3S集成技術(shù)與數(shù)字地球課件

3S集成技術(shù)與數(shù)字地球

第一節(jié)3S集成技術(shù)

雖然GIS在理論和應(yīng)用技術(shù)上已經(jīng)有了很大發(fā)展，但單純的GIS并不能滿足目前社會(huì)對(duì)信息快速、準(zhǔn)確更新的要求。

RS目前已經(jīng)成為GIS最重要的數(shù)據(jù)源，在大面積資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面發(fā)揮了重要的作用。遙感技術(shù)在空間分辨率光譜分辨率和時(shí)間分辨率上都在飛速發(fā)展和提高，擔(dān)負(fù)著越來(lái)越重要的作用。

GPS是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無(wú)線電測(cè)時(shí)定位和導(dǎo)航系統(tǒng)，可為航空、航天、陸地、海洋等方面的用戶提供不同精度的在線或離線的空間定位數(shù)據(jù)。

國(guó)際上“3S”的研究和應(yīng)用開(kāi)始向集成化（或一體化）方向發(fā)展。在3S集成應(yīng)用中，GPS主要用于實(shí)時(shí)、快速的提供目標(biāo)的空間位置；RS用于實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)的提供目標(biāo)及其環(huán)境的語(yǔ)義或非語(yǔ)義信息，發(fā)現(xiàn)地球表面上的各種變化，及時(shí)的對(duì)GIS進(jìn)行數(shù)據(jù)更新；GIS則是對(duì)多種來(lái)源的時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理、集成管理和動(dòng)態(tài)存取，作為新的集成系統(tǒng)平臺(tái)，并為智能化數(shù)據(jù)采集提供地學(xué)知識(shí)。第一節(jié)3S集成技術(shù)3S技術(shù)相結(jié)合的土地利用管理信息系統(tǒng)第一節(jié)3S集成技術(shù)一、GIS與遙感的集成

軟件的實(shí)現(xiàn)GIS與遙感的集成，可以有以下三個(gè)不同的層次：

①分離的數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)文件轉(zhuǎn)換工具在不同系統(tǒng)之間傳輸文件；

②兩個(gè)軟件模塊具有一致的用戶界面和同步的顯示；

③集成的最高目的是實(shí)現(xiàn)單一的、提供了圖像處理功能的GIS軟件系統(tǒng)。第一節(jié)3S集成技術(shù)GIS作為圖像處理工具①幾何糾正和輻射糾正

在遙感圖像的實(shí)際應(yīng)用中，需要首先將其轉(zhuǎn)換到某個(gè)地理坐標(biāo)系下，即進(jìn)行幾何糾正。

幾何糾正的方法是利用采集地面控制點(diǎn)建立多項(xiàng)式擬合公式，它們可以從GIS的矢量數(shù)據(jù)庫(kù)中抽取出來(lái)，然后確定每個(gè)點(diǎn)在圖像上對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，并建立糾正公式。在糾正完成后，可以將矢量點(diǎn)疊加在圖像上，以判斷糾正的效果。為了完成上述功能，需要系統(tǒng)能夠綜合處理柵格和矢量數(shù)據(jù)。第一節(jié)3S集成技術(shù)第一節(jié)3S集成技術(shù)校正前校正后GIS作為圖像處理工具②圖像分類對(duì)于遙感圖像分類，與GIS集成最明顯的好處是訓(xùn)練區(qū)的選擇，通過(guò)矢量／柵格的綜合查詢，可以計(jì)算多邊形區(qū)域的圖像統(tǒng)計(jì)特征，評(píng)判分類效果，進(jìn)而改善分類方法。此外，在圖像分類中，可以將矢量數(shù)據(jù)柵格化，并作為“遙感影像”參與分類，可以提高分類精度，例如，考慮到植被的垂直分帶特性，在進(jìn)行山區(qū)的植被分類時(shí)，可以結(jié)合DEM，將其作為一個(gè)分類變量。第一節(jié)3S集成技術(shù)第一節(jié)3S集成技術(shù)水（河流、湖泊等）植被居民點(diǎn)1、GIS作為圖像處理工具③感興趣區(qū)域的選取在一些遙感圖像處理中，常常需要只對(duì)某一區(qū)域進(jìn)行運(yùn)算，以提取某些特征，這需要柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)之間的相交運(yùn)算。第一節(jié)3S集成技術(shù)城市熱島研究2.遙感數(shù)據(jù)作為GIS的信息來(lái)源數(shù)據(jù)是GIS中最為重要的成分，而遙感提供了廉價(jià)的、準(zhǔn)確的、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，目前如何從遙感數(shù)據(jù)中自動(dòng)獲取地理信息依然是一個(gè)重要的研究課題，包括：

