球中的作用。

一、测绘学的现展

空间技术，各类对地观测卫星使人类有了对地球整体进行观察和测绘的工具，好象可以把地球摆在实验室进行观察研究一样方便。由空间技术和其它相关技术，如由计算机、信息、通讯等技术发展起来的3S技术（GPS、RS、GIS）在测绘学中的不断出现和应用，使测绘学从理论到手段都发生了根本的变化。测绘生产任务也由传统的纸上或类似介质的地图编制、生产和更新发展到地理空间数据的采集、处理和管理。GPS的出现革新了传统的定位方式；传统的摄影测量数据采集技术已由遥感卫星或数字摄影获得的影像所代替，测绘人员在室内借助高速高容量计算机和专用配套设备对遥感影象或信号记录数据进行地表(甚至地壳浅层)几何和物理信息的提取和变换，得出数字化地理信息产品，由此制作各类可供社会使用的专用地图等测绘产品。我国960万平方公里国土的国家基本地图的成图或更新周期可望从十几年，几十年缩短到几年或更短，测绘业的体力劳动得到解放，生产力得到大的提高。今天，光缆通讯、卫星通讯、数字化多媒体网络技术可使测绘产品从单一纸质信息转变为磁盘和光盘等电子信息，产品分发可从单一邮路转到"电路"(数字通讯和计算机网络传真)，测绘产品的形式和服务社会的方式由于信息技术的支持发生了很大变化，进入了信息化的发展。当前，随着我国经济的高速发展和经济所有制成份和运行体制的改革，需要开放民用国家测绘产品；从技术方面看，西方国家卫星测地技术可制作全球几乎任一地区1米分辨率(相当1∶1万比例尺)的地图，卫星上的GPS又可将这种地图纳入全球参考框架和转换为他们的国家坐标系，中、小比例尺国家地图的保密价值已大大降低；对于军事敏感的重力数据，卫星重力技术所发展的低阶全球重力场模型已足够用于他们的远程战略导弹发射。目前全球高阶重力场模型(如EGM96)分辨率已达50公里，已接近我国现有重力数据的分辨率，其保密价值也需要重新评估。这一形势使绝大部份测绘产品可以作为普通商品服务于全社会，测绘业从单一国家事业逐渐转变为社会主义市场经济的产业，这无疑为测绘学的发展注入了新的活力和扩大了发展空间，这也是一个有重要意义的历史性转变。

综上所述，由于以空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术为支柱的测绘高新技术日新月异的迅猛发展，测绘学的理论基础、测绘工程的技术体系、其研究领域和学科目标，正在适应新形势的需要发生着深刻的变化，表现为正在以高新技术为支撑和动力，进入市场竞争求发展，测绘业已成为一项重要的信息产业。它的服务范围和对象也在不断扩大，不仅是原来的单纯从控制到测图，为国家制作基本地形图的任务，而是扩大到国民经济和国防建设中与空间数据有关的各个领域。它必将随着21世纪更加成熟的信息化社会的到来向更高层次发展，在未来数字地球的概念和技术框架中占据重要的基础性地位。二、数字地球和现代测绘学

地球上一切事件都发生在一定的空间位置，人类社会经济活动所需要的信息绝大部分(约80%)都与地理位置相关。中国21世纪议程62个优先发展项目中，约有40个需要建立或应用地理信息系统。数字地球是利用海量地理信息（即地球空间数据）对地球所做的多分辨率、三维的数字化描述的整体信息模型，便于人类最大限度地实现信息资源的共享和合理使用，为人类认识、改造和保护地球提供一种新的手段，这里在数字地球的概念中突出显示了地理坐标的框架作用，因此NSDI是数字地球的基础设施，要求提供(地球)空间数据框架，包括大地测量控制框架(国家定位网和重力控制网)、数字正射影像、数字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地藉等基础地理数据集。在此框架上加载各类地球自然信息和人类社会经济活动等一切所需要和感兴趣的人文信息。为数字地球提供上述地球空间数据框架是测绘业本身的"专职"，但又对测绘学提出了更高层的技术要求。

NSDI要建立在NII上，要在因特网上运行，要求开发功能强、效率高的因特网GIS软件。这表明还要大力发展测绘产品的计算机网络技术，它的技术基础是宽带、高速图形图象网络，当然其中宽带高速问题需要国家投资在NII中解决。数字地球构想的另一个高技术特点是虚拟现实模型。目前发展起来的全数字化摄影测量就能够利用功能强大的计算机系统或工作站，对数字化影象进行处理，建立立体地形或地物虚拟模型。但如何将这一技术用在因特网上对多种测绘产品和普通用户提供虚拟模型甚或虚拟现实模型，则是要进一步研究和发展的。数字地球是对真实地球及其相关现象的多分辨率、统一性的三维数字化整体表达，这里强调了统一性和整体性，要求全球多源数据无缝无边的连结和整合。从空间数据框架来说，其统一性和整体性是由大地测量来实现和给予保证的。大地测量是传统测绘的基础，对当前信息化测绘和构建未来数字地球更是基础的基础，即空间数据框架的框架。它要求全球采用统一的参考椭球模型和相应的地心坐标参考框架(如ITRF)；全球统一的高程基准，即统一定义和使用的大地水准面；全球统一的重力测量基准(重力基本网)；全球统一的地图投影系统。一切原有的测绘成果，特别是国家基本地图都要转换到上述全球统一的参考系中。数字地球对全球大地测量提出了更高更紧迫的要求。GPS配以少量SLR和VLBI站是各国保持和维护各自的地心参考框架的基本技术，但局部坐标到全球坐标的转换目前还难于达到优于米级的精度；全球高程系统的统一问题，大地测量学家经过几十年的研究，目前还是一个未能解决的难题，最终要通过全球重力数据，特别是新一代卫星重力计划和卫星海洋测高计划在国际大地测量协会的统筹和协调下实现。

海洋占全球面积的70%，海洋将是21世纪资源开发的主要竞争空间，海洋动力环境的变化（如厄尔尼诺现象）又是决定全球气候变化的主要控制"阀门"。数字地球向海洋测绘提出了挑战。从全球来说，目前海洋的精细测绘基本上还是空白，多波束测深技术的发展加速了各国领海海底地形的测绘，但要将陆地坐标参考框架以相近的精度扩展到海洋仍存在困难，海上GPS定位精度还低于5米；由于陆地高程基准不能用水准测量传递到海洋，在卫星测高技术的支持下用某种去掉潮汐影响的平均海面作深度基准，精度可达米级，和多波束测深精度相当。但广大的开阔深海的海底地形测绘不可能用船载测深仪完成，用卫星测高结合重力数据(低阶或中阶重力场模型)反演海底地形，目前试验精度可达10-100米。数字地球将要求海洋测绘技术有新的突破。

测绘学由于其技术的突破已日益向相关地学领域渗透。大地测量更成为研究地球动力学(包括海洋动力甚至大气动力)的重要技术手段，GPS监测已能提供全球板块运动和地壳形变精密数据，可用于研究地学灾害(地震、滑坡和火山爆发等)的预测；GPS已可以和VLBI相近的精度和频谱分辨率监测地球自转的变化，由此研究地球深部结构和动力过程及全球变化；专题GIS也成为环境灾害问题分析预测工具。数字地球最重要的功能之一是为解决21世纪人类面临的环境和灾害问题提供一个可供观察、分析、模拟和预测的全球信息系统，以期协调人与自然的关系。

我们赞成活数字地球或动态数字地球的提法，因为人类是生活在不断运动变化的地球上。现在在全球性的观测中，各种对地观测新技术已可能连续快速获取地球表面（或浅层）随时间变化的几何和物理信息，了解地球上各种现象及其变化。因此测绘学或者说测绘业则应当利用3S技术结合合成孔经雷达干涉技术（INSAR）以及其他新技术（如卫星重力探测技术等）对地进行观测，为构建活数字地球提供描述地球动态变化的地理信息产品。

数字地球构想是推动人类大踏步跨进信息社会的重大战略步骤，有挑战也有风险。测绘是数字地球的基础，测绘工作者也将是构造数字地球的"尖兵"，也要求测绘学有新的发展和突破。

三、测绘学和地球空间信息学

在本文第一部分已谈及测绘学在新的技术进步推动下的现展趋势。从现代信息论的观点看，测绘学本质上就是一门关于地球空间信息的学科，传统的测绘受地面测量技术、时空尺度和精度水平以及投入的局限，其产品主要是单一的地形图和在地形图基础上编绘的专用地图。它不能反映、至少不能及时反映地球表面形态的变化，特别是大范围和全球变化。其产品制作周期长，已不能满足地区经济和全球经济高速发展的多种需要。信息技术加快了人类社会的运行速度。测绘学应该是提供人类生存空间自然环境及其变化信息的学科，它的学科内涵发生了巨大的变化，因此如何界定测绘学的含义，已是世界各国测绘工作者所关注的问题。于是从90年代开始，国际上将测绘学（SurveyingandMapping）更改为一个新词，以准确反映学科实质，Geomatics一词由此应运而生。随后，有关Geomatics的提法在我国学术界，主要是地学界成为热门话题，由于对其含义理解不同，其中文译名也是五花八门，现在将它译成"地球空间信息学"，已基本得到认同。不管人们对Geomatics的含义如何理解，但根据ISO的标准定义和国际测绘联合会（IUSM）对"测绘学"的定义，两者的含义是基本类同的，只不过Geomatics所涉及的地球空间信息的范围更宽一些。Geomatics更准确地描述了测绘学在现代信息〖CD2〗通讯社会中的地位和作用，适应了现代社会对地球空间信息的极大需求的特点，因而发展和提高了测绘学的研究和工作领域，符合现代测绘学发展的实际。现代测绘工程的核心技术是空间技术，包括GPS、卫星遥感和航测，测绘的范围扩展到整个近地空间，例如近地空间航天器的导航定位，近地空间重力场的测定，大气层甚至电离层的信息；其支撑技术是信息技术，主要处理电磁波信息和影像信息，加之通讯、计算机网络等信息技术，使地球空间信息学科的理论和技术体系比传统的测绘学有了很大的发展和更新，由此，Geomatics适合于纳入数字地球的理论和技术框架。

随着数字地球构想的实施，测绘学面临一个历史性的发展新机遇，传统的或现代测绘学将以地球空间信息学的新面目立于地球科学分支学科之林，以更强的活力向前发展，前景良好。

四、建议

本文漫谈了测绘学的发展及其与数字地球构想的关系。为在21世纪加速建设我国空间数据基础设施，发展我国的测绘学科和测绘事业，以迎接"数字地球"的挑战，根据我国目前测绘事业发展的现状，从一个侧面（主要是大地测量方面）提出以下建议：

