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出版日期:2000-01-10 总期号:891 本年期号:03

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探探“数字地球”的虚实

宋宇

  1999年11月26日,全球第一个“数字地球国际会议”在北京隆重召开,来自20个国家的500 多位专家研讨和交流了各国在“数字地球”进程中的问题和经验。一时间,数字地球成了媒体和读 者共同关注的热点。那么,“数字地球”究竟仅仅是这个日新月异的数字时代带给人类的新概念,还 是一个真实存在的人类的新家园?“数字地球”离我们到底还有多远?让我们探探“数字地球”的虚实。



  其实,从1998年美国副总统戈尔首次提出“数字地球”开始,这个新名词就一直吸引了众多关注的目光,上到各国政府,下到普通百姓,人们渴望通过“数字地球”实现人类与其赖以生存的地球和谐相处的美好愿望。


  ●“数字地球”是什么


  在题为《数字地球:对21世纪人类星球的认识》的演讲中,戈尔把“数字地球”定义为: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。专家们则进一步把“数字地球”严格定义为:是对真实地球及其相关现象统一性地数字化重现与认识,它是几乎可以包括与人类有关的所有自然和社会方方面面信息的一个巨大体系。仅仅以“数字地球”的数据库体系为例,我们就可以体会到这一点,它不仅包括从全球到局部的各种比例尺的空间数据、遥感卫星影像、航空图像和各种不同比例尺的专题图,还包括众多以文本形式表现的有关农业、资源、环境、灾害、人口、气候、生物、地理、生态、大气、水文、教育、人文和军事等不同类别的数据。

  今天,我们居住的地球环境不断恶化,各种危机层出不穷,人类面对越来越严峻的考验,也许“数字地球”时代的尽快到来可以帮助人类过此难关。那时,我们掌握了“数字地球”提供的各种信息,可以对各种灾害天气进行准确预报;虚拟生态环境,找到保护濒危动植物的有效措施;利用遥感、地理信息系统及全球定位系统对各种自然灾害(如台风、洪水、干旱、地震等)和人为的环境污染(如水污染、森林状况、土地资源等)进行及时、准确的评估,真正掌握、控制灾害。也许“数字地球”时代,像1998年那样的长江特大洪灾,可能会由于掌握了全面的相关信息,预测和救灾更加准确、及时,大大减少损失;甚至通过长期对长江流域的生态变化虚拟研究,不断调整决策,可能这样的灾害根本不会发生。“数字地球”让我们得以科学地管理各种全球和局部的危机。


  ●人类自身的变革


  也许,“数字地球”带来的最深刻变化不是人与自然的关系,而应该是人类自身思维方式、行为方式的变革。现在,我们需要借助各种各样的中间媒介获取信息,更多的时候是通过各种各样的媒体得到感兴趣的图片或文本;而生活在“数字地球”中的人们,就可以凭借虚拟现实技术和高速宽带网,置身于当时、当地,实时地获取“第一手”资料。“数字地球”将覆盖每一个角落,因此地理信息查询、电子商务、远程医疗、远程教育等将变得非常普及和容易。旅游也将被赋予全新的含义:你可以在“数字地球”中快捷地找到目的地,查询最短路线,浏览沿线风光,只要你愿意甚至可以坐在家里完成旅游。

  生活在这样一个拥有海量信息的巨系统中,我们现有的一切活动都将被烙上崭新的印记。“数字地球”时代,政府将以“数字政府”的崭新面貌出现在“虚拟政府”的环境中进行“网上在线办公”,政府可以在任何时间、地点,甚至足不出门办公,而任何公民都可以通过虚拟环境实现真正的参政议政;企业可以更方便地获得相关产品、各地经济和市场信息,也可以及时发布自己的信息,以全新的方式投入生产和制定决策;未来的战争,毫无疑问将是由数字化部队演练的信息战。所谓数字化部队,专家将其定义为以数字化技术、电子信息装备和作战指挥系统以及智能化武器装备为基础,具有通讯、定位、情报获取和处理、数据存储与管理、战场态势评估、作战评估与优化、指挥控制、图形分析等能力,实现指挥控制、情报侦察、预警探测、通讯和电子对抗一体化,适应未来信息作战要求的新一代作战部队。

  “数字地球”将在很大程度上弱化我们的时间和空间观念,我们可以在任何愿意的时间工作,可以在任何喜欢的地点参加可视会议。由于人与人、人与事物之间是直接的交流,所以现存的许多由于沟通不足造成的欺诈、供需脱节等问题将迎刃而解。人们的思维方式也将逐步趋于同化,全球各地的发展也必将趋于同步。

  另外,人们在从“数字地球”获取信息的同时,不断地将自己的信息加入“数字地球”将成为每一个地球人的首要义务。


  ●“数字地球”的脚步


  “数字地球”概念一提出,立刻得到各方面的关注,各国政府纷纷行动起来,积极推进“数字地球”的研究和建设。各国专家经过数次研讨达成一致共识,将“数字地球”最主要的基础设施建设总结为“信息高速公路”和“国家空间数据基础设施”。他们认为,“信息高速公路”的目标应该是将现有的电信网、计算机网和有线电视网三网合一,实现为任何人、任何时间、任何地点提供无缝隙的多媒体、智能化综合通信业务,实现全球一网、每人一号的个人多媒体通信;而“国家空间数据基础设施”作为国家信息基础设施的一部分,包括空间数据协调、管理与分发体系和机构,空间数据交换标准,空间数据交换网站以及空间数据框架。

  为了进一步了解“数字地球”在各国的进展情况,记者特地采访了一直参与我国“数字地球”方面工作的国家遥感应用工程技术研究中心常务副主任杨崇俊研究员。杨研究员介绍说,以美国为例,其从1993年开始计划投入4000亿美元,耗时20年兴建主要由网络设施、计算机服务器和计算机终端组成的全美信息高速公路。并且,美国已于1994年开始实施由联邦地理数据委员会负责的“国家空间数据基础设施”建设计划,目前已有17个联邦机构参加,1998年建成了16个框架示范项目,涉及交通、水文、地籍等数据,并集中在多源数据融合、国家水文数据库、质量控制、网络公众服务、乡村经济开发、海洋管理、城市规划等方面。到现在为止,已有美、英、法、德、日、瑞典、荷兰、新西兰、澳大利亚、芬兰、印度等60多个国家开始了“国家空间数据基础设施”建设。

  我国计划投入1500亿~2000亿美元建设国家信息基础设施,预计于2020年建成。

  目前,我国虽然在“数字地球”相关方面积累了相当的基础,但是由于许多工作由相关部门各自进行,尚没有形成一个统一、协调的整体,所以在很大程度上造成了重复建设和开发的局面;而且由于没有一个统一的部门来领导这方面工作,所以目前许多相关的工作还处于自发阶段,缺乏资金来源。总的说来,“数字地球”在我国还处于概念宣传的阶段,推动“数字地球”在我国的发展要靠政府的积极扶持和参与,形成一个统一的、有利于其发展的大环境。

  采访中,杨研究员还为记者演示了他们制作的“网上游北京”,其公交线路和地铁查询提供了目的地与线路的双向查询功能,各种城市设施检索可以快捷地展示所查目标的自然概况、特征及服务等。在轻松享受这一切的同时,也深深感受到了数字化背后所需的强大的数据库和网络设施的支持。也许,“数字地球”时代还不会很快到来,但我们必须坚信它一定会成为现实,而且“数字地球”的实现一定将包含每个人的关注和努力!