①線以及其他地物要素的提取

②DEM數(shù)據(jù)的生成

③土地利用變化以及地圖更新第一節(jié)3S集成技術(shù)第一節(jié)3S集成技術(shù)使用遙感圖像作為柵格圖像時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：由于各種因素的影響，使得從遙感數(shù)據(jù)中提取的信息不是絕對(duì)準(zhǔn)確的，在通常的土地利用分類中，90％的分類精度就是相當(dāng)可觀的結(jié)果，因而需要野外實(shí)際的考察驗(yàn)證——在這個(gè)過(guò)程中可以使用GPS進(jìn)行定位。此外，還要考慮尺度問(wèn)題，即遙感影像空間分辨率和GIS數(shù)據(jù)比例尺的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

第一節(jié)3S集成技術(shù)第一節(jié)3S集成技術(shù)衛(wèi)星1衛(wèi)星2衛(wèi)星3衛(wèi)星4單差分方式相對(duì)動(dòng)態(tài)GPS定位示意圖基準(zhǔn)站航攝儀

二、GIS與全球定位系統(tǒng)的集成作為實(shí)時(shí)提供空間定位數(shù)據(jù)的技術(shù)，GPS可以與地理信息系統(tǒng)進(jìn)行集成，以實(shí)現(xiàn)不同的具體應(yīng)用目標(biāo)。第一節(jié)3S集成技術(shù)1．定位

主要在諸如旅游、探險(xiǎn)等需要室外動(dòng)態(tài)定位信息的活動(dòng)中使用。如果不與GIS集成，利用GPS接收機(jī)和紙質(zhì)地形圖，也可以實(shí)現(xiàn)空間定位；但是通過(guò)將GPS接收機(jī)連接在安裝GIS軟件和該地區(qū)空間數(shù)據(jù)的便攜式計(jì)算機(jī)上，可以方便地顯示GPS接收機(jī)所在位置并實(shí)時(shí)顯示其運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)而可以利用GIS提供的空間檢索功能，得到定位點(diǎn)周圍的信息，從而實(shí)現(xiàn)決策支持第一節(jié)3S集成技術(shù)第一節(jié)3S集成技術(shù)GPS衛(wèi)星定位演示2．測(cè)量主要應(yīng)用于土地管理、城市規(guī)劃等領(lǐng)域，利用GPS和GIS的集成，可以測(cè)量區(qū)域的面積或者路徑的長(zhǎng)度。該過(guò)程類似于利用數(shù)字化儀進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入，需要跟蹤多邊形邊界或路徑，采集抽樣后的頂點(diǎn)坐標(biāo)，并將坐標(biāo)數(shù)據(jù)通過(guò)GIS記錄，然后計(jì)算相關(guān)的面積或長(zhǎng)度數(shù)據(jù)。在進(jìn)行GPS測(cè)量時(shí)，要注意以下一些問(wèn)題，首先，要確定GPS的定位精度是否滿足測(cè)量的精度要求，如對(duì)宅基地的測(cè)量，精度需要達(dá)到厘米級(jí)，而要在野外測(cè)量一個(gè)較大區(qū)域的面積，米級(jí)甚至幾十米級(jí)的精度就可以滿足要求；其次，對(duì)不規(guī)則區(qū)域或者路徑的測(cè)量，需要確定采樣原則，采樣點(diǎn)選取的不同，會(huì)影響到最后的測(cè)量結(jié)果。第一節(jié)3S集成技術(shù)第一節(jié)3S集成技術(shù)基準(zhǔn)站（坐標(biāo)已知）GPS衛(wèi)星基準(zhǔn)站（坐標(biāo)已知）可測(cè)量?jī)烧局g的位置3．監(jiān)控導(dǎo)航用于車輛、船只的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，在接收到車輛、船只發(fā)回的位置數(shù)據(jù)后，監(jiān)控中心可以確定車船的運(yùn)行軌跡，進(jìn)而利用GIS空間分析工具，判斷其運(yùn)行是否正常，如是否偏離預(yù)定的路線，速度是否異常(靜止)等等，在出現(xiàn)異常時(shí)，監(jiān)控中心可以提出相應(yīng)的處理措施，其中包括向車船發(fā)布導(dǎo)航指令。第一節(jié)3S集成技術(shù)GIS與GPS集成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型地理信息系統(tǒng)顯示數(shù)據(jù)記錄定位測(cè)量監(jiān)控導(dǎo)航GPS接收機(jī)數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù)處理汽車監(jiān)控導(dǎo)航系統(tǒng)第一節(jié)3S集成技術(shù)三、3S集成概述

