从数字地球到智慧地球
数字地球的名词解释
数字地球的名词解释数字地球是指通过数字技术和地理信息系统，将地球上的各种信息数字化并进行整合和分析的一个概念。
数字地球是信息时代下地球科学发展的产物，它突破了传统地理学的局限性，为人类认识、掌握和利用地球提供了全新的方式和工具。
本文将从数字地球的定义、特点、应用以及未来发展等方面进行论述。
一、数字地球的定义数字地球是将地球信息数字化的过程和成果，它综合了地理信息系统、遥感、全球定位系统等多种地球科学技术的应用。
数字地球通过将地球上的各种现象、特征和过程数字化，形成一个基于计算机平台的三维虚拟地球模型，实现了地球的全球一体化管理和分析。
二、数字地球的特点1. 数据丰富：数字地球整合了各种地理信息数据，包括地图、卫星影像、气象数据、地质数据等，提供了海量而丰富的地球信息资源。
2. 互动性强：数字地球可以实现用户与地球信息之间的互动，用户可以根据自身需求对地球模型进行查询、分析和可视化操作，以满足不同的应用需求。
3. 跨领域应用：数字地球不仅应用于地理学领域，也广泛应用于气象、环境、地质、城市规划等多个领域，为相关领域研究和决策提供支持。
4. 时空维度：数字地球具有时空维度，可以实现对地球信息的时序变化和跨尺度观测，帮助人类了解地球变化的规律和趋势。
三、数字地球的应用1. 环境保护与管理：数字地球可以帮助监测和分析地球上的环境变化，例如气象预报、自然灾害监测等，为环境保护与管理提供科学依据。
2. 城市规划与管理：数字地球可以模拟城市发展、土地利用和交通规划等情景，帮助决策者做出科学决策，提高城市规划和管理的效率和精度。
3. 资源开发与管理：数字地球可以对能源、矿产、水资源等进行综合管理和优化利用，实现资源的可持续开发与管理。
4. 旅游与文化遗产保护：数字地球可以通过虚拟现实技术，为游客提供沉浸式的旅游体验，同时实现对文化遗产的保护和传承。
四、数字地球的未来发展数字地球的发展仍处于不断创新和拓展的阶段，未来将面临以下几个方向的发展：1. 数据开放共享：数字地球需要更多领域的数据支持，要实现数据的开放共享，促进不同领域数据的互联互通。
物联网时代新型网络应用技术——中间件技术展望
物联网时代新型网络应用技术——中间件技术展望陈静【摘要】在数据获取、传输、处理和应用的阶段形成格式可匹配、业务链接的服务中间件,是物联网发展的关键环节之一.分析了物联网时代下的中间件发展现状,并对中间件的未来发展进行研究和展望.%The service middleware is the key to the development of things, which matches the business links in the data acquisition, transmission, processing and application. This paper analyzed the development status of middleware technology in the era of Internet of Things, and forecasted the future development of middleware.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2012(000)019【总页数】3页(P10340-10342)【关键词】物联网;中间件;网络技术;地理信息系统【作者】陈静【作者单位】北京联合大学应用文理学院,北京100191【正文语种】中文【中图分类】S126“数字地球”(Digital Earth)的概念由美国副总统Al Gore于1998年1月提出，即以地球坐标为依据的、具有多分辨率的、有海量数据组成的、能立体表达的虚拟地球。