1.尽快统一我国大地定位参考框架的建设，对近年来由各个部门独立建立的各等级GPS定位网进行必要的联测和统一整体平差，此举可望进一步加强部级的大地定位框架；

2.将沿海各部门100多个验潮站统一组织GPS联测，精密确定各验潮站水位标尺零点的大地高，填补陆海相接地带重力测量空白。此举为统一陆海大地水准面，建立海洋高程基准，研究海平面变化至关重要；

3.研究将陆地GPS定位框架向我国领海扩展的方案，着手建立我国包括海域的广域差分GPS定位系统；

4.尽快完成重建我国重力基本网，发展航空重力测量系统，加密西部地区重力测量和GPS水准，加大力度支持对卫星测高数据的利用，为下世纪确定我国亚分米级或厘米级大地水准面作好数据储备，建立可在因特网上运行的新的重力数据库；

数字地球范文篇3

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”（DigitalCity）源于“数字地球”（DigitalEarth）。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》(TheDigitalEarth：Understandingourplanetinthe21stCentury)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：RemoteSensing)、地理信息系统(GIS：GeographicalInformationSystem)、全球定位系统(GPS：GlobalPositionSystem)（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。其核心思想是利用数字化手段，借助信息高速公路最大限度地利用信息资源，整体性地解决城市所面临的经济、社会等诸多方面的问题。

2“数字城市”提出的背景

2.1“数字地球”概念的引发

数字城市源于数字地球的战略构想，产生于数字地球的科学背景和技术背景之下，是数字地球技术体系的集中体现，是数字地球的重要组成部分。城市作为地球表面人口、经济、技术设施、信息最稠密的地区，数字城市理所当然成为数字地球网络系统最重要的组成部分，也是建设数字地球的关键和难点。

数字地球概念的提出曾引起我国政府、专家和各界人士的高度重视。1998年6月，中国国家主席在接见两院院士时，曾两次提及数字地球的概念。1999年11月在北京召开的“数字地球国际会议”上，国务院副总理李岚清指出，数字地球对我们国家乃至全人类都具有十分重要的战略意义。中国科学院院士徐冠华也提出，数字地球不是一个孤立的项目，而是一个整体性、导向性的国家战略。

基于以上认识，专家们认为，数字地球实质上是设计和构建下一代全球信息基础设施，运用基于互联网的地理信息系统技术，将任何物理上，逻辑上与地理位置有关的包括社会和经济各方面的数据进行科学地、有机地组织，形成三维可视化的具有信息查询、管理监控、决策支持等多种功能的全球数字神经系统，据此人们可以快捷、便利、完整地了解我们这个星球各方面的信息，改善生存方式，提高生活质量。其中，数字城市是数字地球的实施的关键节点，数字城市细化又可以分为数字社区、数字家庭、数字个人。当前正在建设的数字城市就是由此演变来的。

2.2城市化进程的加速

从国内外专家学者对城市化所定义的概念看，以及城市化的实践证明，作为一种更高形态上人类文明的存在、发展方式，“城市化”不仅表现在经济乃至建筑意义上的“化”，更体现为人的生活在文化、社会等多个层面上文明程度的融合、提升上。因此，随着城市化水平的提高，随之而来的引发的一系列城市问题，必须寻求现代化的手段行之有效地予以解决。

就我国的城市化而言，工业的快速发展，已经带来了城市化的快速发展，城市化已成为中国经济增长的主要动力。建设部有关人士测算：到2030年左右，我国城市化水平将达到65%~70%左右。城市化现代化水平的提高不但意味着城市规模的增加，更意味着城市管理质量的提高，即城市规划、建设和管理手段的现代化。数字城市的建立正是为满足这一目的应运而生的。

我国城市化进程中存在着较为突出的“土地的城市化快于人口的城市化”“经济的城市化快于社会的城市化”“生产的城市化快于生活的城市化”等矛盾。“在建设社会主义和谐社会中，必须按照科学发展观要求，大力推进更加以人为本、让全社会都能分享成果的和谐城市化进程。”那么，利用现代高科技手段，大力发展数字城市，用数字化手段统一处理城市问题，最大限度地整合、利用城市信息资源，提升城市人的生活品质，是建设和谐城市的有效途径。

2.3可持续发展的要求

可持续发展是我们一直以来都较为关注的话题，简单地说就是一方面要减少资源消耗，另一方面是改进人们的生活品质和调整生活方式。可是在以资源、资金和劳动力为城市经济发展的驱动力的工业社会中是无法实现的。随着信息化浪潮的到来，知识经济逐渐取代工业经济，社会经济的发展更多的依靠知识和科学技术的新理论，避免了对资源的过分依赖，达到保护自然和环境的目的。数字城市正是信息化浪潮的产物之一。

数字城市对城市可持续发展的推动力主要表现在：一是通过向传统产业渗透，通过信息化改造工业化的旧模式，改变经济结构和产业结构，改变旧的经济增长模式，提高传统产业的生产效率；二是数字城市为城市可持续发展提供丰富的信息和科学的决策支持，极大地提高城市管理水平，从而提高城市的生产效率；三是数字城市作为高新技术集成的基础平台，本身会壮大高新技术产业，创造新的经济增长点；四是数字城市可以协调人口、资源和环境的关系，减轻传统工业化造成的三废问题，实现经济发展和环境保护的相互平衡。

3“数字城市”的功能

3.1政务领域的信息化

电子政务，就是政府机构应用现代信息和通信技术，将管理和服务通过网络技术进行集成，在互联网上实现政府组织结构和工作流程的优化重组，超越时间和空间及部门之间的分隔限制，向社会提供优质和全方位的、规范而透明的、符合国际水准的管理和服务。

电子政务包括网络建设、信息资源建设、应用系统开发、公务员培训和法规法律建设五个方面。电子政务的实施将促进政府的经济管理职能转变到为市场主体服务和创造良好发展环境上来，按照市场经济规律办事，更多强调社会管理和公共服务的职能。通过电子政务的实施使政府把主要精力放在创新体制和机制上来，放在营造有利于持续发展的市场环境上来，放在为广大公众提供更多更优质的服务上来，为企业提供高效的政务环境、营造公平竞争的市场环境。3.2经济领域的信息化

一是商业信息化。商业领域的信息化是因特网爆炸式发展的直接产物，是网络技术应用的全新发展方向。电子商务（ElectronicCommerce）是在Internet开放的网络环境下，基于浏览器/服务器应用方式，实现消费者的网上购物、商户之间的网上交易和在线电子支付的一种新型的商业运营模式。商业领域的信息化要求建立商业、外贸信息资源体系和相应的数据库系统，和全市各大、中型商场联网，向社会提供各种商品的信息，并汇集外经贸和国际外贸动向等数据，以及国际贸易方面的各种公约、协定等，逐步向基于因特网的现代电子商务系统过度。

二是产业信息化。数字城市可以加强城市经济发展后劲，加大产业结构调整。数字城市包含巨大的产业空间。毫无疑问，数字城市建设将促进和形成大批新兴产业，特别是信息业，用信息化带动工业化，为传统产业提供了再次创业的空间，必将促进城市经济的全面发展。

三是企业信息化。企业是国民经济的细胞，企业信息化是国家信息化的基础。数字城市积极推进企业信息化建设，以全面提高企业管理水平和整体竞争能力为根本目的，与企业改革、改组、改造相结合，与引进先进的管理理念相结合，利用信息技术改造传统产业，推进企业经营管理的信息化。

3.3城市管理的信息化

数字城市将全面提升城市管理和城市规划水平，进一步改善城市的经营环境。数字城市可以通过信息化手段提高城市管理水平，促进城市经济发展和社会进步。数字城市是城市空间信息的开发、使用和共享的需要，对城市的信息化进程产生极大的推动作用，在交通管理、人口管理、土地资源管理、社会治安管理、城市应急反应、社区建设等方面全面实现数字化、智能化，能够快速准确地为市长决策提供支持。

数字城市是一种新的决策与管理系统，可以给城市决策者、规划者、建设者提供直接有力的帮助，有利于提高政府决策的科学性、规范化和民主化水平，使城市规划具有更高的效率，更具前瞻性、科学性。

3.4公众服务的信息化

数字城市不仅是历史发展的必然，也是解决城市病的有效良方，同时，它可以提高城市的综合行政管理水平，强化城市的社会服务功能。以社会公共资源开发利用为核心，积极拓展信息技术在社会公共领域的应用，重点推进教育、旅游、社区、社会保障和医疗卫生信息化进程，增强服务功能，提高服务水准。全面建设医疗、养老、失业、工伤、生育等保险信息系统和劳动力市场信息系统，逐步扩展到社会福利、社会救济、优抚安置等领域，成为一体化的全市社会保障体系，最终实现社会保障和社会公共服务一卡通。推进社区信息化以解决日常工作和生活问题为出发点，使社区信息服务成为人们生活中的一个必要组成部分。

展望未来，从数字地球、数字国家到数字城市，再到数字小区，将逐步成为现实。“数字城市”将成为未来城市生存发展与现代管理的重要方式，“数字生活”也必将成为未来人类社会高品质生活科学发展、和谐发展的主要方式。我国数字化城市管理工作已被列入国家“十一五”期间发展的战略重点，并将从2008年开始将进入全面推广阶段。虽然目前我国数字城市建设在基础设施、相关技术等方面还有待完善，但只要按照既定发展战略逐步向前发展，相信在不久的将来数字城市的普及将不再是空中楼阁。

参考文献

［1］寇有观.“数字城市”的规划研究［J］.电脑知识与技术，2006.

［2］姚士谋等.我国城市化发展的新特点及其区域空间建设策略［J］.地球科学进展,2007,(7).