GIS、RS和GPS三者集成利用，構(gòu)成為整體的、實(shí)時(shí)的和動(dòng)態(tài)的對(duì)地觀測(cè)、分析和應(yīng)用的運(yùn)行系統(tǒng)，提高了GIS的應(yīng)用效率。

第一節(jié)3S集成技術(shù)GPSRSGIS定點(diǎn)查詢專題信息提供或更新空間定位提供或更新區(qū)域信息幾何配準(zhǔn)、輔助分類等幾何校正，訓(xùn)練區(qū)選擇以及分類驗(yàn)證等提供定位遙感信息查詢

3S的相互作用與集成第一節(jié)3S集成技術(shù)RS獲取柵格影像GIS處理信息GPS進(jìn)行測(cè)量一、數(shù)字地球的基本概念

數(shù)字地球是指數(shù)字化三維顯示的虛擬地球，是信息化的地球，它是包括數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化與可視化的技術(shù)系統(tǒng)；實(shí)施數(shù)字地球計(jì)劃，需要政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)界共同協(xié)力參加。實(shí)施數(shù)字地球計(jì)劃是社會(huì)行為，需全社會(huì)來(lái)關(guān)心和支持。數(shù)字地球是一次新的技術(shù)革命，將改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)和生活方式，進(jìn)一步促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介一、數(shù)字地球的基本概念

數(shù)字地球?qū)⒉煌臻g、時(shí)間、物質(zhì)和能量的多種分辨率的有關(guān)資源、環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和人口等海量數(shù)據(jù)或信息，按地理坐標(biāo)從局部到整體，從區(qū)域到全球進(jìn)行整合、融合、顯示，并能為解決復(fù)雜生產(chǎn)實(shí)踐和知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)開(kāi)發(fā)與理論研究提供實(shí)驗(yàn)條件和試驗(yàn)基地(包括仿真和虛擬實(shí)驗(yàn))，其意義在于它代表了當(dāng)前科技的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)和方向。第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介數(shù)字地球代表了當(dāng)前科技的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)和方向。二、數(shù)字地球的核心技術(shù)

為了解決數(shù)字地球中的數(shù)字化、信息化以及應(yīng)用問(wèn)題，需要研究以下關(guān)鍵技術(shù)：科學(xué)計(jì)算、海量存儲(chǔ)、寬帶網(wǎng)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲取、元數(shù)據(jù)、互操作等等。下面對(duì)這些相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的描述。

第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介1．信息高速公路和計(jì)算機(jī)寬帶高速網(wǎng)

一個(gè)數(shù)字地球所需要的數(shù)據(jù)已不能通過(guò)單一的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存貯，而需要由成千上萬(wàn)的不同組織來(lái)維護(hù)。這意味著參與數(shù)字地球的服務(wù)器將需要由高速網(wǎng)絡(luò)來(lái)連接。第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介2．高分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的快速獲取技術(shù)

衛(wèi)星遙感是數(shù)字地球獲取數(shù)據(jù)的主要手段，包括不同高度、不同分辨率的陸地衛(wèi)星系列、海洋衛(wèi)星系列、氣象衛(wèi)星系列以及小衛(wèi)星系列，其分辨率從l米到4000米。遙感數(shù)據(jù)的處理包括輻射糾正、幾何糾正、增強(qiáng)、特征提取、自動(dòng)分類、自動(dòng)成圖、數(shù)據(jù)壓縮等等，高分辨率衛(wèi)星每天都要產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)的自動(dòng)的、快速的處理以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地提取信息是實(shí)現(xiàn)數(shù)字地球信息獲取的關(guān)鍵。第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介美國(guó)快鳥(niǎo)計(jì)劃（2002）：0.62米分辨率3．地球空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理為了能夠?qū)⒌厍蛏系男畔⑦M(jìn)行數(shù)字化，除了要存儲(chǔ)和處理大量的遙感數(shù)據(jù)之外，還包括圖形數(shù)據(jù)，屬性數(shù)據(jù)等等。實(shí)現(xiàn)對(duì)這些數(shù)據(jù)的查詢檢索，需要海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理以及快速處理技術(shù)。目前分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是海量數(shù)據(jù)管理的趨勢(shì)，可以避免集中式系統(tǒng)帶來(lái)的管理困難以及網(wǎng)絡(luò)擁塞；而通常采用超大型計(jì)算機(jī)或者并行計(jì)算以實(shí)現(xiàn)快速處理。第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介L(zhǎng)AN數(shù)據(jù)流4．超媒體空間信息系統(tǒng)

