从“数字地球”看虚拟现实及其发展前景

航天工业总公司第8357研究所 陈运迪 

　信息化、网络化和全球化是信息时代的主要特征。信息社会将会改变和影响我们每个人的工作、生活及思维方式，这种影响和改变将是巨大的、异乎寻常的和激动人心的。如今，“数字地球”正浮出水面，它使得人类“将世界放在手掌中”不再是痴人说梦。

　“数字地球”是什么？从具体用途来看，它将渗透到社会生活的各个方面：如通过它能掌握各地的治安状况，恰当地部署警力防止和打击犯罪；利用它的数据来模拟环境变化对濒危物种的影响，根据结果采取适当措施可以保护生态的多样性；利用卫星对某一地区监视获得的数据可确定影响气候变化的重要因素——森林递减率，从而预报气候变化；通过卫星图像掌握农作物病虫害及其生长情况，从而科学地施以药肥、灌溉，保障农业的丰产丰收；学者们可以利用数字地球的数据开展研究，包括了解人类和环境之间的相互依赖的关系；人们可以通过虚拟现实技术对地球任何地方作虚拟旅行……

　数字地球的实现基于人类已经或将要拥有的强有力新技术，数字地球及其相关技术非常庞杂，其主要技术可以简单地用一个公式加以概括：数字地球=全球网络＋数字化＋虚拟现实。

数字地球的概念

　“数字地球”是美国副总统戈尔于1998年1月31日在加利福尼亚科学中心所做的“数字地球——认识21世纪我们这颗星球”的讲演中首次提出的。

　他讲的数字地球是指充分利用有关地球的所有信息（戈尔称为“关于我们行星的各种环境和文化现象信息”），以促进社会进步和经济发展。他认为现在我们一方面拥有大量的可以发挥积极作用的信息，一方面又让它闲置起来慢慢地过时而变得无用。解决这一矛盾的方法，便是建立“数字地球”。

　数字地球指的是建立一个地球信息模型，该模型将地球上每一角落的信息都收集、整理、归纳，并且按照地球地理坐标建立完整的信息模型并且用网络联结起来，从而使地球上的每个人都可以快速、完整、形象地了解地球宏观和微观的各种情况，并充分发挥这些数据的作用。

　数字地球中包含有高分辨率的地球卫星图像、数字化的地图以及经济、社会和人口统计的信息。利用它们，可以在教育、可持续发展战略、农业、土地使用规划以及政治或经济危机解决等领域，产生广泛的社会和经济效益。数字地球能够对人为的或自然的灾害作出快速反应，并使全球能够联合起来，面对长期的环境挑战。