1、信息技术在区域地理环境研究中的应用一、中国遥感事业的发展20世纪30年代个别城市航空摄影；20世纪50年代系统的航空摄影主用于地形图的制图、更新铁路、地质、林业等领域的调查、勘测、制图等；20世纪70年代遥感事业长足进步，航空摄影测绘业务化；1970年4月24日发射“东方红1号”人造卫星（卫星在经过我国领土上空时会放出东方红的音乐声），成为继苏、美、法、日之后的第5个能让卫星上天的国家；1975年11月26日，成功发射第一颗返回式卫星；1988年9月7日成功发射“风云1号”太阳同步气象卫星极轨卫星；1997年6月10日成功发射“风云2号”地球同步气象卫星静止轨道卫星；（“风云1号”共有3颗卫星
2、，代号1A.1B.1C；“风云2号”有2颗，2A.2B。1999年5月10日，FY1C成功发射，太阳同步轨道；2000年6月25日FY2B成功发射，地球同步轨道，静止气象卫星。天气预报的卫星云图来自于FY2B。目前均在轨运行，已成为世界气象业务运行星。）1978年发射“尖兵一号”专用于科学考察；国防系统军用“尖兵”系列传感器设置主要针对军事目标；1985年10月科学探测和技术试验卫星“国土一号”返回式卫星专以国土资源调查为目的；1986年建成遥感卫星地面站目前可接收处理美国Landsat、法国SPOT、加拿大RADARSAT、日本、中国巴西CBERS等卫星数据；气象卫星接收站数十个、分布于全国
3、各地可接受地球同步（静止轨道）和太阳同步（极轨）气象卫星数据；1999年10月14日中国巴西地球资源遥感卫星CBERS-1号01星成功发射，虽设计寿命为2年，但目前仍在轨运行；2000年6月28日航天清华一号微型小卫星上天；2003年7月30日中巴地球资源卫星03.04星研制工作已经启动，预计将于2006年发射03星，以接替届时即将达到设计寿命的02星；2003年10月15日“神舟”五号载人飞船成功发射，首位宇航员杨利伟顺利返回地球；2005年10月“神舟”六号成功发射并返回。二、数字地球的技术基础要在电子计算机上实现数字地球不是一个很简单的事，它需要诸多学科，特别是信息科学技术的支撑。这其中
4、主要包括：信息高速公路和计算机宽带高速网络技术、高分辨率卫星影像、空间信息技术、大容量数据处理与存贮技术、科学计算以及可视化和虚拟现实技术。三、信息高速公路和计算机宽带高速网一个数字地球所需要的数据已不能通过单一的数据库来存贮，而需要由成千上万的不同组织来维护。这意味着参与数字地球的服务器将需要由高速网络来连接。为此，美国克林顿总统早在1993年2月就提出实施美国国家信息基础设施（NII），通俗形象地称为信息高速公路，它主要由计算机服务器、网络和计算机终端组成。美国为此计划投入4000亿美元，耗时20年。到2000年的目标是提高生产率20%40%，获取35000亿美元的效益。在Internet
5、流量爆发性增长的驱动下，远程通信载体已经尝试使用10G/S的网络，而每秒1015byte的因特网正在研究中。相信在21世纪将会有更加优秀的宽带高速网供人们使用。四、高分辨率卫星影像遥感卫星影像，在卫星遥感问世的20多年分辨率已经有了飞快的提高，这里所说的分辨率指空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率。空间分辨率指影像上所能看到的地面最小目标尺寸，用像元在地面的大小来表示。从遥感形成之初的80米，已提高到30米，10米，5.8米，乃至2米，军用甚至可达到10cm。光谱分辨率指成像的波段范围，分得愈细，波段愈多，光谱分辨率就愈高，现在的技术可以达到56nm（纳米）量级，400多个波段。细分光谱可以提高