數(shù)字地球的主要任務(wù)之一是通過(guò)因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息的共享和發(fā)布，主要通過(guò)WebGIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)；此外，數(shù)字地球應(yīng)用中包含大量多媒體數(shù)據(jù)，也需要在因特網(wǎng)上發(fā)布，形成超媒體空間信息系統(tǒng)。大量的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，造成網(wǎng)絡(luò)擁塞，這需要高帶寬網(wǎng)絡(luò)解決該問(wèn)題。

第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介局域網(wǎng)終端ADSL光纜DDN無(wú)線接入終端遠(yuǎn)程局域網(wǎng)終端終端MCU5．地理信息的分布式計(jì)算地理信息的特征是分布的，并且具有基礎(chǔ)性、共享性和綜合性，分布式計(jì)算可以使得地理信息應(yīng)用于社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域。包括以下幾種：

①地理信息的共享領(lǐng)域服務(wù)

②空間查詢服務(wù)

③空間分析服務(wù)

④空間制圖服務(wù)

⑤地理信息的特定任務(wù)服務(wù)第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介6．無(wú)比例尺數(shù)據(jù)庫(kù)

無(wú)比例尺數(shù)據(jù)庫(kù)是指以一個(gè)大比例尺數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，在一定區(qū)域內(nèi)空間對(duì)象的信息量隨比例尺變化自動(dòng)增減，即可以由大比例尺空間數(shù)據(jù)自動(dòng)生成較小比例尺的數(shù)據(jù)。第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介基于1：5萬(wàn)圖DEM（25米水平分辨率）基于1：1萬(wàn)圖DEM（5米水平分辨率）基于1：1萬(wàn)圖DEM（12.5米水平分辨率）7．空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)

空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是指支持管理和決策過(guò)程的、面向主題的、集成的和隨時(shí)間變化的、持久的和具有空間坐標(biāo)的地理數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的主要任務(wù)是將來(lái)源、結(jié)構(gòu)、格式不同的原始數(shù)據(jù)，首先對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、過(guò)濾與匹配、精化、標(biāo)明時(shí)間戳和確認(rèn)數(shù)據(jù)質(zhì)量的處理，即求精過(guò)程；然后再根據(jù)任務(wù)的需要，進(jìn)行數(shù)據(jù)的集成與分割、概括與聚集、預(yù)測(cè)與推導(dǎo)、翻譯與格式化、轉(zhuǎn)換與再映象處理；最后進(jìn)行數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的建模、概括、聚集、調(diào)整與確認(rèn)及建立結(jié)構(gòu)化查詢等等。第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介8．空間數(shù)據(jù)融合(Fusion)

空間數(shù)據(jù)融合是指多種數(shù)據(jù)合成后，不再保存原來(lái)的數(shù)據(jù)，而產(chǎn)生了一種新的綜合數(shù)據(jù)，如假彩色合成影像。數(shù)字地球的多種數(shù)據(jù)融合，包括多種分辨率數(shù)據(jù)，多維數(shù)據(jù)以及不同類型數(shù)據(jù)的融合，并且需要將融合得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化表現(xiàn)，通常是將數(shù)據(jù)疊加在數(shù)字高程模型上，形成三維立體景觀影像。第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介9．虛擬現(xiàn)實(shí)(VR，VirtualReality)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成一個(gè)逼真的，具有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等效果的可交互、動(dòng)態(tài)的“世界”，人們可以對(duì)該虛擬世界中的虛擬實(shí)體進(jìn)行操縱和考察，用戶與虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的交互利用數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)頭盔、數(shù)據(jù)衣等進(jìn)行，而VR系統(tǒng)通過(guò)視覺(jué)描繪器，聽(tīng)覺(jué)描繪器，觸覺(jué)描繪器使用戶產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)。第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介10．元數(shù)據(jù)(Metadata)

