“數(shù)字地球已走過10年的道路，在這個(gè)時(shí)刻，回顧數(shù)字地球10年發(fā)展，前瞻未來走向是有其特殊意義的。”中科院對(duì)地觀測(cè)與數(shù)字地球中心主任、第六屆國(guó)際數(shù)字地球大會(huì)主席郭華東還清楚地記得，1999年12月，來自21個(gè)國(guó)家的500余名代表會(huì)聚北京，在首屆國(guó)際數(shù)字地球會(huì)議召開之際發(fā)表了《數(shù)字地球北京宣言》。而本屆會(huì)議又提出了《2009數(shù)字地球北京宣言》。

    “數(shù)字地球建設(shè)是一場(chǎng)意義深遠(yuǎn)的科技革命，也是地球科學(xué)研究的一場(chǎng)縱深變革。人類迫切需要更深入地了解地球、理解地球，進(jìn)而管理好地球，回顧10年的發(fā)展，我們已看到諸多設(shè)想已變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。”郭華東說。

    永遠(yuǎn)不會(huì)過時(shí)的領(lǐng)域

    “用定量化的手段來研究人類居住的地球，這樣的工作一萬年都不會(huì)過時(shí)。”在采訪中，這句話郭華東反復(fù)說了幾次，也足以證明他對(duì)數(shù)字地球研究充滿信心。

    有研究表明，人類生活在地球上所需要的信息80%來自空間信息，而數(shù)字地球恰恰可以提供這方面的信息。

    “作為一門交融學(xué)科，數(shù)字地球是集各種現(xiàn)代科技和學(xué)科之大成。”把有關(guān)地球海量的、多分辨率的、三維的、動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)按地理坐標(biāo)集成起來的虛擬地球也就是數(shù)字地球，它是地球科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)的高度綜合。

    數(shù)字地球主要由空間數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)、操作平臺(tái)、應(yīng)用模型組成。這些數(shù)據(jù)不僅包括全球性的中、小比例尺的空間數(shù)據(jù)，還包括大比例尺的空間數(shù)據(jù)；不僅包括地球的各類多波段、多時(shí)相、高分辨率的對(duì)地觀測(cè)影像、各類不同比例尺的數(shù)字專題圖，還包括相應(yīng)的以文本形式表現(xiàn)的有關(guān)可持續(xù)發(fā)展、農(nóng)業(yè)、資源、環(huán)境、災(zāi)害、人口、全球變化、氣候、生物、地理、生態(tài)系統(tǒng)、水文循環(huán)、教育等不同類別的數(shù)據(jù)。

    “因此，有人說它是一門科學(xué)，有人說它是一項(xiàng)技術(shù)，有人說它是一種戰(zhàn)略，也有人說數(shù)字地球是21世紀(jì)人類最偉大的信息工程之一。”在郭華東看來，還找不到一個(gè)統(tǒng)一的詞匯來描述數(shù)字地球的特征。

    “擁有數(shù)字地球等于占據(jù)了現(xiàn)代社會(huì)的信息戰(zhàn)略制高點(diǎn)。”郭華東分析說，從戰(zhàn)略角度來說，數(shù)字地球是全球性的科技發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，數(shù)字地球是未來信息資源的綜合平臺(tái)和集成，現(xiàn)代社會(huì)擁有信息資源的重要性更基于工業(yè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)擁有自然資源的重要性。

    而從科技角度分析，數(shù)字地球是國(guó)家的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)—萬維網(wǎng)、仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等的高度綜合與升華，是人類定量化研究地球、認(rèn)識(shí)地球、科學(xué)利用地球的先進(jìn)工具。

    從國(guó)家需求角度分析，數(shù)字地球可在一定程度上滿足國(guó)家在資源環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的需要，可以為國(guó)家在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家安全方面提供支撐，可以帶動(dòng)并牽引國(guó)家空間領(lǐng)域、信息領(lǐng)域等的不斷發(fā)展。

    大到地球系統(tǒng)、全球氣候變化這類地球表面正在發(fā)生的宏觀大尺度現(xiàn)象，小到人們?nèi)粘Ｉ罾飶V泛使用的電子地圖，數(shù)字地球已經(jīng)應(yīng)用到了社會(huì)的各個(gè)層面。

    “數(shù)字地球正在成為人類發(fā)展和解決全球性問題的重大需求。經(jīng)常有學(xué)者在討論時(shí)認(rèn)為，不論再過10年或者20年，數(shù)字地球的研究仍然是熱點(diǎn)，并且會(huì)越來越受關(guān)注。”郭華東信心十足。

