数字地球在生活中的作用.doc

数字地球在生活中的作用 摘 要:本文在阐述了数字地球的由来、组成、特点等方面的基础上, 从环境、城市、教育和医疗等不同的角度论述了数字地球对我们生活的作用. 关键词: 数字地球 城市 远程教育 远程医疗 正文： 数字地球的由来 地球是我们赖以生存的家园.古往今来, 几乎人类的所有活动都发生在地球上,但由于地球空间的广大和地理系统本身的复杂性, 人类对于地球的认识很难达到全面而准确.由此对于这个美丽家园的破坏也就在所难免:快速增长的人口; 日益加剧的环境污染;频繁的自然灾害;几近枯竭的资源,地球已不堪重负. 现在,随着科学技术的发展,特别是计算机技术、空间技术、地理信息系统、遥感技术和地理信息获取能力的飞速发展, 人类已有能力更全面地认识地球,以便更好地保护我们的生存环境.数字地球就是在这样的背景下应运而生.数字地球是美国前副总统戈尔于 1998 年 1 月31 日提出的,他在题为“ 数字地球:对21 世纪人类星球的认识” 演讲中指出: “ 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.” 同时,他明确地将“ 数字地球” 与遥感技术、 地理信息系统、 计算机技术、 多维虚拟现实技术等高新技术和可持续发展等多方面联系在一起. 数字地球的组成和特点 严格地讲, 数字地球是对真实地球及其相关现象统一性的数字化重现与认识, 是以因特网为基础,以空间数据为依托, 以虚拟现实技术为特征, 具有三维界面和多种分辨率浏览器的面向公众的开放系统.数字地球主要由三部分组成. 1) 不同分辨率尺度下的地球三维可视化的浏览界面,这是与用户交流的接口. 2) 网络化的地理信息世界,世界各地的用户都可以通过互联网查询数字地球的信息. 3) 多源信息的集成和显示机制,就是融合和利用现有的多源信息,并将其嵌入数字地球的框架,进行三维描述和智能化的网络虚拟分析.本质上看,数字地球是一个信息系统, 但相比其他信息系统来讲,它又有自己的特点. 1) 由地理信息本身的特性所决定,数字地球具有空间定位性、 数字性、 整体性,三者的融合形成了与其他信息系统的根本区别. 2) 数字地球具有包含海量地理数据的地理数据库.数字地球可以包含 80%以上的人类信息资源. 3) 数字地球建成后, 可以以图像、图形、图表、文本报告、 多媒体等多种形式为用户提供服务. 数字地球的服务对象覆盖整个社会层面.4) 数字地球采用开放平台、构件技术、动态互操作等最先进的技术方案, 从而最大限度地保证了它的安全性、可操作性. 数字地球在生态环境中的作用 现在,人类越来越感觉到我们的生存环境与过去有了很大的不同.近百年来,人们为了生存需要和生活质量的提高, 不断地毁林造田,过量地开采、使用能源,从而造成了全球气候变暖、污染程度加大、植被破坏、土地荒漠化等等重大的环境问题, 对地球造成极大的破坏,并且,这些环境问题不是孤立存在的,要涉及到岩石圈、大气圈、水圈、生物圈等几大圈层.人类为了改善这种状况,就必须从全球的角度来研究各组成部分间的相互作用和全球的变化规律,合理地开发利用资源,制定全球的环境治理措施来保 护和改善人类的生存环境.数字地球的形成将极大地促进全球环境变化的研究.数字地球包括多源、多比例尺、多分辨率、历史 和现实的海量数据,能使大量的地球空间数据融于一体,使用户可以以多种方式获取多方面信息,从多角度来了解地球. 同时,要想研究全球变化规律,需要对地球进行长期、持续的同步观测,来获取资料. 而数字地球所具备的信息处理和应用能力,正好提供地球时空变化的动态信息,从而达到对整个地球的监测.例如,人们可以利用数字地球提供的信息监测全球植被的变化情况, 来研究气候的变化;还可以方便地获取地形地貌、土壤生物、不同区域的矿产资源等信息,应用数字地球提供的技术手段来模拟人类活动对环境的影响, 并在此基础上制定出可持续发展的对策. 数字地球在城市管理和规划中的应用 数字地球是从宏观和整体的角度来考虑区域性，甚至全球性的问题。它汇集城市地理、经济、资源和生态等复杂的资料，为政府部门提供系统、全面、实用的参考信息， 促进政府向科学化、规范化和民主化发展，使得“数字政府”成为现实。电子政务、电子商务、信息化社区等的构建，将促进政府工作的高速运转。