在創(chuàng)建數(shù)字地球的過(guò)程中，全球范圍內(nèi)對(duì)數(shù)字地理信息的需求越來(lái)越大，許多單位和個(gè)人開(kāi)始生產(chǎn)、處理和修改地理數(shù)據(jù)；另外，在計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)中，在采用模型對(duì)地理實(shí)體進(jìn)行研究時(shí)，為了保證信息不被誤用，需要通過(guò)Metadata對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的描述，這樣不僅數(shù)據(jù)生產(chǎn)者能夠充分描述數(shù)據(jù)集，用戶也可以估計(jì)數(shù)據(jù)集對(duì)其應(yīng)用目的的適用性。第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介數(shù)字地球技術(shù)概括海量數(shù)據(jù)獲取存儲(chǔ)管理處理和信息提取信息共享信息表達(dá)信息傳輸信息高速公路和寬帶高速網(wǎng)√√高分辨率衛(wèi)星遙感√地球空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理√√超媒體空間信息系統(tǒng)√√地理信息的分布式計(jì)算√√√無(wú)比例尺數(shù)據(jù)庫(kù)√√√空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)√√空間數(shù)據(jù)融合√√虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)√元數(shù)據(jù)√√√√第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介三、數(shù)字地球的應(yīng)用

在人類所接觸到的信息中有80%與地理位置和空間分布有關(guān)，地球空間信息是信息高速公路上的貨和車。數(shù)字地球不僅包括高分辨率的地球衛(wèi)星圖像，還包括數(shù)字地圖，以及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和人口等方面的信息，它的應(yīng)用正如戈?duì)柛笨偨y(tǒng)在報(bào)告中提到的有時(shí)會(huì)因?yàn)槲覀兊南胂罅Χ艿较拗?，換句話說(shuō)，數(shù)字地球的應(yīng)用在很大程度上超出我們的想象，可以樂(lè)觀地說(shuō)下一世紀(jì)中，數(shù)字地球?qū)⑦M(jìn)入千家萬(wàn)戶和各行各業(yè)。這里只能就我們的理解提出一些現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用。

第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介1．?dāng)?shù)字地球?qū)θ蜃兓c社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的作用

全球變化與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展已成為當(dāng)今世界人們關(guān)注的重要問(wèn)題，數(shù)字化表示的地球?yàn)槲覀冄芯窟@一問(wèn)題提供了非常有利的條件。在計(jì)算機(jī)中利用數(shù)字地球可以對(duì)全球變化的過(guò)程、規(guī)律、影響以及對(duì)策進(jìn)行各種模擬和仿真，從而提高人類應(yīng)付全球變化的能力。

第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介2．?dāng)?shù)字地球?qū)ι鐣?huì)經(jīng)濟(jì)和生活的影響

數(shù)字地球?qū)⑷菁{大量行業(yè)部門(mén)、企業(yè)和私人添加的信息，進(jìn)行大量數(shù)據(jù)在空間和時(shí)間分布上的研究和分析。第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介3．?dāng)?shù)字地球與精細(xì)農(nóng)業(yè)

21世紀(jì)農(nóng)業(yè)要走節(jié)約化的道路，實(shí)現(xiàn)節(jié)水農(nóng)業(yè)、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)無(wú)污染農(nóng)業(yè)。這就要依托數(shù)字地球，每隔3~5天給農(nóng)民送去他們的莊稼地的高分辨率衛(wèi)星影像，農(nóng)民在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)終端上可以從影像圖中獲得他的農(nóng)田的長(zhǎng)勢(shì)征兆，通過(guò)GIS作分析，制定出行動(dòng)計(jì)劃，然后在車載GPS和電子地圖指引下，實(shí)施農(nóng)田作業(yè)，及時(shí)地預(yù)防病蟲(chóng)害，把殺蟲(chóng)劑、化肥和水用到必須用的地方，而不致使化學(xué)殘留物污染土地、糧食和種子，實(shí)現(xiàn)真正的綠色農(nóng)業(yè)。

第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介4．?dāng)?shù)字地球與智能化交通（ITS）

①提高公路交通的安全性。

②降低能源消耗，減少汽車運(yùn)輸對(duì)環(huán)境的影響。

③提高公路網(wǎng)絡(luò)的通行能力。

④提高汽車運(yùn)輸生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益，并對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各方面都將產(chǎn)生積極的影響。

⑤通過(guò)系統(tǒng)的研究、開(kāi)發(fā)和普及，創(chuàng)造出新的市場(chǎng)。第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介5．?dāng)?shù)字地球與Cybercity

