地理信息系统(GIS)与数字地球

地理信息系统(GIS)是在计算机软硬件支持下,对整个或者部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行 采集、存储、管理、运算、分析、显示、描述的技术系统。GIS 技术涉及地理学、地图学、测绘学、计算机、遥感等多学科综合,由软硬件及网络、数据(遥感数据、定位数据、图形数据)、方法(解决应用问题的模型方法) 组成。GIS 软件以数据库为引擎,系统结构有三层:界面层、工具层、数据管理层。

地理信息技术核心功能为空间分析,实际应用领域广泛。GIS

技术基本功能包括数据采集、存储、管理, 分析(查询、检索、统计计算)、输出,二次开发,编程;核心功能为空间分析。GIS 技术可应用于经济、交通、 国防、资源、环境、教育、科研、军事等领域,实现资源调查、经济与社会规划、城市规划、农业生产规划、灾害预测、环境监控、全球变化检测、理论研究等应用,应用场景广泛。

数字地球是对地球的虚拟表达。数字地球的本质是通过开发的数据分析处理平台对地理信息数据(卫星采集数据、航空遥感数据、地面测绘数据)进行复杂的算法处理并创建可视化平台以实现地球数据的共享与应用,使得人类可深入了解和管理地球;同时运用新一代信息技术,如大数据、云计算、人工智能等方式提高软件处理能力及时效性。1998 年 6 月 23-24 日第一次数字地球研讨会,正式提出数字地球定义——对地球的虚拟表达,包括数据界面和标准,通过遥感、摄影测量、人口学等渠道获取基于地球的数据,使用户根据不同兴趣,体验和利用得到的地球数据。数字地球是涵盖地球信息科学、地理信息科学、测绘学、遥感、 GPS、计算机科学、互联网等领域,涉及政治、经济、社会学等领域的开放巨系统,其并非科学术语,更像是技术政策。数字地球核心技术包括卫星数据获取、海量存储、高性能计算、虚拟现实技术、大数据技术、云计算技术、人工智能等。

数字地球与传统地理信息系统的区别,主要体现在数据获取途径与技术集成两个方面。数据来源方面,地理信息系统主要的数据获取途径为地面测绘;而数字地球的数据来源更加多样化,可通过地面测绘、航天遥感、 卫星遥感更快地获取大范围、高质量的遥感数据。技术集成方面,数值地球技术融入了更多新一代信息技术, 包括虚拟现实技术、人工智能技术、云计算技术、大数据技术、高性能计算技术等,综合的技术集成增强了数字地球整合处理遥感数据的效率和能力,能够更好的满足客户定制化需求的能力。

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