在“数字地球”基础上，IBM首席执行官彭明盛于2009年1月提出“智慧地球”(Smart Earth)的构想，核心思想是把要各种传感器应用到人们生活中的各种物体中，并且能够相互连接起来，形成“物联网”，通过超级计算机和云计算将“物联网”整合起来，实现网上数字地球与人类社会和物理系统的整合。
从“数字地球”到“智慧地球”给人们提供了一个空前无比的视野和高度，在此基础上，人们能以更加精细和动态的方式管理生产和生活，它的实现将在教育、可持续发展的决策、土地利用规划、能源及危机处理等领域产生巨大的社会和商业效益［1］。
数字地球技术在土地资源管理中的应用
数字地球技术在土地资源管理中的应用随着全球经济的发展，土地资源的管理越来越受到重视。
从规划、开发、利用到保护和治理，都需要越来越多的技术手段来辅助。
而数字地球技术正是应用于土地资源管理的一种非常有效的手段。
本文将从多个角度来介绍数字地球技术在土地资源管理中的应用。
一、数字地球技术在土地规划与管理中的应用“数字地球”这一概念始于90年代末，是指通过数字化技术构建起来的一个“虚拟地球”，相当于真实地球的数字映射。
数字地球技术通过收集、整合不同来源的地理空间数据，使得我们可以对地球上的任意区域进行远距离的观察、分析和操作，便于科学规划和管理。
数字地球技术可以通过遥感数据、地图数据、遗传数据等多种数据源加以处理，得到更加详尽和真实的地球表面的信息和数据。
在土地规划与管理中，数字地球技术可以帮助我们实现以下目标：1. 土地资源调查：通过高分辨率遥感数据和地面实地调查相结合，我们可以更全面地了解土地资源的现状和分布情况，有利于制定科学的土地利用计划和保护措施。
2. 土地利用规划：数字地球技术可以提供更加详细、全面和准确的地理空间数据，这使得土地利用规划可以更科学地确定土地利用类型、用地范围等，有助于提高土地资源的利用效率。
3. 土地评价与监测：数字地球技术可以对不同类型的土地进行评价和监测，如农田、城市建设、林地、草地等等，实现土地资源的量化、动态化和多维度分析，以便更好地保护和管理土地资源。
4. 灾害管理与应急响应：数字地球技术是一种强大的灾害管理工具，可以通过精确的遥感数据掌握灾害范围、种类、程度，帮助灾区恢复重建。
数字地球技术还可以快速响应并提供危险地区的信息，帮助减少伤亡和财产损失。
二、数字地球技术在土地保护与治理中的应用数字地球技术在土地保护与治理方面的应用主要包括土地退化防治、生态修复与保护、水土流失控制、荒漠化治理等。
数字地球技术可以通过对土地空间结构分析、土地利用变化情况监测和土地生态环境综合评价等方式，为土地保护与治理提供有力的支撑。
从数字地球到智慧地球
从数字地球到智慧地球从数字地球到智慧地球李德仁龚健雅邵振峰*摘要：本⽂分析了数字地球的发展及其取得的成就，探讨了伴随着IT技术、通信技术和传感器技术的发展⽽出现的传感器⽹络和物联⽹这⼀新的基础设施，设计了基于全IP架构的物联⽹的平台框架和典型应⽤，并展望了从数字地球发展到智慧地球的趋势和美好前景。
关键词：数字地球传感器⽹络物联⽹智慧地球数据服务功能服务⼀数字地球及其取得的成就前美国副总统阿尔·⼽尔在1998年提出数字地球时，为我们勾勒出⼀个诱⼈的虚拟地球景象，使真实地球作为⼀个虚拟地球进⼊了互联⽹，使普通⽼百姓，甚⾄⼀个⼩孩⼦都能⽅便地运⽤⼀定的科学⼿段了解⾃⼰所想了解的有关地球的现状和历史，既能获得⾃然⽅⾯的信息，如地形、地貌、地质构造、⼭脉河流、矿藏分布、⽓候⽓象等，也能获得⼈⽂⽅⾯的信息，如经济、⽂化、⾦融、⼈⼝、交通、风⼟⼈情等，真可谓“全部地球尽收眼底”。