基于高分辨率正射影像、城市地理信息系統(tǒng)、建筑CAD，建立虛擬城市和數(shù)字化城市，實(shí)現(xiàn)真三維和多時(shí)相的城市漫游、查詢分析和可視化。數(shù)字地球服務(wù)于城市規(guī)劃、市政管理、城市環(huán)境、城市通訊與交通、公安消防、保險(xiǎn)與銀行、旅游與娛樂(lè)等，為城市的可持續(xù)發(fā)展和提高市民的生活質(zhì)量等提供基礎(chǔ)保障。第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介數(shù)字城市舉例6．?dāng)?shù)字地球?yàn)閷＜曳?wù)

顧名思義，數(shù)字地球是用數(shù)字方式為研究地球及其環(huán)境的科學(xué)家尤其是地學(xué)家服務(wù)的重要手段。地殼運(yùn)動(dòng)、地質(zhì)現(xiàn)象、地震預(yù)報(bào)、氣象預(yù)報(bào)、土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、資源調(diào)查、災(zāi)害預(yù)測(cè)和防治、環(huán)境保護(hù)等無(wú)不需要利用數(shù)字地球。而且數(shù)據(jù)的不斷積累，最終將有可能使人類能夠更好地認(rèn)識(shí)和了解我們生存和生活的這個(gè)星球，運(yùn)用海量地球信息對(duì)地球進(jìn)行多分辨率、多時(shí)空和多種類的三維描述將不再是幻想。第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介7．?dāng)?shù)字地球與現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)

而且，數(shù)字地球是一個(gè)典型的平戰(zhàn)結(jié)合，軍民結(jié)合的系統(tǒng)工程，建設(shè)中國(guó)的數(shù)字地球工程符合我國(guó)國(guó)防建設(shè)的發(fā)展方向。第二節(jié)數(shù)字地球簡(jiǎn)介數(shù)字化戰(zhàn)場(chǎng)舉例第三節(jié)國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施與國(guó)家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施一、國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施

國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施是一個(gè)能夠給用戶隨時(shí)提供大容量信息的，由通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)以及日用電子產(chǎn)品組成的完備的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。二、空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施國(guó)家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施是繼國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施之后的又一個(gè)國(guó)家級(jí)信息基礎(chǔ)設(shè)施，其目的是為了協(xié)調(diào)基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)的收集、管理、分布和共享的基礎(chǔ)設(shè)施?？臻g數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施主要由四個(gè)部分組成：數(shù)據(jù)交互網(wǎng)絡(luò)體系、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)構(gòu)體系。從技術(shù)的角度來(lái)看，其內(nèi)容主要有：空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)框架，空間數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)以及元數(shù)據(jù)等。第三節(jié)國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施與國(guó)家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施第三節(jié)國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施與國(guó)家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施信息基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用系統(tǒng)和應(yīng)用軟件用戶界面政府部門(mén)商業(yè)部門(mén)個(gè)人用戶……數(shù)字地球總體框架圖系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)與技術(shù)創(chuàng)新數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范第三節(jié)國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施與國(guó)家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施

建立方法如下：

1）空間信息的收集、管理、協(xié)調(diào)和分發(fā)的體系和結(jié)構(gòu)：制定國(guó)家空間信息設(shè)施的規(guī)劃、政策、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，建立層次化的機(jī)構(gòu)體系，協(xié)調(diào)各個(gè)部門(mén)的協(xié)作和權(quán)益，研究相關(guān)技術(shù)，進(jìn)行項(xiàng)目管理等。

2）空間數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)：包括一系列遙感衛(wèi)星或小衛(wèi)星組成的遙感衛(wèi)星體系。

3）地理空間數(shù)據(jù)集Metadata和空間信息交換網(wǎng)絡(luò)：包括國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心等許多單位已經(jīng)開(kāi)展了Metadata標(biāo)準(zhǔn)方面的研究，但是還需同國(guó)際上相關(guān)工作的接軌?？臻g信息交換網(wǎng)絡(luò)主要利用了國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施，包括中國(guó)公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)（CHINANET）,中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)，金橋網(wǎng)（CHINAGBN）,教育科研網(wǎng)等。第三節(jié)國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施與國(guó)家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品名稱數(shù)據(jù)類型近線存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量在線運(yùn)行數(shù)據(jù)量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)說(shuō)明DRG柵格