数字地球——一种新型的地球仪

你想“聚焦”到某一点,进一步察看地球表面的有关细节(如实地景观或城市街道等),或者“钻进”地球内部,看一看岩石圈或地幔乃至地核是什么景象吗?对此,传统的木质或塑料地球仪无能为力,因为它们的幅面和体积有限,所能表达的信息容量有限,而且我们也不可能制作一个与真实地球一样大小的地球仪。

1998年1月31日,美国副总统戈尔在美国加利福尼亚科学中心发表了《数字地球:认识21世纪的星球的方式》的讲演,认为应构建一个数字地球,为信息高速公路提供一种重要的信息“货源”。那么,这种“数字地球”能够实现我们查看地球表面或内部细节的愿望吗?

数字地球是数字化地球仪的简称。这种数字地球的核心是按照统一的地球空间坐标,将三维地球上的地图、社会经济数据、人文信息等组织起来,构成一个具有多分辨率、多类型、多时相的三维地球数据集,提供有效、方便和直观的检索和显示手段。

为了构建数字地球,需要将地球表面上的道路、水系、等高线、居民地、地名、行政界线、地表、土壤和森林覆盖等自然及人文要素数字化,形成数字地球的空间框架数据。由于数字地球是能任意缩放的,其空间框架数据的内容和详略程度应随着空间尺度(如全球尺度、区域尺度、城市尺度等)的变化而变化。

航空摄影和航天遥感是地表数字化的一个重要途径。从太空或高空获得的多光谱数字遥感影像是地表景观的真实写照,它为人们宏观地分析、研究地面各种自然现象及其分布提供了新颖的现实信息。利用量测地物在可见光、红外、微波等波段的辐射能量所获得的信息,通过处理和提取后,可以获得大量肉眼观察不到或未被识别的地物特性或状态。因此,遥感技术可以大大提高人们认识自然的能力。目前,全球大约有500颗遥感卫星,有30多个遥感卫星地面站和数百个气象卫星接收站,商业遥感卫星已可提供1米分辩率的图像。

在构建数字地球的过程中,一方面要按照统一的空间坐标集成我们已获得的来自地球内部的,诸如地球内部的密度结构、大地构造、矿产资源分布等大量的数据资料信息;另一方面,还应不断地获取地球内部结构等方面的新信息,使之成为一个包容固体地球和液体地球各个圈层数字化的、经过科学解析和综合的整体地球。

运用数字地球可以任意地选择、逐级地放大或缩小所感兴趣的观察对象,可以快速、形象地了解地球上各种宏观、微观的情况,得到我们在普通地球仪上无法得到的许多信息。

有了这种“数字地球”,千里之外的三维地貌,加上道路、桥梁等各种地物及实地的摄像,可以展示在办公室的终端或会议室大投影屏幕上,形成逼真的电子沙盘。我们可以从计算机屏幕上或今后的网络电视上,利用鼠标或按钮随心所欲地拉近、推远、转动或放大这个地球;你既可以从太空观察地球,也可以利用声像、动画到长江三峡或到任何你想去的地方进行立体巡视,旅游观光,还可以“钻进”地球内部,看一看里面的岩层分布、地震活动等等。

科学家们可以带着他们的科学问题、专业信息和实验方案,在这个旋转而变化的数字地球中,进行专题的演示、反演,研究和认识他们所关心的对象的动态发展过程。

可见,数字地球将成为未来信息社会的重要信息资源。(资料来源中国国家测绘局,百科知识杂志社编辑整理)

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计