政府可实时发布公告、通知及其他政府文件，召开卫视远程工作会议。公民可以监督政府的工作，查询政府的相关政策和信息，这样可确保政府工作的公开性和高效性，提高政府办公自动化水平和综合治理能力。在城市公共安全方面，有利于对社区进行智能化管理和打击犯罪活动。每一家都装有自动报警器， 在智能安全控制中心可准确显示出报警地点、犯罪类型等基本信息，并提 供援助的最佳路径和方案， 还可以监视和跟踪犯罪行为和集团犯罪活动，有利于城市治安的科学部署。人口普查方面， 可将普查信息与地球空间数据融合在一起，分析和评价人口分布和居住的详细信息，辅助商业、教育、基础设施和社会福利等方面的 布局，从而确定城市的发展步伐与发展规模。城市土地、人口和交通等方面的动态信息，对城市环境监测与改善、土地利用与开发、公共实施管理等都具有重要的参考价值。政府部门可根据数字城市提供的数据资料和信息模型，最大限度的利用信息资源，从而促进生态系统与经济利益的平衡与协调，达到耗损最少、 效益最优。 数字地球在交通中的应用 城市交通直接影响到人民的生活水平和工作效率，直接影响到居民的环境质量，是城市发展中的一个重要问题。通过数字地球提供的数据信息，综合考虑城市环境、城市面貌和土地利用等要素，实现道路设计的科学化和交通管理的智能化，有效地改善城市交通状况，使城市交通变得井然有序。智能交通系统准确及时地发布交通信息，对车辆进行智能化调度和管理，实现车辆的双向动态跟踪和实时定位。在全自动导航系统的指挥下，用户只要输入目的地，便可选择最佳线路， 并显示途经地点的概况和行驶时间。在旅行中还可以享受到智能交通系统提供的娱乐服务， 始终感受不到丝毫的疲劳与乏味。 数字地球在远程教育中的应用 数字地球支持下的远程教育将彻底地改变传统的教育方法和模式， 不受时间和区域等条件的限制，通过仿真虚拟，选择适合于自己的教育和培训类别， 这将大大缩小区域间教育水平的差距。数字地球为师生之间、同学之间架起一座沟通的桥梁，构筑一个跨越时空的虚拟场所 数字教室。 学生可以选择最感兴趣的学科，选择最好的教授，真正实现高等教育的普及与平等。教师运用多媒体技术进行授课，学生可在视觉上和听觉上主动、全方位地接受教育。数字教材、数字期刊和数字杂志等教育素材丰富多彩，多媒体电子教材交互性强、界面友好，是数字信息时代的一种重要教学手段。远程教育将科技、 文化和艺术相结合，图像、声音与视频相匹配，以生动、形象的形式激发学生的兴趣和活跃思维，大大地提高教学质量和教学效果。随着教育体制的改变，教育观和人才观也发生重大变化。由于数字地球可实时提供社会对毕业生的需求信息，统计各个专业的供需关系。学生根据有关信息，科学地选取专业，逐步避免了人才资源的积压和 浪费。各种人才网站和网上人才市场的建立，为人才的招聘和选拔提供全方位的服务，使人才的竞争更具公平性，所有的这些都为教育创造了良好的社会氛围。实行远程教务管理，数字大学和数字学校可开展“ 远程考核” 、“ 远程测试” ，对考核成绩合格者，颁布相应的“ 数字证书” 。卫星数字网、有线电视网和计算机互联网构成的终身教育体系，将为城市的职业教育和终身教育创造了有利条件。 数字地球在远程医疗中的应用 医疗部门是社会生活中的一个重要职能部门。只有先进的医疗设备和高质量的医疗服务，人们的工作和学习才有了坚强的后盾。数字地球的出现，将促进医疗事业的迅猛发展。医疗体系包括智能医疗系统、生命信号数据库、健康检测系统和服务咨询系统等数字化系统。每个人的身体状况、生命信号等资料都备案在数字地球中，并通过智能健康监测系统，及时将人们的心脏、血压、 体温和呼吸等身体信息，反馈到远程健康控制中心。通过特殊的传感设备，可以实现远程会诊和远程手术。对于某一疑难病症，多所医院可同时就诊，多名专家可以共同攻关，这将极大地促进全球医疗技术和医疗水平的提高。无论是在旅行的途中，还是在偏远的山区，随时都可以得到远程医疗中心的咨询和援助。 结语 数字城市正向我们走近，数字地球已不再遥远。深信在我国政府和科技界的共同努力下，高度重视虚拟现实技术、宽带网技术和对地观测技术等高新技术的研究与开发，就一定能推动信息基础设施和数字化产业的迅猛发展。切实加快我国的城市数字化进程，争取早日构建数字中国，为数字地球的建设做出积极的贡献。