6、自动区分和识别目标性质和组成成分的能力。时间分辨率指重访周期的长短，目前一般对地观测卫星为1525天的重访周期。通过发射合理分布的卫星星座可以35天观测地球一次。高分辨率卫星遥感图像将可以优于1米的空间分辨率，每隔35天为人类提供反映地表动态变化的详实数据，从而实现秀才不出门，能观天下事的理想。五、空间信息技术与空间数据基础设施空间信息是指与空间和地理分布有关的信息，空间信息用于地球研究即为地理信息系统。为了满足数字地球的要求，将影像数据库、矢量图形库和数字高程模型（DEM）三库一体化管理的GIS软件和网络GPS，将在本世纪十分成熟和普及。当人们在数字地球上，进行处理、发布和查询信息时，将会发
7、现大量的信息都与地理空间位置有关。例如查询两城市之间的交通连接，查询旅游景点和路线，购房时选择价廉而又环境适宜的住宅等都需要有地理空间参考。由于尚未建立空间数据参考框架，致使目前在万维网上制作主页时还不能轻易将有关的信息连接到地理空间参考上。因此，国家空间数据基础设施是数字地球的基础。国家空间数据基础设施主要包括空间数据协调管理与分发体系和机构，空间数据交换网站、空间数据交换标准及数字地球空间数据框架。这是美国克林顿总统在1994年4月以行政令下发的任务，我国也将抓紧建立我国基于150000和110000比例尺的空间信息基础设施。欧洲、俄罗斯和亚太地区也都纷纷加强空间数据基础设施建设。空间数据
8、共享机制是使数字地球能够运转的关键之一。国际标准化组织ISO/TC211工作组正为此而努力工作。只有共享才能发展，共享推动信息化，信息化进一步推动共享。政府与民间的联合共建是实现共享原则的基本条件，因为任何国家的政府也不可能包揽整个信息化的建设。在我国，要遵循这一规律就必然要求打破部门之间和地区之间的界限，统一标准，联合行动，相互协调，互谅互让，分工合作，发挥整体优势。只有大联合才能形成规模经济的优势，才能在国际信息市场的激烈竞争中争取主动。六、大容量数据存贮及元数据建立起中国的数字地球，仅仅影像数据就有53TB，这还只是一个时刻的，多时相的动态数据其容量就更大了。另一方面，为了在海量数据中迅
9、速找到需要的数据，元数据（metadata）库的建设是非常必要的，它是关于数据的数据，通过它可以了解有关数据的名称、位置、属性等信息，从而大大减少用户寻找所需数据的时间。七、科学计算地球是一个复杂的巨系统，地球上发生的许多事件，变化和过程又十分复杂而呈非线性特征，时间和空间的跨度变化大小不等，差别很大，只有利用高速计算机，我们今日和跨世纪的未来，才有能力来模拟一些不能观测到的现象。利用数据挖掘（DataMining）技术，我们将能够更好地认识和分析所观测到的海量数据，从中找出规律和知识。科学计算将使我们突破实验和理论科学的限制，建模和模拟可以使我们能更加深入地探索所搜集到的有关我们星球的数据。
10、八、可视化和虚拟现实技术可视化是实现数字地球与人交互的窗口和工具，没有可视化技术，计算机中的一堆数字是无任何意义的。数字地球的一个显著的技术特点是虚拟现实技术。建立了数字地球以后，用户戴上显示头盔，就可以看见地球从太空中出现，使用“用户界面”的开窗放大数字图像；随着分辨率的不断提高，他看见了大陆，然后是乡村、城市，最后是私人住房、商店、树木和其他天然或人造景观；当他对商品感兴趣时，可以进入商店内，欣赏商场内的衣服，并可根据自己的体型，构造虚拟自己试穿衣服。虚拟现实技术为人类观察自然，欣赏景观，了解实体提供了身临其境的感觉。高考资源网()来源：高考资源网版权所有：高考资源网(www.k s 5 )