数字地球范文篇4

一、测绘学的现展

空间技术，各类对地观测卫星使人类有了对地球整体进行观察和测绘的工具，好象可以把地球摆在实验室进行观察研究一样方便。由空间技术和其它相关技术，如由计算机、信息、通讯等技术发展起来的3S技术（GPS、RS、GIS）在测绘学中的不断出现和应用，使测绘学从理论到手段都发生了根本的变化。测绘生产任务也由传统的纸上或类似介质的地图编制、生产和更新发展到地理空间数据的采集、处理和管理。GPS的出现革新了传统的定位方式；传统的摄影测量数据采集技术已由遥感卫星或数字摄影获得的影像所代替，测绘人员在室内借助高速高容量计算机和专用配套设备对遥感影象或信号记录数据进行地表(甚至地壳浅层)几何和物理信息的提取和变换，得出数字化地理信息产品，由此制作各类可供社会使用的专用地图等测绘产品。我国960万平方公里国土的国家基本地图的成图或更新周期可望从十几年，几十年缩短到几年或更短，测绘业的体力劳动得到解放，生产力得到大的提高。今天，光缆通讯、卫星通讯、数字化多媒体网络技术可使测绘产品从单一纸质信息转变为磁盘和光盘等电子信息，产品分发可从单一邮路转到"电路"(数字通讯和计算机网络传真)，测绘产品的形式和服务社会的方式由于信息技术的支持发生了很大变化，进入了信息化的发展。当前，随着我国经济的高速发展和经济所有制成份和运行体制的改革，需要开放民用国家测绘产品；从技术方面看，西方国家卫星测地技术可制作全球几乎任一地区1米分辨率(相当1∶1万比例尺)的地图，卫星上的GPS又可将这种地图纳入全球参考框架和转换为他们的国家坐标系，中、小比例尺国家地图的保密价值已大大降低；对于军事敏感的重力数据，卫星重力技术所发展的低阶全球重力场模型已足够用于他们的远程战略导弹发射。目前全球高阶重力场模型(如EGM96)分辨率已达50公里，已接近我国现有重力数据的分辨率，其保密价值也需要重新评估。这一形势使绝大部份测绘产品可以作为普通商品服务于全社会，测绘业从单一国家事业逐渐转变为社会主义市场经济的产业，这无疑为测绘学的发展注入了新的活力和扩大了发展空间，这也是一个有重要意义的历史性转变。

综上所述，由于以空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术为支柱的测绘高新技术日新月异的迅猛发展，测绘学的理论基础、测绘工程的技术体系、其研究领域和学科目标，正在适应新形势的需要发生着深刻的变化，表现为正在以高新技术为支撑和动力，进入市场竞争求发展，测绘业已成为一项重要的信息产业。它的服务范围和对象也在不断扩大，不仅是原来的单纯从控制到测图，为国家制作基本地形图的任务，而是扩大到国民经济和国防建设中与空间数据有关的各个领域。它必将随着21世纪更加成熟的信息化社会的到来向更高层次发展，在未来数字地球的概念和技术框架中占据重要的基础性地位。

二、数字地球和现代测绘学

地球上一切事件都发生在一定的空间位置，人类社会经济活动所需要的信息绝大部分(约80%)都与地理位置相关。中国21世纪议程62个优先发展项目中，约有40个需要建立或应用地理信息系统。数字地球是利用海量地理信息（即地球空间数据）对地球所做的多分辨率、三维的数字化描述的整体信息模型，便于人类最大限度地实现信息资源的共享和合理使用，为人类认识、改造和保护地球提供一种新的手段，这里在数字地球的概念中突出显示了地理坐标的框架作用，因此NSDI是数字地球的基础设施，要求提供(地球)空间数据框架，包括大地测量控制框架(国家定位网和重力控制网)、数字正射影像、数字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地藉等基础地理数据集。在此框架上加载各类地球自然信息和人类社会经济活动等一切所需要和感兴趣的人文信息。为数字地球提供上述地球空间数据框架是测绘业本身的"专职"，但又对测绘学提出了更高层的技术要求。

NSDI要建立在NII上，要在因特网上运行，要求开发功能强、效率高的因特网GIS软件。这表明还要大力发展测绘产品的计算机网络技术，它的技术基础是宽带、高速图形图象网络，当然其中宽带高速问题需要国家投资在NII中解决。数字地球构想的另一个高技术特点是虚拟现实模型。目前发展起来的全数字化摄影测量就能够利用功能强大的计算机系统或工作站，对数字化影象进行处理，建立立体地形或地物虚拟模型。但如何将这一技术用在因特网上对多种测绘产品和普通用户提供虚拟模型甚或虚拟现实模型，则是要进一步研究和发展的。数字地球是对真实地球及其相关现象的多分辨率、统一性的三维数字化整体表达，这里强调了统一性和整体性，要求全球多源数据无缝无边的连结和整合。从空间数据框架来说，其统一性和整体性是由大地测量来实现和给予保证的。大地测量是传统测绘的基础，对当前信息化测绘和构建未来数字地球更是基础的基础，即空间数据框架的框架。它要求全球采用统一的参考椭球模型和相应的地心坐标参考框架(如ITRF)；全球统一的高程基准，即统一定义和使用的大地水准面；全球统一的重力测量基准(重力基本网)；全球统一的地图投影系统。一切原有的测绘成果，特别是国家基本地图都要转换到上述全球统一的参考系中。数字地球对全球大地测量提出了更高更紧迫的要求。GPS配以少量SLR和VLBI站是各国保持和维护各自的地心参考框架的基本技术，但局部坐标到全球坐标的转换目前还难于达到优于米级的精度；全球高程系统的统一问题，大地测量学家经过几十年的研究，目前还是一个未能解决的难题，最终要通过全球重力数据，特别是新一代卫星重力计划和卫星海洋测高计划在国际大地测量协会的统筹和协调下实现。

海洋占全球面积的70%，海洋将是21世纪资源开发的主要竞争空间，海洋动力环境的变化（如厄尔尼诺现象）又是决定全球气候变化的主要控制"阀门"。数字地球向海洋测绘提出了挑战。从全球来说，目前海洋的精细测绘基本上还是空白，多波束测深技术的发展加速了各国领海海底地形的测绘，但要将陆地坐标参考框架以相近的精度扩展到海洋仍存在困难，海上GPS定位精度还低于5米；由于陆地高程基准不能用水准测量传递到海洋，在卫星测高技术的支持下用某种去掉潮汐影响的平均海面作深度基准，精度可达米级，和多波束测深精度相当。但广大的开阔深海的海底地形测绘不可能用船载测深仪完成，用卫星测高结合重力数据(低阶或中阶重力场模型)反演海底地形，目前试验精度可达10-100米。数字地球将要求海洋测绘技术有新的突破。

测绘学由于其技术的突破已日益向相关地学领域渗透。大地测量更成为研究地球动力学(包括海洋动力甚至大气动力)的重要技术手段，GPS监测已能提供全球板块运动和地壳形变精密数据，可用于研究地学灾害(地震、滑坡和火山爆发等)的预测；GPS已可以和VLBI相近的精度和频谱分辨率监测地球自转的变化，由此研究地球深部结构和动力过程及全球变化；专题GIS也成为环境灾害问题分析预测工具。数字地球最重要的功能之一是为解决21世纪人类面临的环境和灾害问题提供一个可供观察、分析、模拟和预测的全球信息系统，以期协调人与自然的关系。

我们赞成活数字地球或动态数字地球的提法，因为人类是生活在不断运动变化的地球上。现在在全球性的观测中，各种对地观测新技术已可能连续快速获取地球表面（或浅层）随时间变化的几何和物理信息，了解地球上各种现象及其变化。因此测绘学或者说测绘业则应当利用3S技术结合合成孔经雷达干涉技术（INSAR）以及其他新技术（如卫星重力探测技术等）对地进行观测，为构建活数字地球提供描述地球动态变化的地理信息产品。

数字地球构想是推动人类大踏步跨进信息社会的重大战略步骤，有挑战也有风险。测绘是数字地球的基础，测绘工作者也将是构造数字地球的"尖兵"，也要求测绘学有新的发展和突破。

三、测绘学和地球空间信息学

在本文第一部分已谈及测绘学在新的技术进步推动下的现展趋势。从现代信息论的观点看，测绘学本质上就是一门关于地球空间信息的学科，传统的测绘受地面测量技术、时空尺度和精度水平以及投入的局限，其产品主要是单一的地形图和在地形图基础上编绘的专用地图。它不能反映、至少不能及时反映地球表面形态的变化，特别是大范围和全球变化。其产品制作周期长，已不能满足地区经济和全球经济高速发展的多种需要。信息技术加快了人类社会的运行速度。测绘学应该是提供人类生存空间自然环境及其变化信息的学科，它的学科内涵发生了巨大的变化，因此如何界定测绘学的含义，已是世界各国测绘工作者所关注的问题。于是从90年代开始，国际上将测绘学（SurveyingandMapping）更改为一个新词，以准确反映学科实质，Geomatics一词由此应运而生。随后，有关Geomatics的提法在我国学术界，主要是地学界成为热门话题，由于对其含义理解不同，其中文译名也是五花八门，现在将它译成"地球空间信息学"，已基本得到认同。不管人们对Geomatics的含义如何理解，但根据ISO的标准定义和国际测绘联合会（IUSM）对"测绘学"的定义，两者的含义是基本类同的，只不过Geomatics所涉及的地球空间信息的范围更宽一些。Geomatics更准确地描述了测绘学在现代信息〖CD2〗通讯社会中的地位和作用，适应了现代社会对地球空间信息的极大需求的特点，因而发展和提高了测绘学的研究和工作领域，符合现代测绘学发展的实际。现代测绘工程的核心技术是空间技术，包括GPS、卫星遥感和航测，测绘的范围扩展到整个近地空间，例如近地空间航天器的导航定位，近地空间重力场的测定，大气层甚至电离层的信息；其支撑技术是信息技术，主要处理电磁波信息和影像信息，加之通讯、计算机网络等信息技术，使地球空间信息学科的理论和技术体系比传统的测绘学有了很大的发展和更新，由此，Geomatics适合于纳入数字地球的理论和技术框架。

随着数字地球构想的实施，测绘学面临一个历史性的发展新机遇，传统的或现代测绘学将以地球空间信息学的新面目立于地球科学分支学科之林，以更强的活力向前发展，前景良好。

四、建议

本文漫谈了测绘学的发展及其与数字地球构想的关系。为在21世纪加速建设我国空间数据基础设施，发展我国的测绘学科和测绘事业，以迎接"数字地球"的挑战，根据我国目前测绘事业发展的现状，从一个侧面（主要是大地测量方面）提出以下建议：

1.尽快统一我国大地定位参考框架的建设，对近年来由各个部门独立建立的各等级GPS定位网进行必要的联测和统一整体平差，此举可望进一步加强部级的大地定位框架；

2.将沿海各部门100多个验潮站统一组织GPS联测，精密确定各验潮站水位标尺零点的大地高，填补陆海相接地带重力测量空白。此举为统一陆海大地水准面，建立海洋高程基准，研究海平面变化至关重要；

3.研究将陆地GPS定位框架向我国领海扩展的方案，着手建立我国包括海域的广域差分GPS定位系统；

4.尽快完成重建我国重力基本网，发展航空重力测量系统，加密西部地区重力测量和GPS水准，加大力度支持对卫星测高数据的利用，为下世纪确定我国亚分米级或厘米级大地水准面作好数据储备，建立可在因特网上运行的新的重力数据库；

数字地球范文篇5

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OpenGIS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1m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。

④GIS系统更容易集成。

⑤GIS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。

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DataWarehousing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networkfilesystem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。

数字地球范文篇6

[关键字]数字城市；可持续发展；信息化建设

1引言

21世纪是信息化、网络化、数字化、智能化蓬勃发展的新世纪。世界范围内的新技术革命和知识经济的浪潮，推动发展中国家和发达国家在电子信息技术领域的创新与应用，重新站在同一起跑线上，共同面对新的发展机遇和挑战。