这个虚拟的数字地球以空间位置为关联点整合相关资源(以地理信息系统和虚拟现实技术集成各类数据资源)，实现了“秀才不出门，能知天下事”（See everything on Web）。
*李德仁，中国科学院院⼠，中国⼯程院院⼠，国际欧亚科学院院⼠，武汉⼤学教授、博⼠⽣导师，主要从事以遥感(RS)、全球卫星定位系统(GNSS)和地理信息系统(GIS)及其集成为代表的空间信息科学的科研和教学⼯作。
龚健雅，博⼠，武汉⼤学教授，博⼠⽣导师，测绘遥感信息⼯程国家重点实验室主任。
邵振峰，博⼠，武汉⼤学测绘遥感信息⼯程国家重点实验室3S集成研究室。
图1真实地球和数字地球的关系数字地球是⼀个⽆缝的覆盖全球的地球信息模型，把分散在地球各地的从各种不同渠道获取到的信息，按地球的地理坐标组织起来，既能体现出地球上各种信息（⾃然的、⼈⽂的、社会的）的内在有机联系，⼜便于按地理坐标进⾏检索和利⽤。
数字地球是信息化的地球，它包括全部地球资料的数字化、⽹络化、智能化和可视化的过程在内]8[。
从数字地球到智慧地球
国土资源在线 国土资源导刊9地理信息资源是信息资源的一种特殊类型，是提带有地理坐标或与地理空间位置相关联的信息资源，例如各种比例尺的基础测绘成果（4D产品）、工程测量成果、增值地理信息成果。
地理信息资源广泛存在于经济、社会各个领域和部门，是各种事物形态、内在规律、和其他事物联系等的纽带。
随着社会的不断发展，地理信息资源对国家和民族的发展，对人们工作、生活至关重要，成为国民经济和社会发展的重要战略资源。
它的开发和利用是整个信息化体系的核心内容。
地理信息资源与自然资源、物质资源相比，具有以下几个比较突出的特点：可共享和重复利用，共享程度越高和重复利用率越高，其发挥的价值越大；具有整合性．基于地理信息可以整合与集成各类信息；它是社会财富，任何人无权全部或永久买下信息的使用权；它是商品，可以被销售、贸易和交换；部分资源还具有涉密性，要按照密级成果来管理与使用。
我们正处于信息时代的快速时期，信息化广泛影响人类的生产、管理和生活方式。
在各种社会经济信息中，80%与地理空间位置有关，并需要以地理信息作为背景和支撑。
因而地理信息的生产、管理和应用已经成为一个重要的信息产业，而且将影响社会经济领域的各个方面，包括个人生活方式。
在中国乃至世界范围内，人们正在利用各种手段收集和整合地理信息资源，构造数字地球，企图实现智慧地球与物联网时代。
湖南省也在跟进与积极应对，正在开展长株潭“三网”融合试点，前瞻性规划数字湖南及我省物联网产业的发展。
我们希望在湖南通过地理信息资源的开发，让老百姓能够方便得到和推广使用地理空间信息，为加速我们信息化，推动新型城镇化、新型工业化及农业现代化的发展。
测绘行政管理部门，除了提供基础测绘服务和保障，还有另一个重要职责就是要减少重复测绘。
因此，需要注重以下几方面的工作：●陈述测绘推动地理信息资源共享或重复利用。
政府、企业、社会信息化应用的强烈需求，使地理信息资源从技术应用变成了无处不在的重要经济资源。
数字地球教案
地理信息技术的应用数字地球姓名:单位:指导教师:联系电话:4.4 数字地球一．教学目标知识与技能：能够简单“了解”数字地球的含义过程与方法：1．运用视频(数字地球与百姓生活)，引导学生得出数字地球的含义2．运用googleearth及资料分析法，得出实现数字地球技术基础3．运用图片帮助学生理解实现数字地球的技术基础,从而加深对数字地球含义的理解情感态度与价值观：激发学生的求知欲和对科学技术的热情，从而树立为我国科学发展贡献力量的远大理想。