    在挑戰(zhàn)中帶動(dòng)科技前沿

    數(shù)字地球的研究依靠很多相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，比如信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，還有現(xiàn)在最常用到的對(duì)地觀測(cè)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位技術(shù)等。郭華東認(rèn)為：“正是由于數(shù)字地球研究的特殊屬性，隨著相關(guān)學(xué)科的研究深入，數(shù)字地球也會(huì)不斷地發(fā)展；同樣，數(shù)字地球的發(fā)展也會(huì)帶動(dòng)相關(guān)學(xué)科的進(jìn)步。”

    “數(shù)字地球是要把最前沿的科技用進(jìn)來，并且高度綜合，這是具有挑戰(zhàn)性的。而地球系統(tǒng)科學(xué)的縱深發(fā)展離不開空間信息和數(shù)字地球的支撐與推動(dòng)，挑戰(zhàn)性和帶動(dòng)性二者之間是辯證的關(guān)系。”郭華東說。

    “目前，我們正在構(gòu)建大的數(shù)字地球科學(xué)平臺(tái)，其相關(guān)領(lǐng)域、相關(guān)行業(yè)、相關(guān)技術(shù)的發(fā)展都會(huì)被帶動(dòng)。這一平臺(tái)是綜合利用對(duì)地觀測(cè)技術(shù)、全球定位技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、網(wǎng)格技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，建立實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)資源服務(wù)、空間信息服務(wù)的平臺(tái)。”郭華東表示。

    “數(shù)據(jù)是原始的，如果說棉花是數(shù)據(jù)的話，布就是信息了，第三步是從信息到知識(shí)，把布變成衣服成為產(chǎn)品，就具有應(yīng)用價(jià)值了。”郭華東說，“這是開展數(shù)字地球應(yīng)用研究的工作平臺(tái)，也是數(shù)字地球應(yīng)用的最終展示和信息發(fā)布系統(tǒng)。數(shù)字地球需要許多對(duì)地觀測(cè)手段來收集地球信息，尤其是對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星可以提供大量的、動(dòng)態(tài)的觀測(cè)數(shù)據(jù)，而各種對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星的成功發(fā)射和穩(wěn)定運(yùn)行需要成熟的、有保障的航天技術(shù)的支撐。”

    巨大的產(chǎn)業(yè)前景

    不久前，《自然》雜志發(fā)表的一篇文章將與數(shù)字地球密切相關(guān)的地學(xué)技術(shù)與納米材料、生物科技一起譽(yù)為21世紀(jì)三大前沿科學(xué)技術(shù)。而作為信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，每年全球地球空間信息產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值超過500億美元，并以每年約20％的速度增長(zhǎng)；服務(wù)于數(shù)字地球建設(shè)的對(duì)地觀測(cè)計(jì)劃在逐漸形成，僅在近5年內(nèi)全世界就將發(fā)射130顆左右的對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星。

    “500億美元的估計(jì)還是保守的，僅美國(guó)就有每年300億美元的產(chǎn)值。前不久，美國(guó)一家公司自己計(jì)劃發(fā)射衛(wèi)星群，希望可以通過這個(gè)衛(wèi)星群經(jīng)營(yíng)農(nóng)業(yè)信息。在我看來，不論是就世界范圍還是我國(guó)來講，數(shù)字地球的商業(yè)化應(yīng)用前景廣闊。”郭華東說。

    國(guó)際上的高分辨率數(shù)據(jù)都是高度商業(yè)化的，而高分辨率的數(shù)據(jù)在商業(yè)上有廣泛的需求，主要應(yīng)用在國(guó)防、城市規(guī)劃、城市管理等方面。

    以Google Earth為代表的數(shù)字地球網(wǎng)站正迅速走進(jìn)千家萬戶，影響并改變著人們的生活。“Google Earth是世界上最成功的數(shù)字地球產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，世界上1/10的人在用，說明應(yīng)用的廣泛和市場(chǎng)的巨大。”郭華東表示。

    在大會(huì)展覽區(qū)可以看出，很多中國(guó)公司也看到了數(shù)字地球產(chǎn)業(yè)的良好前景，不但參與了這次展會(huì)，還頻頻自費(fèi)參加相關(guān)學(xué)術(shù)會(huì)議，以期擴(kuò)大企業(yè)影響。

    “這在20年前甚至10年前，是根本不能想象的，最近幾年越來越多的中國(guó)企業(yè)加入到這個(gè)行列中，希望能在數(shù)字地球的商業(yè)應(yīng)用上占據(jù)一席之地。”郭華東認(rèn)為，中國(guó)的巨大市場(chǎng)是吸引他們的主要因素。

    “在中國(guó)，數(shù)字地球的發(fā)展?jié)摿o限，而現(xiàn)在還僅僅是開始。”郭華東說。