城市信息化作为国家信息化的重要组成部分，既是区域信息化的中心，也是城市现代化的必由之路。近年来，伴随着经济全球化和社会信息化的进程，我国通信业、计算机业、广播电视业的传输、存储、处理技术全面实现数字化、各行各业都争先开展语音、视频、数据综合业务，竞相进人结合服务领域，并且出现了产业重组与兼并现象，形成了“数字会聚”、“三网融合”的趋势。随着宽带IP技术的发展，宽带IP网已成为三网融合的结合点。产生“无时不在、无处不在”的无缝网络，将改变人们的社会、经济、文化、生活方式，也将对未来城市发展产生重大影响。

2数字城市背景分析

2.1社会背景

数字城市的概念来源于数字地球。人类经过数十年的努力，在空间科学技术以及遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）等领域取得了巨大成就。特别是随着全球范围内对地观测系统（EOS）、国家信息基础设施（NII）、国家空间数据基础设施（NSDI）等重大计划的实施，人类对地球不同层面、不同现象的综合观测能力以及信息的处理、传输和应用能力达到了空前的水平。由此，1998年1月，美国人顺应历史发展潮流，率先提出了数字地球的概念。数字地球是一个全局性长远的战略思维，其核心在于：（l）用数字化手段统一性地处理地球问题；（2）最大限度地利用信息资源。

数字地球在不同的历史时期有其特定的目标，目前从社会经济发展的需要来说，建立数字城市具有更为现实的意义和价值，而且可操作性更高。所谓“数字化城市”，是指充分利用数字化及其相关计算机技术和手段，对城市基础设施与生活发展相关的各方面内容进行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、社会等复杂系统的数字网络化管理、服务与决策功能的信息体系。数字城市是城市信息技术的综合应用。典型应用包括电子政务、电子商务、城市智能交通、市政基础设施管理、公共信息服务、教育管理、社会保障管理、城市环境质量监测与管理、社区管理等几乎所有的城市生活管理方面和经济层面。

2.2技术背景

2.2.13S(RS、GIS、GPS)的技术背景

遥感技术（RS）的迅猛发展，使得人们从空间或空中对城市进行观测的能力空前提高。自1957年第一颗人造卫星进入太空以来，世界各国成功发射了5000余个各类航天器。其中，对地观测卫星（含侦察卫星）占总数的40％左右，居各类航天器之首。利用CCD阵列传感器，已获得分辨率高达1m的影像。成像光谱仪可以达到5-40nm的光谱分辨率。微波遥感的发展可以获取全天候的信息。

地理信息系统（GIS）萌芽于20世纪60年代初。近20年来，地理信息系统技术的发展令人瞩目。据国际高科技企业分析公司1994年的年报分析，全球GIS软件及相关服务的产值从1994年的12亿美元上升到1999年38亿美元。

全球定位系统（GPS）采用测定三维坐标的方法，使定位从静态扩展到动态，从后处理扩展到实时定位与导航，其观测精度达到各种要求的精度，如从百米级发展到数米级，进一步发展到分米级、厘米级。

作为现代城市地理信息产业的基础，测绘己经从传统的地面大地测量转移到基于卫星导航系统的卫星大地测量，从航空摄影测量转向基于遥感的航空航天数字摄影测量，从单一的地图制图转向电子地图数据库、地理信息系统的建设。而且技术结构也从单一技术向“3S”集成技术、基于网络环境的“3S”运行体系发展。

2.2.2空间数据建设

构建数字城市需要数据。1994年，美国提出了国家空间数据基础设施计划即NSDI计划，该计划的核心是国家基础地理信息数据库的建设，它包含数字线划地形数据（DLG）、数字高程模型（DEM）、数字栅格数据（DRG）、数字正射影像数据（DOM）以及地名等数据库的建设。

2.2.3信息高速公路

数字城市的信息是可以并应当为公众所共享的。共享的基础设施就是信息高速公路。信息高速公路概念源于美国。美国时任总统克林顿于1993年2月正式提出美国决定建设信息高速公路--国家信息基础设施以此作为产业发展的基础，带动新学科和交叉学科发展，形成高新企业群，提高生产效率，增强国际竞争能力，促进经济腾飞。

2.2.4互联网

1996年，美国政府提出了新一代Internet，即NGI实施计划。该计划由美国34所大学和研究机构发起，其目标立足于当前Internet的TCP/IP协议。[摘要]数字城市是数字地球应用的重要部分之一，也是数字地球最基本的空间层次之一。数字城市是21世纪城市的发展方向。本文结合当今世界信息化发展现状，分析和探讨了21世纪我国数字城市的体系架构及发展构想。

[关键字]数字城市；可持续发展；信息化建设

1引言

21世纪是信息化、网络化、数字化、智能化蓬勃发展的新世纪。世界范围内的新技术革命和知识经济的浪潮，推动发展中国家和发达国家在电子信息技术领域的创新与应用，重新站在同一起跑线上，共同面对新的发展机遇和挑战。

城市信息化作为国家信息化的重要组成部分，既是区域信息化的中心，也是城市现代化的必由之路。近年来，伴随着经济全球化和社会信息化的进程，我国通信业、计算机业、广播电视业的传输、存储、处理技术全面实现数字化、各行各业都争先开展语音、视频、数据综合业务，竞相进人结合服务领域，并且出现了产业重组与兼并现象，形成了“数字会聚”、“三网融合”的趋势。随着宽带IP技术的发展，宽带IP网已成为三网融合的结合点。产生“无时不在、无处不在”的无缝网络，将改变人们的社会、经济、文化、生活方式，也将对未来城市发展产生重大影响。

2数字城市背景分析

2.1社会背景

数字城市的概念来源于数字地球。人类经过数十年的努力，在空间科学技术以及遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）等领域取得了巨大成就。特别是随着全球范围内对地观测系统（EOS）、国家信息基础设施（NII）、国家空间数据基础设施（NSDI）等重大计划的实施，人类对地球不同层面、不同现象的综合观测能力以及信息的处理、传输和应用能力达到了空前的水平。由此，1998年1月，美国人顺应历史发展潮流，率先提出了数字地球的概念。数字地球是一个全局性长远的战略思维，其核心在于：（l）用数字化手段统一性地处理地球问题；（2）最大限度地利用信息资源。

数字地球在不同的历史时期有其特定的目标，目前从社会经济发展的需要来说，建立数字城市具有更为现实的意义和价值，而且可操作性更高。所谓“数字化城市”，是指充分利用数字化及其相关计算机技术和手段，对城市基础设施与生活发展相关的各方面内容进行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、社会等复杂系统的数字网络化管理、服务与决策功能的信息体系。数字城市是城市信息技术的综合应用。典型应用包括电子政务、电子商务、城市智能交通、市政基础设施管理、公共信息服务、教育管理、社会保障管理、城市环境质量监测与管理、社区管理等几乎所有的城市生活管理方面和经济层面。

2.2技术背景

2.2.13S(RS、GIS、GPS)的技术背景

遥感技术（RS）的迅猛发展，使得人们从空间或空中对城市进行观测的能力空前提高。自1957年第一颗人造卫星进入太空以来，世界各国成功发射了5000余个各类航天器。其中，对地观测卫星（含侦察卫星）占总数的40％左右，居各类航天器之首。利用CCD阵列传感器，已获得分辨率高达1m的影像。成像光谱仪可以达到5-40nm的光谱分辨率。微波遥感的发展可以获取全天候的信息。

地理信息系统（GIS）萌芽于20世纪60年代初。近20年来，地理信息系统技术的发展令人瞩目。据国际高科技企业分析公司1994年的年报分析，全球GIS软件及相关服务的产值从1994年的12亿美元上升到1999年38亿美元。

全球定位系统（GPS）采用测定三维坐标的方法，使定位从静态扩展到动态，从后处理扩展到实时定位与导航，其观测精度达到各种要求的精度，如从百米级发展到数米级，进一步发展到分米级、厘米级。

作为现代城市地理信息产业的基础，测绘己经从传统的地面大地测量转移到基于卫星导航系统的卫星大地测量，从航空摄影测量转向基于遥感的航空航天数字摄影测量，从单一的地图制图转向电子地图数据库、地理信息系统的建设。而且技术结构也从单一技术向“3S”集成技术、基于网络环境的“3S”运行体系发展。

2.2.2空间数据建设

构建数字城市需要数据。1994年，美国提出了国家空间数据基础设施计划即NSDI计划，该计划的核心是国家基础地理信息数据库的建设，它包含数字线划地形数据（DLG）、数字高程模型（DEM）、数字栅格数据（DRG）、数字正射影像数据（DOM）以及地名等数据库的建设。

2.2.3信息高速公路

数字城市的信息是可以并应当为公众所共享的。共享的基础设施就是信息高速公路。信息高速公路概念源于美国。美国时任总统克林顿于1993年2月正式提出美国决定建设信息高速公路--国家信息基础设施以此作为产业发展的基础，带动新学科和交叉学科发展，形成高新企业群，提高生产效率，增强国际竞争能力，促进经济腾飞。

2.2.4互联网

1996年，美国政府提出了新一代Internet，即NGI实施计划。该计划由美国34所大学和研究机构发起，其目标立足于当前Internet的TCP/IP协议。5.11医疗、卫生领域的信息化建设

建立医药卫生信息系统，在城市各大医院建立管理信息系统基础上实现联网，建立城市各医院、各种专科、各种药品的检索、查询系统，诊治各种疑难病症的名医名药查询系统和常见病、多发病的预防、诊治、查询系统以及医药卫生数据库系统，推动医疗体制改革，建立重大疫情监管预报信息系统。建立医疗专业人才数据库、病历数据库、药品和医疗器材信息库等、开展方便群众的网上预约、挂号、IC卡应用及远程会诊等业务。积极创造条件，推进网上论断和医疗指导。充分利用信息技术，强化对药品的生产、销售管理，推进医药用品网上招标采购，增加采购的透明度，降低医疗开支，提高效率。

5.12宣传、文化领域的信息化建设

建立宣传、文化信息系统和相应的数据库。包括党的方针政策，党和国家的重要文献、历史年鉴、文化知识、文学、戏剧、电影、音乐等信息系统（网站），重要的民族文化遗产和艺术作品的数字化，促进城市精神文明建设；推进新闻领域信息化，在新闻领域的各个环节，广泛采用信息技术，建立各报纸、电台的信息化同站，以适应未来的需要，为社会公众提供更好的服务。

5.13旅游、娱乐领域的信息化建设

建设好旅游娱乐信息服务系统。包括景点了解、交通、游览、旅游热线、食宿、安全、气象等信息服务系统；为丰富人们群众的积极生活方式，建立文娱、体育等同上查询、网上预定等业务和网上娱乐活动。