二．教学重点和难点重点：数字地球的含义难点：1.数字地球的含义2.建立数字地球的技术基础三．教学过程<导入>数字地球是在3S技术的基础上产生的,是正在发展中的一项地理信息技术,本节课我们就来了解什么是数字地球?如何建立真正的数字地球?师：首先,我们来观看视频(数字地球与百姓生活),看的过程中要认真思考,其中运用了哪些技术?<播放视频>数字地球与百姓生活师：请一位同学来回答一下,视频中所描述的生活运用了哪些技术?生：运用了网络技术,虚拟技术,GPS,GIS师：其实,这种看上去有些前卫的“服务”，正是“数字地球”为我们服务的一个缩影。
那么到底什么是“数字地球”呢?顾名思义:就是一个数字化的地球,何谓数字化呢?生：将获得的信息转化成计算机能够识别的二进制数进行存储<板书>数字地球：将地球上的信息数字化,并运用网络技术、虚拟技术、3S 技术等各种技术建立的一个虚拟地球。
师：视频中，我们看到数字地球给我们的生活带来了如此多的方便，那么我们如何去实现它呢？现有的技术水平又如何呢？要解决这个问题，我们先将全班同学分成两大组，即应用小组和技术小组，每大组又分为不同的小组，各小组的任务和活动要求已经明确的布置给了大家。
小组活动安排：分组情况及任务：①应用小组2.组内要互助合作，不同小组间可以相互交流，当其中一组的代表发言时，其它同学要仔细聆听，待其发言结束后，各组同学可以提问，补充或发表自己的见解。
智慧景区
云计算是在分布式计算、并行计算、网格计算的基础上提出的一种新
型计算模型。景区运用云计算，搭建旅游信息平台，可以将大量甚至海量
的旅游信息存放于数据中心即云计算中心。数据中心即是智慧景区的云端， 将服务端和使用端联系起来。 海量的旅游信息处理、查询等计算问题由数据中心自动完成，形成了 智慧景区中的云计算。
智慧黄山的综合决策系统
智慧黄山景区综合决策系统不仅要包括基于各个业务应用系统的综合决
策支持系统，还包括针对景区业务工作的应用决策支持系统，可以概括成4 个方面： 景区资源保护决策支持系统 景区业务管理决策支持系统 景区旅游经营决策支持系统 景区公众服务决策支持系统
一、加强景区的监管安保工作 二、增加景区的互动体验质量
三、推动景区引领趋势与潮流
四、改变旅游产业格局
Thank You
区环保护、社会和经济全面、协调、可持续发展。
物联网
云计算
综合决策 系统
基于物联网的“智慧景区”的信息基础设施，可根据景区保护与发
展的需要进行延伸，以实现景区人与人、人与物、物与物之间按需进行
信息获取、传递、存储。将各种传感器嵌入景区设施中，使这些设施通 过自组织来实现环境感知、自动控制，可实现对景区居民、游客、工作
“智慧景区”是在“数字地球”向“智慧地球”转型这一重大背景的基础下 产生的。 智慧景区建设目标是结合景区特点，将物联网、泛在网、移动通信和云计算
等新兴的信息技术集成起来构建智慧网络，增强人类感知、控制和管理的能力，
实现更加精细和动态的方式管理景区，达到“智慧”状态，极大提高资源利用率 和生产力水平，从而更有效地保护旅游资源，为游客提供更优质的服务，实现景
智慧景区的管理需要综合的景区决策系统的支撑。
“智慧地球”
“智慧地球”引言概述:"智慧地球"是指利用先进的技术和信息化手段来改善地球上的生活和环境，提高资源利用效率，实现可持续发展。
本文将从不同角度介绍智慧地球的概念、应用、挑战和前景。
一、智慧地球的概念1.1 什么是智慧地球智慧地球是指通过数字技术、物联网、大数据等手段，将各种信息进行采集、传输和处理，实现城市、社区、企业等各个领域的智能化管理和优化。
1.2 智慧地球的基本特征智慧地球具有智能化、信息化、可持续发展等基本特征，通过数据分析和智能决策，实现资源的高效利用、环境的保护和社会的可持续发展。
1.3 智慧地球的应用领域智慧地球的应用领域广泛，包括智能城市、智能交通、智能能源、智能环境等，通过技术手段提升生活质量、提高效率和降低成本。
