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中国科学院“数字地球原型系统”问世

发布时间:2019-06-11 23:41 来源:未知 编辑:admin

  2002年12月11日上午,国际数字地球研讨会(InternationalDigitalEarthWorkshop)在中科院遥感所召开。来自美国、俄罗斯、日本、泰国以及我国国家计委、国土资源部、科技部、信息产业部、总装备部、环保总局、地震局、气象局、海洋局、国防科工委、自然基金委、中国工程院、北京市信息办、“863”专家组、北京大学,共60多名领导和专家代表出席了全议。会上,中国科学院遥感应用研究所数字地球科学实验室项目首席科学家郭华东研究员作了“数字地球原型系统”的成果报告,演示了知识创新工程成果--中国科学院数字地球原形系统(DEPS,版本1.0)。该系统展示了数字地球理论、技术及应用领域,介绍了其在全球、全国及区域三个层面的应用,包括用于北京“奥运”和“十六”大的情况。

  数字地球原型系统(DigitalEarthPrototypeSystem)是中科院知识创新工程的重要项目,该项目以数字地球原型系统为先导,建立TB级遥感数据与相关数据的存储、查询、检索系统,为跨学科的地球科学研究、地球各圈层动力学关联分析与数据融合、信息挖掘与知识发现、模拟与预测提供共享平台和国内外交流合作的基础平台。数字地球原型系统的建设已成为遥感知识创新工程突破学科边缘、建立交叉领域、产生新思想、开辟新方向的数字“孵化器”,为不同研究领域提供了综合分析与学科交叉数字化工作平台和网络互操作平台。现实地球的多分辨率时空尺度的四维动态显示,在数字地球基本单元格网中汇集和嵌入遥感、地质地理、社会经济等数据,在数字地球框架下实现数据库、模型和计算机技术的集成,为本地和网络的数据和信息共享应用奠定了基础。

  数字地球原型系统为数字地球建设奠定了坚实的基石。它从对地观测技术切入,从地球是一个复杂的综合性系统的思路来研究和构筑“数字地球”,其目的是了解整个地球系统信息过程的过去、现今和未来的行为,要求对整个地球系统进行地球科学、信息科学、计算科学、空间探测、数字通信、计算机和人智能等交叉学科集理论与技术为一体的综合研究,以了解整个地球系统所涉及的信息过程。

  阐述了数字地球概念模型。即数字地球是由海量、多分辨率、多时相、多类型空间对地观测数据和地学观测数据及其分析算法和模型构建而成的虚拟地球。数字地球是人类设想和建造的(现实地球是长期自然演化形成的),与人类的观测、感知、想象和意识模式密切相关。数字地球将把大众的、单个的“意识地球”连接起来,通过对当前现实地球景观和过程的直接表达,对未来和现实地球场景的预测、预见,促使人类社会对地球开发、利用的方式更趋于合理、有效,保证人类社会的可持续发展。现实地球、意识地球、数字地球三者之间的互动关联,将成为二十一世纪人类社会开发利用地球的基本模式,对人类的发展和演进具有重要的意义。

  建立了数字地球原型系统构架。目前整合了遥感所近3TB的数据资源,数十个数据库系统,并建立了数据网络接口,实现了远程地学处理,可连接国内外现有数据库,已开始为农作物估产、灾害监测、城市变化遥感动态监测、数字城市、数字奥运、能源、遥感考古、虚拟旅游、军事仿真、旅游等多个领域的研究应用提供服务和支持。已有的应用示例为:

  提供每旬的省、市作物长势等级的面积。实时掌握各地作物的生长情况,及时指导决策者进行作物的土壤肥力、水分、耕作调整。

  以鄱阳湖区为例,进行了多种数据、多年的水灾动态监测。利用DEM数据和遥感数据,建立三维虚拟仿真模型,模拟湖水涨落,确定淹没范围,为鄱阳湖地区防灾减灾、退耕还湖、生态保护提供重要的科学数据。

  利用多种传感器、多分辨率遥感数据对中关村及奥林匹克公园规划区进行连续动态监测,更新基础数据。

  奥运规划区三维仿真系统是一个以虚拟现实(VR)为基础,将遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)进行综合、集成而建立的奥运环境信息集成平台。为了实现北京对国际奥委会的庄严承诺,更好地保证奥运建设的顺利进行,该信息平台的研究将为奥运宣传、领导规划、决策和管理提供先进的支持手段,也将作为奥运建设、管理和经营的一种崭新方式,为北京2008年奥运会的建设提供全新的技术与手段。

  建立了人民大会堂室内外及周边地区的虚拟现实环境,为党和国家重大活动的事前预备和合理安排提供一个虚拟平台,为重大活动的数字化管理运作提供一套可运行系统。

  数字地球原型系统建设基本上分为三个阶段。现在推出的是一个单机运行的数字地球原型系统(版本1.0)。2010年将建立一个性能先进,功能完善的数字地球原型系统。

  中国科学院数字地球原型系统由以下项目支持完成:中国科学院知识创新工程重点方向项目“数字地球基础理论研究”,中国科学院重大设备更新计划“数字地球原型系统”,中国科学院知识创新工程前沿领域项目“数字地球”,国家科技部科技奥运专项“奥运环境遥感动态监测”。

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