5.14各区县的区域信息化建设

各区、县信息化是我市城市信息化的重要组成部分。各区、县应根据自己的实际需要和可能，建立起区（县）、社区（乡）、街道（重点村）的计算机网络系统。采用虚拟专网（VPN）等先进技术，开发、利用信息资源，开展信息服务。各区、县的信息化建设应和全市各领域、行业的信息化建设结合起来。统筹规划，条块结合，避免重复建设和交叉采集信息资源，以减少浪费。

5.15社会保险业的信息化建设

努力实现社保信息化是整个信息化建设的重要组成部分。建设以城市公用信息平台为枢纽的公用信信息资源网络。将全市医药、养老、失业。保险、卫生、社区服务、文化教育、就业等信息资源和公用信息站点联网运行，为社会公众提供查询、检索服务和公共信息，逐渐深入到家庭信息化，为全社会的健康、稳定发展服务。

5.16推进电子商务的信息化建设

推动电子商务的健康发展，需要解决商品信息的数字化、网络化、认证、安全支付、物流配送等问题。要采取有效措施，完善适合电子商务的信息网络，建设认证中心、密钥中心、支付网关、SDI中心，制定配套的政策法规。随着企业内部信息化水平的提高，逐渐实现内外贯通的全过程信息化，提高企业竞争力，改善人们的生活水平。

5.17综合统计领域的信息化建设

统计信息是政府和社会的主要信息来源。要充分利用统计信息资源在组织、制度、法律保证等方面的优势，努力完善市、区（县）、乡三级统计资源数据库和信息网络，以现代信息技术支持统计信息、资源的实时传递。汇集和处理，提高统计的质量和效率。

6数字城市描绘美好未来

进入90年代以来，随着计算机技术与通信技术的飞速发展，在我国信息化建设已经得到了广泛的重视，并开始影响着城市与区域的未来发展。目前，我国不少城市已开始进行了各具特色的信息化建设。比如：北京设计了“数字北京”，并以中关村为试点大步推进；上海率先于全国提出了“信息港”概念，并逐步明确和细化外延与内涵；广州、重庆、深圳、厦门、中山等许多城市也都在加速进行城市信息化建设。

参考文献

1数字城市导论，中国建筑工业出版社，2001

2数字城市的理论与实践，世界图书出版公司，2001

数字地球范文篇7

1.它可以通过计算机的模拟,在屏幕上直观生动地(分层)反映出地形、地貌特征以及地籍要素,而且一目了然,基本上改变和弥补了传统产品线条、符号和数字、文字等综合包罗,非具一定专业知识才能读懂的缺陷。

2.数字化测绘产品在使用、维护和更新上具有方便快捷的特性,能够随时保持产品信息的现势性,可以随时补充修改,随时出新图提供使用。

3.根据不同用户的需要,可以对产品的各种要素进行数据再加工,得到不同用途的图件,而且还可以随意对图形进行拼接、缩放,用途更广泛。

4.利用数字化(地形、地籍)测绘成果,作为底图,可在计算机上进行各种规划与设计(如土地资源开发规划和城市道路网的设计等),可方便地进行许多方案的设计与比较,对各种要素的统计、汇总、叠加、分析也方便、准确。在计算机的帮助下,大大提高了测绘生产作业的自动化、科学化、规范化程度,数字化测绘产品的应用水平也将达到新的高度。除此以外,在其他方面还显示出很多优越性,但从以上几点足以可见数字化(地形、地籍)测绘很符合现代社会信息的要求,是现代测绘的发展方向。因而,以前以传统测绘为主的专业测绘单位,现在是以发展数字化测绘技术作为发展的目标与方向。

二、数字化测绘中作业模式的选择问题

数字化测绘设备是全站仪加电子手簿或电子平板,作业分为编码方法和无码方法。编码方法在记录测量数据时必须按碎部点的类型及相互间几何关系输入特征编码,作业员不仅要熟记编码,为正确输入编码,测站与棱镜间还需要较多有关测点的信息交流,因此作业速度慢。尤其当地形复杂、通视困难、对一个地物的测量是不连续的,甚至要经过几个测站的观测才能完成时,作业难度大,出错机会多。无码作业则不需输入任何编码,代之以绘制草图记录所测点位及相邻关系。测站与棱镜间联络较少,测站照准目标操作电子手簿驱动全站仪测取数据后,只需向棱镜处作业员报告碎部点号而已。具有平板测图知识的作业员随棱镜现场绘制草图,轻松且不易出错。测图工作实际上主要在棱镜处进行,测站观测速度很快,一台全站仪可观测2~3个棱镜,相当2~3个图板的平板测图。所以无码作业方法更容易为测量人员所接受。数字化测绘记录设备过去以电子手簿为主,但目前有关电子平板的介绍、报道较多。所谓内外业一体化的作业方法,即利用电子平板(便携机)在野外实现碎部点展绘成图被描绘成最先进的方法。但实际上若电子平板与全站仪联机则由于通视不一定好,加之数字化测图测程较远,绘图员在电子平板上编辑绘图很困难。若靠远距离观察辅之以镜站作业员的描述来绘图,则不仅对电子平板绘图员的技术、经验要求较高,且既慢又容易出错。就这一点而言,类似传统的平板测图的作业方法,不同之处仅在于不需展点、计算机编辑代替手工绘图而已。为解决这一问题,市场上推出了遥控电子平板。虽然采用遥控平板可使绘图员随棱镜现场绘图,但设备投资远高于电子手簿。野外作业速度也低于电子手簿加草图方法。实际上是付出高昂的代价以外业时间换取内业时间。若考虑到野外作业条件艰苦,作业人员的愿望恰恰相反；即宁愿用内业时间换取外业时间。加之电子平板还有恶劣条件下可靠性差,携带不如电子手簿方便的缺点。所以大多数情况下,尤其是复杂地区,电子手簿加草图方法仍是最适合的作业方法。

三、数字化测绘技术在地籍测量中的应用

1.数字测图的主要内容

1.1原图数字化

当一个地区需要用到数字地形图而一时因经费困难或受到时间等原因的限制时,该方法是最适宜的。它能够充分利用现有的地形图,仅需配备计算机、数字化仪或扫描仪、绘图仪再配以数字化软件就可以开展工作,并且可以在很短的时间内获得数字化成果。它的工作方法有两种:手扶跟踪数字化及扫描矢量化,其中后一种的精度、效率更高。但是,利用该方法所获得的数字地图其精度因受原图精度的影响,加上数字化过程中所产生的各种误差,因而它的精度要比原图的精度差。而且它所反映的只是白纸成图时地表上各种地物地貌,现时性不是很好。所以它仅能作为一种应急措施而非长久之计。为了充分利用该法得到数字地图,可通过修测、补测等方法,实测一部分地物点的精确坐标,再用这些点的坐标代替原来的坐标,通过调整,可在一定程度上提高原图的精度。而随着地图的不断更新,实测坐标的增加,地图的精度也就会相应地得到提高。

1.2地面数字测图

在没有合乎要求的大比例尺地图的地区,可直接采用地面数字测图的方法,该方法也称为内外业一体化数字测图,是我国目前各测绘单位用得最多的数字测图方法。采用该方法所得到的数字地图的特点是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相对于邻近控制点的精度控制在5cm内是可以做到的。

1.3航测数字成图

当一个地区(或测区)很大时,可以利用航空摄影机在空中摄取地面的影像,通过外业判读,在内业建立地面的模型,通过计算机用绘图软件在模型上量测,直接获得数字地形图。随着测绘技术的发展,数字摄影测量已在我国部分地区取得成功,不久将会得到推广。它是通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像,内业通过专门的航测软件,在计算机上对数字影像进行像对匹配,建立地面的数字模型,再通过专用的软件来获得数字地图。可以说,这将是今后数字测图的一个重要发展方向。该方法的特点是可将大量的外业测量工作移到室内完成,它具有成图速度快、精度高而均匀、成本低,不受气候及季节的限制等优点,特别适合于城市及大测区的大面积成图。

2.数字测图在地籍测量中的应用

随着国家小城镇建设步伐的加快，城镇地籍测量工作在全国范围内展开，各地对地籍图的需求将急剧膨胀。地籍测量的目的是为了全面澄清城镇土地的属性、位置、面积、用途、经济价值及相互之间的关系，为建立全国土地管理信息系统奠定基础。随着高新测绘技术的开发和应用，数字化测绘技术的应用得到迅速发展。较之传统的大(小)平板仪(地形、地籍)测绘技术，数字化测绘可以让测绘产品更加多样化，技术含量和应用水平更高，产品的使用与维护更加方便、快捷、直观，与传统的测绘产品(地形、地籍图件)相比，数字化测绘产品具有明显的优越性。作业流程的科学化是数字测量的关键所在，结合测区已有的资料，以有关规程、规范为依据，设计作业流程，数字地籍测量的作业流程见下图：

3.数字测绘在数字地球中的应用

简言之,数字地球就是把经济和社会发展方方面面的信息,加载于一个统一的地理坐标框架中按数字的形式存贮于计算机,任何机构或个人均可通过网络通讯技术,足不出户便获取所需的信息做到“秀才不出门,全知天下事”。数字地球是一个十分庞大的系统工程,技术复杂,涉及部门多,没有任何一个部门或团体能单独承担,它需要地球科学、信息科学、空间技术和众多应用部门的配合。测绘作为地学和信息学的重要组成部分,在国家空间数据基础设施建设中具有不可替代的地位,空间基础信息的获取、处理,向信息高速公路提供内容丰富、形式多样的信息货物等工作已历史地落在测绘工作者肩上。可以说,数字地球始于测绘。我国测绘部门从20世纪八十年代初期开始,对传统测绘技术进行了大规模的数字化改造。传统的光学定位技术已被光电技术、GPS技术所取代,传统的白纸测图已被数字测图和地理信息系统所取代,以地面测量为主向以卫星定位(GPS)、卫星遥感(RS)测绘等高技术为主的对地观测方面转变,被动的静态测量向动态的实时测量方面转变"测绘部门在数字地球基础框架建设方面做了大量工作,主要包括:建立了全国A级、B级GPS网；完成了全国1：100万、1：25万基础地理数据库和数据服务设施；建立了国情和省情综合地理信息系统；研制成功了从遥感立体影像自动建立数字地面模型的数字摄影测量系统；研制成功了数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)、数字线划图(DLG)、数字栅格图(DRG)等“4D”产品生产线。数字地球的雏形已经形成。