二、智慧地球的应用2.1 智慧城市智慧城市利用物联网技术，实现城市基础设施的智能化管理，包括交通、能源、环境、安全等方面，提高城市的运行效率和居民的生活质量。
2.2 智能交通智能交通通过智能感知、智能调度和智能决策等手段，提高交通系统的安全性和效率，减少交通拥堵和事故发生率。
2.3 智能能源智能能源利用智能电网技术，实现能源的高效利用和可再生能源的大规模应用，减少能源消耗和环境污染。
三、智慧地球面临的挑战3.1 数据安全和隐私保护智慧地球需要大量的数据支持，但数据的安全性和隐私保护是一个重要问题，需要加强技术手段和法律法规的保障。
3.2 技术标准与互操作性智慧地球涉及多个领域和技术，需要建立统一的技术标准和互操作性，以实现不同系统之间的数据共享和协同工作。
3.3 社会接受度和可持续发展智慧地球需要广泛的社会支持和参与，同时也需要考虑可持续发展的问题，包括资源的合理利用和环境的保护。
四、智慧地球的前景4.1 提升生活质量智慧地球的应用将提升人们的生活质量，改善城市环境、提高交通效率、降低能源消耗等，让人们享受更便捷、舒适的生活。
4.2 促进经济发展智慧地球将带动相关产业的发展，包括信息技术、通信、能源等，为经济增长提供新的动力和机遇。
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第35卷第2期2010年2月武汉大学学报#信息科学版Geo matics and Informat ion Science of W uhan U niver sity V ol.35N o.2Feb.2010收稿日期:2010-01-11。
项目来源:国家973重点基础研究发展计划资助项目(2010CB731800);国家863计划资助项目(2009AA121404);国家自然科学基金重点资助项目(N010978003)。
文章编号:1671-8860(2010)02-0127-06文献标志码:A从数字地球到智慧地球李德仁1 龚健雅1 邵振峰1(1 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉市珞喻路129号,430079)摘 要:分析了数字地球的发展及其取得的成就,探讨了伴随着IT 技术、通信技术和传感器技术的发展而出现的传感器网络和物联网这一新的基础设施,设计了基于全IP 架构的物联网的平台框架和典型应用,并展望了从数字地球发展到智慧地球的趋势和美好前景。
关键词:数字地球;传感器网络;物联网;智慧地球;数据服务;功能服务中图法分类号:P2081 数字地球及其取得的成就美国前副总统阿尔#戈尔在1998年提出数字地球时,就勾勒出一个诱人的虚拟地球景象,使真实地球作为一个虚拟地球进入了互联网,使普通老百姓甚至小孩子都能方便地运用一定的科学手段了解自己所想了解的有关地球的现状和历史,既能获得自然方面的信息,如地形、地貌、地质构造、山脉河流、矿藏分布、气候气象等,又能获得人文方面的信息,如经济、文化、金融、人口、交通、风土人情等[1]。
这个虚拟的数字地球以空间位置为关联点,整合相关资源(以地理信息系统和虚拟现实技术集成各类数据资源),实现了/秀才不出门,能知天下事0(see every thing on Web),见彩色插页Ñ图1。
数字地球是一个无缝的覆盖全球的地球信息模型,它把分散在地球各地的从各种不同渠道获取到的信息按地球的地理坐标组织起来,既能体现出地球上各种信息(自然的、人文的、社会的)的内在有机联系,又便于按地理坐标进行检索和利用。
数字地球是信息化的地球,它包括全部地球资料的数字化、网络化、智能化和可视化的过程。