当然，数字测绘技术应用于很多方面，由于篇幅有限，就不在此一一列举了。

总之，数字测绘技术在工程测量中应用广泛，精确且使用，并且数字测绘技术也在日新月异地发展，广大测绘工作者要更新思维、坚持学习，做数字化的测绘工作者。

参考文献：

[1]贺丽娟,曹振一数字化测绘技术在工程测量中的应用西北水电2002

[2]覃其进浅谈数字化技术在地籍测绘中的应用广西地质2001

数字地球范文篇8

自1998年1月31日,美国副总统戈尔在《数字地球—认识21世纪我们这颗星球》的报告中首次提出了数字地球的概念,掀起了建设“数字地球”的空间信息革命。所谓数字地球可以理解为对真实地球及其相关现象统一的数字化重现和认识。其核心思想是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会活动的诸方面的问题,最大限度地利用资源。由此,“数字地球”、“数字城市”已成为新的研究领域,地球与城市的数字化都离不开社会统计数据的空间化,只有将社会统计数据与空间单元的有效结合,即实现社会统计数据的空间化,才能最终实现“数字城市”和“数字地球”。因此,社会统计数据的空间化是数字地球的重要内容之一,也成为当前地理科学和社会科学共同研究的热点问题。社会统计数据也称统计资料,是统计部门或单位以行政区划为单元进行统计工作所搜集、整理、编制的各种反映该行政区内的社会、经济等特征属性的统计数据资料的总称。社会统计数据是反映一个国家社会与发展状况的重要指标之一,更是中央政府、国家行业主管部门科学有效地制定法规政策,进行决策和宏观调控管理的重要依据。数据统计还是政府进行宏观经济管理的必要手段和重要职能[1]。

长期以来,由于经济地理学与自然地理学分别采取不同的空间单元进行社会统计数据(人口,GDP等社会经济数据)的收集、存储和分析:前者主要是基于行政单元,如省界、县界、乡界等,而后者主要是基于自然单元,如流域、土壤类型单元、植被类型单元等,这直接导致社会统计数据处理方法在理论和实际应用过程中的数据空间单元不一致,因而也产生一系列的问题[2]54。而研究和使用社会统计数据,不仅要关注其数量,更要分析其空间分布。GIS和RS越来越多的应用于统计数据空间分布的研究,随着3S技术的发展和成熟,产生一个难题:传统方法提供的社会统计数据定位不准确,单元不统一,空间分辨率低,造成社会统计数据与自然生态数据叠置分析困难。“社会数据空间化”和“空间数据社会化”也已成为当前地理学、社会科学共同关注的焦点[3]。而将统计数据与自然数据转化到统一平台,即统计数据空间化就是最好的解决办法。将行政区域单元为单元的统计数据扩展到一定尺寸的地理格网上,为可持续发展的研究和决策提供服务[2]55。作者就社会统计数据空间化的关键问题进行了系统的分析和综述。

二、社会统计数据分布与社会统计数据空间化

社会统计数据,尤其是人口数据的空间分布问题本属于社会学范畴,其发展也有较长的历史,随着人口地理学和GIS、RS等地理信息科学的发展,社会统计数据的空间化问题得到了众多地理学者的广泛关注和进一步的发展。

1.社会统计数据空间分布的分析

目前国内主要研究空间化的社会统计数据包括人口统计数据(人口密度)、社会经济统计数据(人均GDP)等。此类研究早期一般由研究者们在社会学、地理学、经济学、生态学等相关学科的基础上进行调研和分析,总结出此类社会统计数据的基本情况和变化规律,进而对其空间分布进行定性的综合描述,来指导我们的生产实践,比如,早在1933年,我国人口地理学家胡焕庸先生提出了著名的“爱珲—腾冲线”,对我国的人口分布格局进行宏观的描述。可以看出,早期的社会统计数据空间化主要是集中于人口数据的空间化,主要研究人口数据空间分布的规律、基本理论和影响因子等几方面,且主要是以传统的统计空间—行政区划为基础,一般采用定性描述的手段,未能充分揭示人口空间分布的内在机理。

2.社会统计数据空间化

随着研究的逐步深入和地理信息技术的飞速发展,社会统计数据空间化已迅速成为GIS和社会交叉学科领域的焦点问题。近些年,很多学者利用卫星遥感数据结合GIS技术反演出大尺度、高分辨率的地面参数,RS和GIS技术也越来越多的应用于社会统计数据的空间化研究中。本文根据研究内容、方法和研究深度的不同,将社会统计数据空间化研究归纳为以下几方面:

(1)社会统计数据与地理因子相关性的定量研究影响社会统计数据空间分布的因素很多,如自然环境状况、社会经济生活、历史传统、文化沉淀等等。诸多研究者从不同角度对各种地理因子与社会统计数据空间分布的相关性进行研究,并取得了很好的研究成果。例如廖顺宝[5]等人以土地利用、海拔高度、主要道路和河流作为影响青藏高原人口分布的主要环境因子,并以居民点信息作为人口分布的指示因子,进行了人口统计数据的空间化,说明在青藏高原,居民点对人口分布有重要影响,而高程和主要河流以及土地利用、主要公路与人口的分布也密切相关;王春菊[6]72等人分析了福建省各市县平均人口密度与海拔高度、河网密度、土地利用以及与海岸线的距离和居民点密度之间的相关性,以居民点作为人口分布的重要指示因子,对福建省人口统计数据进行了空间化。此类研究对于社会统计数据空间化过程中的影响因子分析以及参数设置有很大的借鉴意义,但是只能基于几种特定的因子进行分析,研究的区域性明显,而不具备普遍性,同时研究绝大多数集中于人口空间化的研究,并且对行政区划的依赖性较强,难以真正实现地理空间上的空间化。

(2)集成遥感获取的土地利用、土地覆被信息和其他信息估计社会数据主要是以高时空分辨率的遥感影响为基础,通过提取土地利用等空间信息,建立社会数据与对应的土地利用类型所占面积之间的关系,从而实现社会数据的空间化。这种方法成功地应用了高精度遥感影像的优点。由于遥感影像具有较高的时间分辨率,并能做到及时更新,因此对社会数据的空间化的贡献极大。国内近几年出现的许多人口估计模型都是基于遥感获取土地利用信息和其他信息建立回归方程进行的。例如廖顺宝[7]等人通过对于四川省的151个市县的人口密度与各种土地利用指数进行多元回归分析,发现人口密度与土地利用之间具有非常密切的关系,其中与耕地、居民点—工矿用地之间的关系最为密切。同时基于人口密度与土地利用之间的定量关系对四川省市县统计人口数据进行了空间化探讨和实验,取得了较好的研究结果;易玲[2]57等利用遥感影像信息获取了土地利用/覆盖数据建立与统计型GDP数据的多元相关关系模型,计算了各种土地利用类型中的GDP系数,尝试以土地利用空间格局为GDP空间分布的主要影响因素,提出了统计型GDP数据空间化处理的研究思路和实现途径,并生成了西部12省区1km2格网的GDP空间分布数据;刘红辉[8]等利用土地利用空间格局为社会经济要素空间化展布的主要因素,以遥感数据和统计数据最主要信息源,将统计型社会经济数据展布到地理空间,对现有以行政区划为单位的统计型社会经济数据库(GDP)进行了空间化处理,并实现了1km格网水平上的GDP空间数据集。经济—人口—土地是当今世界普遍关注的焦点问题,而基于土地进行人口、GDP等社会统计数据的空间化是土地和社会经济数据复合研究的最佳方式,同时也具有重要和简明的地学意义。但在现有技术条件下,仍然存在很多问题,例如利用遥感影像提取土地利用/覆被信息时,不可避免地存在信息的丢失和损坏,由于影像数据自身分辨率限制,使得土地利用数据结果存在一定的误差,尤其是某些影像无法识别的特定地区,误差则更大。同时,不同尺度不同类型的土地利用数据,信息的丢失情况也不尽相同,因此,获得高精度估计结果的前提是用于高精度、可靠性和时空一致性好的数据和相关信息,而建立这样的数据集也是目前急需进行的工作,同时,空间化的结果验证有待于进一步提高,建议在实际使用土地利用/覆被数据进行社会统计数据空间化的过程中,对信息的丢失和误差情况作出相应的精度检验分析和研究,而此类研究目前大多属于定性描述,鲜见有定量分析。

(3)社会统计数据空间化的技术方法分析社会统计数据空间化研究的目的是模拟社会统计数据在地里空间上的真实分布情况,为环境规划,资源的永续利用和行政管理提供决策支持。其方法有很多种,目前国内应用较多的方法可以总结为面插值方法和统计模型方法[9],而主要思想则是基于多元数据融合的思想[6]71[7,10]。金君[11]等人针对常用的表示人口分布方法的不足,提出了将人口数据分布到规则网格上的数字人口模型(DigitalPopulationModel,简称DPM),并详细阐述了DPM建立的原理及实现的技术方法,以及目标区域格网划分的原则和方法,通过对具体样区的实验,得到较为理想的结果,有较高的准确性;闫庆武[12]等人基于面积权重内插法与领域平均法原理,提出人口密度空间化的一种方法———网格单元面积权重内插法,并以江苏省丰县委研究区域进行例证,结果表明该方法有效的缓和了传统方法直接生成的人口密度图中的突变线,制作的人口密度GRID专题地图能够很好的反应人口密度的平均性,生成的人口密度三维可视化地图符合人口密度的空间分布特点;吕安民[13]等从GIS的角度研究如何解决人口内插的问题,认为面积内插和GIS中的叠加分析是一致的,在传统的面积内插方法的基础上提出了基于人口真实分布的面积内插方法,并推导出了共识,同时提出了人口密度的递归算法,即把居住区分为人口稀疏地区和人口稠密地区,估计出人口稀疏地区的人口密度就可以求出人口密集地区的人口密度,再把人口密集区分为新的人口稀疏区和密集区,由此反复直至求出接近于人口真实分布的人口模型。在GIS、RS、GPS等技术和多元数据的有效支持下,多级区划、分区建模、空间分析、多元数据融合等研究方法和手段越来越多的应用于多级社会统计数据的空间化模拟研究,但是方法和技术发展的同时也存在很多的问题,社会统计数据空间化的研究是要打破行政区划单元,使得社会统计数据最大限度的接近真实自然分布的情况,而格网单元具有其规则面积,并且在不同尺度的研究格网的面积也应该有不同的设计标准,同时,格网大小是否符合整个研究区的实际情况,更需要进一步的探讨;另外社会统计数据的分布也有其规律可循,是否能够将其规律与新的技术手段进行结合,开发出更好的模型,也是我们需要探讨的问题;在社会统计数据影响权重的估算过程中,存在数据和方法的限制,使得研究的客观性问题始终存在,同时,社会统计数据分布的很多影响因素之间又存在着密切的相关和影响,在多因素融合计算综合权值的过程中,如何消除信息的冗余也有待于进一步深入研究。

三、研究展望

基于GIS、RS和GPS等技术进行社会统计数据空间化的研究已经取得了很多成就,但是应用于实际的社会统计数据空间化还需要从以下几个方面开展更为深入的研究:

(1)提高小尺度社会统计数据空间化的精度相关研究大多认为,小范围的社会统计数据空间化的研究不如大尺度的研究精确[9],其原因是复杂的,但主要是因为大尺度的空间化中的估计过高和过低的数值存在相抵,使得总体精度较高,而小尺度的格网确定较为困难,同时由于尺度小,影响因素也较为细化,这就给提高空间化的精度带来困难,因此建议今后应该在提高小尺度的社会统计数据空间化精度上开展深入的研究。

(2)充分利用更新更精的遥感数据源当前,随着高分辨率遥感影像例如QUICKBIRD、IKONOS等的快速发展,人类应用此类空间信息的对地观测的能力有了很大的提高,这也为社会统计数据空间化的研究提供了广阔的前景,因此,今后应加强更新更精的遥感数据源在社会统计数据空间化方面的应用研究。

(3)加强对遥感影像提取精度的分析和验证虽然遥感数据在社会统计数据中的作用和影响日益显著,但遥感信息的发展仍处于新兴阶段,不容忽视的是由于对遥感影像的解译和判读的误差,通过遥感影像提取相关信息时,难以避免的存在信息的丢失和损坏。因此,在相关研究过程中对遥感影像的提取和分析过程中的精度分析至关重要,这直接关系到研究结果的可靠性。加强这方面的工作也是将来研究中亟待解决的问题。

(4)加强规则格网内社会统计数据空间化的精度验证目前的研究存在社会统计资料不足,无法对设计的规则格网内的统计数据精度进行合理的验证。对于空间化后的社会统计数据,如何寻找与其对应的验证数据集和模型,也是目前存在的问题,今后的工作应加强格网内空间化的社会统计数据的实地调查和采集工作,使其与遥感、GIS等技术充分结合,为空间化后的规则格网社会统计数据提供充分的验证数据集。

数字地球范文篇9

本文指出了如今GIS的误区，即采用含有少量信息的地形图作为GIS基本平台。并提出了以RS信息为主的地理信息系统--RGIS，RGIS采用RS技术捕获城市的面貌，直接以高分辨率的遥感影像作为GIS基础平台，建立一个大比例尺的航空与航天遥感信息场，使得城市管理者和建设者有一个能在计算机上就能看到全市综合特征的信息库，即综合信息场。

RGIS不仅适用于上海这样的特大城市，也适用于各省大、中、小城市。

关键词：城市信息化遥感影像RGIS综合信息场

DIGITALCITYRGISDevelopmentBasedOnRS

ChenAili1SunJianzhong2

(1DepartmentofGeography,EastChinaNormalUniversity,Shanghai200062)

(2ShanghaiCityDevelopmentInformationandResearchCenter200032)

Abstract:

ShanghaiisthecenteroftheYangtseRiverEconomicAreaandthedevelopingfrontlineoftheYangtseDelta.HerareaadvantageandacceleratingchangesrequiremetropolitaninformationfortheGISdatabaseconstruction.

ThispaperpointsouttheGIScommonfailingofusingtopographicmapswithlittleinformationandsuggestsRGISinwhichRSinformationisthemaincontent.ItcatchesthegeneralviewofthewholecitybyRStechnologyandtakeshighresolutionRSImagesasGISbasicplatformdirectly.Itbuildsupalarge-scaleaviationRSdigitalinformationfieldandthemanagersandplannerscanhaveageneralpicturewithcharacteristicsofthecityonPCfromthisinformationdatabase,i.e.theGeneralInformationField.

ThisSystemisnotonlyeffectivetothemetropolisofShanghaibutalsoapplicabletocitiesofdifferentscale.

Keywords:CityinformatizationRSimageRGISGeneralInformationField

2001/7/17

RS为基础，谈数字城市RGIS的发展

陈爱丽1孙建中2

（1华东师范大学地理系）

（2上海城市发展信息研究中心）

上海是我国的国际化大都市,也是我国长江经济带的龙头和长江三角洲的发展前缘；其区位优势和快速的变化对城市的管理提出了很高的要求，需要依靠现代化、自动化的管理设施和手段，提高城市管理的科学化，减少决策的主观性、盲动性。1998年6月主席在接见两院院士的讲话中明确指出，要重视数字地球的研究。此后，对应数字地球的数字城市的重要概念，应运而生。因此也对航空遥感的GIS信息库的建设提出了特大城市信息化的要求。本文旨在为信息管理体制上，还是在RS技术上，或者就是GIS研究开发的思路，形成一个数字的人口资源环境的城市基础图像数据库基础，为把上海市建设成为国际经济、金融、贸易、航运中心之一的信息化服务。

1、国内外GIS系统概况

遍阅所有的GIS信息系统，实属是一种与地面位置相关的信息系统，每种系统皆可以自成体系，差别仅在于功能。如最常见的ESRI公司的ARC/INFO，包含几千个GIS分析功能，致力于为用户提供优质服务。另外还有GeoMedia，可利用GemediaWebMap工具，动态生成地图，支持GIS数据库的属性等，也能在“HotSpot”功能下产出静态地图。MapInfo公司的MapInfoProfessional是基于Windows之上的桌面地图软件，用于存取、可视化、分析综合的地理数据，以及高级的制图工具、远程数据库存取等。MapXtreme是一个基于Web的地图应用服务器，因而可以将地图信息通过Internet/Intranet传送到整个企业乃至更广的广大用户。Bentley公司主要生产面向工程的软件，它覆盖的工程领域有建设/设计、地理、土木、工厂、机械等。国内的GIS产品功能较弱，有：CityGIS采用面向对象的设计和编码技术，它的最显著的特点就是图形操作灵便、实用尤其是对于大数据矢量和图像；另外它的另一特点体现在它的图形编辑功能，有利于进行屏幕数字化。MapGIS是国家优选的具有自主版权的地理信息系统软件平台，它有三大特点：1.可制作具有出版精度的复杂地质图，2.海量无缝地图数据库管理功能，3.高效的空间分析功能。它将传统的地图制图软件、数据库软件以及数据分析软件功能汇集到一个统一的平台，从而为多源地学数据的综合评价于分析，创造了一个理想的环境。

2、GIS的误区

在建立“航空遥感信息系统”时，随城市发展需求发现，当全世界都在热衷与研究开发GIS时，却存在一个较为隐蔽的误区，而这误区一直影响到我国，如国内行业以为地理信息基础平台，都是测绘地图，这种误区将导致我们的认识、我们的出发点，永远停留在地形图所的含的少量信息上，为此信息采集和应用将永远滞后于全世界孜孜不倦追求的高分辨率遥感影像，包括航空遥感和卫星遥感影像。

一种真正的地理信息系统，其含有地表上下空间的各种地理信息，而绝非像仅靠接触式的勾绘过的地形图作为基础地理信息那样缺乏综合性。应该认为，基于接触式勾绘地形图作为基础地理信息显然满足不了现代城市管理需求，也难称得上基础。因为基础必然具有在此基础上可以获得更多的信息和综合信息量。而地形图通常指大于1：100万比例尺、表示地物复杂程度，反映地面主要要素，如地貌、水文、工程建筑、居民点等；适时地测量和调绘成直接成果，是国家最基本地地图，是编制其他比例尺的土地的基础，而并非是反映内在联系综合性很强的地表遥感影像，所以若把地图作为基础地理信息数据来作GIS，显然远远不够。又因为，当代地理学倾向于对人地关系的地域系统进行综合研究，而一般地形图和城市地图，几乎无法去进行地理分析研究，没听说用地形图做地理信息地分析研究，以及概括地理和地理学内涵。常规地理信息系统，若以地形图作为基础地理信息数据，无疑都已碰到很大困难；而只有抓准地理学精髓观念和概念，从地理信息系统发展的观点去分析。

常见GIS不实用的原因是：1.缺乏图像信息数字化标准和遥感图像库。2.专题成果相互之间的迭置分析尚未真正地建立。3.没有功能灵活与信息传递的GIS软件平台。很多系统还只是一种表面上的结合，尚未达到学术与应用概念的结合、标准与类型的结合，远景与近期目标的结合，好像是无标准的记录系统，无法更新续用，另外如今GIS运行的统计数字，经常不以RS为基础，而以地形图作空间特征介绍，常含有“假数真做”的文章，而不用遥感影像作为具体的电子地图，仿佛身份证，不用免冠照片，而用素描图，行否？这一点早被国家土地资源管理与监督所证实。充分说明了用遥感照片的方式信息效率要高得多。因此，称为数字城市的基础，必须能够“表达已知、呈现未知、扩大认知、挖掘新知”。

3、RGIS的提出

GIS(以上海城市航空遥感信息系统为例）若是一种以遥感（RS）信息为主的地理信息系统，这类系统有一个最大的特点，其有一个空间特征的综合信息过程，是一种非接触式的获取信息的系统，它是对目前以地形图为数字框架的地理信息系统的一种突破，从这个意义上讲是一种真正的地理信息系统，其含有地表上下空间的各种地理信息，而绝非像仅靠接触式的勾绘过的地形图作为基础地理信息那样缺乏综合性。上海航空遥感信息系统虽然是早在第一轮航空遥感综合调查(1988-1992)的后期开始设想，并在第二轮航空遥感综合调查（1993－1997）期中的1994年开始研制。当时在GIS环境中，遥感信息的应用技术未形成一个实用的系统，GIS表达能力远非今日可比，明显的弱点是对信息的容纳和调用存在问题，尽管通称为“遥感信息系统”，冠名为“上海城市建设和规划航空遥感信息系统”，简称SARSIS。对第一轮、第二轮航空遥感综合调查各子课题所取得的专题图和调查数据进行数字化处理并开发一些软件模型，试满足遥感信息查询、数据库管理、图形编辑、制图、数据分析和输出，并力求向实用化目标发展，但是缺乏对海量信息及数字城市这样的认识，而是一种迫于“成果”而快速建立的系统。当回顾与检验并找出这些症结的时候，这就为全新的RS和GIS的研究提供了借鉴：GIS必须以RS为基础，以信息流为基础。

GIS定位直接关系到遥感信息库的建库定位和相关技术内容，所以定位是本项目的第一基础：1.要为综合调查建立图象库、文档库服务；2.面对越来越多的遥感图像数据，提出新的方案，包括图像配准和信息处理模型等。要建立一个良好的平台，便于政府、行业管理部门对城市建设、管理进行信息分析和信息更新等工作。前者是信息源，是借助于遥感的原理，或者说应用RS技术捕获城市的面貌的信息。后者是信息处理，是借助于相应的计算机技术开发平台，或者说GIS软件平台作为信息存贮、管理、分析和应用的工具。系统加快了政府管理信息化进程，是适应国民经济和社会信息化发展的迫切要求，尤其是社会公众的电信发展如此之快，媒体传播如此之快，这就加大了政府管理对信息化需求的关注，否则将落后于社会，对政府和企业发展都会有极大影响。同时，是一个动态信息和城市空间信息相关的一种综合显示，而且是一个难度不大的及时信息综合的概念，经过新GIS阶段，即突破为“RGIS”。

RGIS是信息科学、空间科学和地理科学的结合，系统要实现空中对地观察图像数字化、不同比例尺图像迭合分析和不同分辨率图像迭置分析，而建立一个不同点源及不同尺度的遥感数字信息场，使得城市建设和管理者有一个在计算机上就能看到全市综合特征的信息库，即综合信息场。RGIS要体现出以遥感技术和信息系统技术的有机结合，为遥感综合调查信息在进行统一分类和规整处理的技术方案上进行应用的探索研究，RGIS是一个综合分析与表达技术。因此RGIS绝对离开不了综合信息场，也即信息场可视基础主要以RS为基础。其中，地理空间与地学也是一个很有尺度的学问，GIS中社会和国民经济信息等也决不是地图科学。为此，为区别先前的GIS概念，为推广和发展，又不屈服于误解，可称其为RGIS。当你想把GIS作为传统地图的延续，在GIS的开始阶段是允许的。然而，这不是GIS的本意。其本意应当是逐渐对所有的行业信息能包容的综合信息的图。现在已经明朗，最好是以包含了定位与定量内容的RS信息的基础上做行业的几何信息、空间属性与统计的支持决策等处理，这才是RGIS城市地理信息系统。以往地形图的GIS基础已经只是其中的行业图件之一了。因为其他行业管理图件，已经成为各行业自己的GIS基础，实实在在的基础。若同时又强调要以地形图作为所有GIS基础地理信息图，这必将引起对地形图的应用精度和使用期限等问题。从信息化讲，实际上应用RGIS作为管理，就是一个随着管理事件的点源尺度变化而变化的具体的动态信息和静态信息特征。

RGIS绝不是以地形图为基础的地理信息平台，而是以RS影像为基础的确实充满综合信息的系统平台。近期，又被一个有效的事例所证实。某城市的人口统计已经完成，人口普查的分布特征底图，由于其统计底图单元，是以数百人为单元的实际现状，这种小单元大比例关系的底图，统计精度高，而地形图上是缺乏相关联信息的，统计的边界却无法准确落在城市或郊区“正规”的地形图上，唯有依靠能反映地面所有微细的综合信息的彩红外航空遥感数字影像来解决问题，即解决“统计边界”信息落地的问题，这就为人口资源环境问题首先解决了人口统计与地面区域的综合信息相关的表达基础，为建立客观、准确的整个人口资源环境发展和分析,建立了可靠的RGIS基础。有人称矢量地形图是一种最为单一的，只是反映了地物简单的几何边界及其位置，高层建筑与多层建筑在地形图上是区分不出来的，常见一样的形状；地面的微小差别，如植被差别、露裸非露裸土地差别、河海防护堤特征、小路小溪等在地形图上是没有的，建筑物的外形特征、绿化质量特征等都是找不到的。这些常是统计分析、统计单元的信息边界，极其重要，如人口统计单元边界，地形图上无法整合的话，而航空遥感图像可淋漓尽致的反应并准确整合。同时，各基础地理信息系统的矢量线划表达的信息，依据航空遥感地物信息，即可获得非常具体的综合信息，因为在地形图上你所得到的信息太少，新的认识更少，说实在的没有一个城市建设和管理者真的是用地形图来获得管理信息的，因此，不能依靠地形图去承担基础地理信息的重任，而只有依靠高分辨率的遥感信息才能获得，并达到这一目标。换言之，矢量地形图与其他行业管理数字化图是同一种类型的信息，它们都实际上来源于地表真实写照的遥感影像。

4、RGIS的展望

RGIS不仅适用于象上海这样的特大城市，还适用于各省大、中、小城市，尤其是目前，正值西部大开发进入了实质性的实施运作阶段，城镇建设作为区域社会经济活动的中心，正需要有一个这样的信息基础，也就是说不可避免地谈到数字城市建设；密切部门间的联系与合作，相互协调，形成合力，从而有效的提高城市管理的效能。

数字城市：概念来源于数字地球。1992年阿尔。戈尔在《濒临失衡的地球》中写道：。。。。。。称为数字地球的计划，旨在建造一个新的全球气候模型。1998年1月31日阿尔。戈尔再次描述：我们需要一个“数字地球”，一个可以嵌入海量地理数据的、多分辨率的、真实地球的三维表示。在我国21世纪的发展中，经济与社会的全面的可持续发展，城市是第一与人密切相关的人类栖息地，为此保持国际和平、社会安定的大好局面，数字城市的研究将要与城市信息化紧密结合。全世界的大多数人口居住的区域，不是城市就是城镇，因此数字城市也好，城市信息化也好，都以城市为目标，要以人为本的进行研究，也就是说，先要建立城市信息化的理论体系。城市信息化的理论体系将与数字地球、数字城市等直接相关。其中，将直接会以RGIS的概念来加速数字城市的实现，因为它已包容了3S或多S。

参考文献：

庄逢甘、陈述彭，遥感科技论坛，地震出版社2000年.10月ISBN7-5028-1839-1

SUNJIANZHONG,CHENZHIMO,JIANGZHIXIANG,RENJING,UrbanConstructionPlanningAndAerialRemoteSensingInformationSystemOfShanghai,Proc.30thInt`l.Geol.Congr.,Vol.2&3,pp.261-267,Zhangetal.(Eds)，VSP1997

孙建中、潘强，城市信息技术与城市航空遥感，上海城市发展1999.12ISSN1009-2870

上海城市发展信息研究中心，遨游上海：城市航空遥感信息系统，上海信息港，上海三联书店ISBN-5426-1315-4，2000.1

数字地球范文篇10

一、水利工程测量中的现代数字化测绘技术

1.水利工程测量中的地图数字化技术GIS技术即地理信息技术，是基于计算机技术和网络通信技术的一种空间信息技术，主要解决与地球空间住处有关的数据获取、存储、管理、分析与应用等问题，它的技术优势不仅仅在于它能够集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体，还包括着它对于空间的预测和辅助决策的功能，因此在建立GIS系统时，要对原有的地图进行数字化的处理，为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息，从而提高数字化测绘技术的准确性。

2.水利工程测量中的数字化成图手段测绘工作是水利工程测量中的重要内容，因此在进行工程图以及比例尺较大的地图的测绘时，要使用数字化成图的手段来最大限度的提升地图的质量，降低野外测绘的复杂程度，缩短测绘的周期，尽量满足客户的需求，保证数字化测绘的精度。传统的测绘成图方法工作量较大且作业的程序复杂，还要处理繁琐的内业数据，这就使得成图的周期较长，且精度较低。而数字化成图手段可以将地表和地理要素转化为数字量，然后再通过计算机技术对其进行相应的技术处理，从而形成电子图形，这种数字化成图手段的优点在于精度高，工作量较小且易于保存和管理，因此在水利工程的测量中得到了较为广泛的应用。

3.水利工程测量中的全球卫星定位技术（GPS技术）全球卫星定位技术也称为GPS技术，是由空间系统、用户设备和地面控制三部分组成的，其主要功能在于能够全天自动化高精度地实现军事及民用交通的导航、摄影和大地测量，并且实现快速准确地定位三维坐标，在水利工程的测量过程中，GPS技术正是由于其体积小、重量轻且定位的准确度较高的特点使得其在工程的测量中得到了极大的应用。总体来说，GPS技术的主要优点在于其能够准确的定位、测量的时间较短、且操作简单能够及时地提供三维坐标，并且观测站之间无需通视就可以进行测量，还可以在任何时间任何地点不间断地连续作业，水利工程的业外实施工作包括选点、测量以及数据传输和数据预处理等都可以由它完成。

二、数字化测绘技术在水利工程测量中的优点

1.数字化测绘技术的成图精度较高传统的绘图方式主要是人工完成的，相比于传统的手工绘图，数字化测绘技术成图技术的精度要高很多，并且数字化测绘技术在进行外业数据的采集和处理时，一般情况下会选择全站仪现场自动采集的地形地物点的三维坐标进行自动的保存和处理，另外在进行内业的数据处理时，会尽量减少误差，提高和保持测量的精度。除此之外，在进行数字化的测绘过程中，还可以省略传统绘图方式中的计算、读数等步骤，大大地减少了工作人员的作业量，缩短测量的绘图时间，提高外业工作的效率，从而提高企业的经济效益，为企业创造更大的收益。

2.数字化测绘技术可以更好地存放数字化产品传统的测绘技术不能够满足人们对于数字化产品的形成和保存，因此人们在经过大量地研究和实践之后逐渐形成了对于数字化产品形成以及保存的现代化技术，通过运用现代数字化测绘技术可以对各种有效的数据和要素实施数据的加工和整理，并且使用计算机技术和现代媒体技术将这些数据形成各种不同用途的图件产品，即我们所说的数字化产品，进而对其进行报关和存放，以此来满足不同用户的不同需求。

3.进行相应的修改和订正，因为数字化测绘技术形成的测绘结果在进行数据的处理过程中，客户可能还会根据实际的设计和规划进行相应的调整和修改，例如对城市道路网络进行相应的设计规划，对土地资源的使用情况进行更加详细的统一规划等等，这些都是在测绘成图过程中可能遇到的问题，需要数字化测绘技术能够进行相应的修正。现代数字化测绘技术可以提供相应的修正，并且通过一定的修正可以提高产品的质量，提高企业的经济效益。

三、数字化测绘技术在水利工程测量中的应用

1.数字化测绘技术在水利工程测图内容方面的应用

在水利过程的测量过程中，数字化测绘技术主要包括对原图实施数字化以及进行地面数字测图。在对原图实施数字化的过程中，有扫描矢量化及手扶跟踪数字化两种方式。扫描矢量化在测量的过程中具有较高的精度，工作效率也明显比手扶跟踪数字化要高很多，但是用这种方法获取的数字图与原图相比精度较低，数字化的处理过程有一定的误差。除此之外，这种扫描矢量化的方法所呈现出的各个地表及地物的外貌成图过程的实时性比较弱，因此这种方式一般应用于水利工程测量的应急处理措施中。在工程测量中，地面数字测图则是内外业一体化数字测图方法中比较典型的方法之一，适用于测量进度要求较高，比例尺较大的地图，可以获取较高精度的数字地图。

2.数字化测绘技术在数字地球中的应用

在水利工程的测量当中，数字地球是利用计算机技术将地理坐标的构筑进行统一，进而形成一个统一的框架体系，在这个体系中可以对重要的社会信息和数据资料进行保存和维护，客户也可以通过通信网络对数据进行访问。由于数字地球的科技含量较高，且系统工程复杂、庞大，综合性和涉及的内容也比较广泛，因此在这个体系当中需要各个部门的相互配合和协调，数字化测绘是空间技术部门、信息科学部门、地球科学部门以及多个部门的关键工作内容，对于水利工程的测量和数据的获取也有着非常重要的影响，因此也要注重对于空间信息的建设和管理。从事测绘工作的专业人员也要通过计算机网络技术对信息进行处理，形成完整的信息源，以此来保证数字化测绘技术的精度要求。

四、结语