其核心思想是用数字化手段整体性地解决地球问题,并最大限度地利用信息资源。
数字地球从数字化、数据构模、系统仿真、决策支持一直到虚拟现实,是一个开放的复杂的巨系统,是一个全球综合信息的数据系统工程。
数字地球的特点是空间性、数字性和整体性,它有自己的理论体系、技术体系、应用体系、工程体系,在这样的数字地球上,世界各国共同建立了GEOSS (g lobe earth observatio n system of systems)系统,提出了十年行动计划,旨在从9个方面支持社会可持续发展:¹减少自然或人为灾害所造成的生命财产损失;º了解环境因素对人类健康和生命的影响;»改善对能源资源的管理;¼了解、评价、预测以及适应气候变异与变化;½了解水循环,改善水资源的管理;¾改善气象信息、天气预报与预警;¿提高对陆地、海岸、海洋生态系统的保护与管理;À支持可持续农业,减少全球荒漠化;Á了解、监测和保护生物多样性。
下面从十多年的发展来总结一下数字地球所取得的主要成就。
1.1 数字地球实现了从二维到三维的跨越地图长期以来被认为是表达、传输和研究地理信息的最佳方式或载体,然而近年来这一观念已被打破了。
数字地球作为一个三维的地球信息模型,便被认为是迄今为止人类掌握地球表面信息最好的方式。
它的出现使人类在描述和分析地表空间事物的信息上获得了一次飞跃)))从二维到三维的突破。
彩色插页Ñ图2为泰州市人民公园精细真三维模型。
武汉大学学报#信息科学版2010年2月1.2数字地球实现了对地球多分辨率和多时态的观测与分析数字地球是用数字方式为研究地球及其环境的科学家尤其是地学家服务的重要手段。
地壳运动、地质现象、地震预报、气象预报、土地动态监测、资源调查、灾害预测和防治、环境保护等无不需要利用数字地球,而且数据的不断积累最终将有可能使人类能够更好地认识和了解生存和生活的这个星球,运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多时空和多种类的三维描述将不再是幻想。
彩色插页Ñ图3为北京市基于遥感影像的违章建筑动态监测示例性成果。
可以看出,抓紧建立城市规划动态监测系统,基于数字地球相关技术,加强对城市规划建设情况的动态监管,具有重要的现实意义。
1.3数字地球实现了基于图形和基于空天地一体化实景影像的可视化和可量测数字地球的提出推动了基于图形和基于影像的空间数据的三维可视化。
基于图形的三维可视化可用于三维GIS的空间分析,如通视路径选择、噪声和污染模型分析。
贴上真实纹理的三维地形和城市模型可用于景观分析、构成虚拟地理环境和数字文化遗产。
基于影像的三维实景影像模型可构成大面积无缝的立体正射影像和沿街道的实景影像,用于可视化和由用户自主实施的/按需测量0[2]。
两种方法的有机结合可弥补网络电子地图的不足,可直接向公安、市政、交通、导航、LBS等行业提供满足需要的高精度的地图数据、全要素信息以及cm级分辨率的影像数据,这种/可视、可量、可挖掘0的近景影像数据即被称为可量测的实景影像,它与网络电子地图产品相结合,可搭建一个以正射影像和实景影像为主要共享数据源的/影像地球0。
可量测实景影像连同立体像对前方交会算法一起放在网上,任何终端上的用户即可按自己的需要进行量算和解译。
彩色插页Ñ图4为集成数字正射影像(DOM)、数字可量测影像(DMI)和数字线划图(DLG)的数字城市浏览功能。
1.4数字地球实现了基于Web Service的空间信息共享与智能服务Web Service技术是当今信息领域应用最广泛的一种信息服务技术。
地球空间信息领域利用Web Service技术可以对各种空间信息资源进行注册,并提供在线服务,包括地球空间信息资源注册服务、传感器服务、空间信息传输服务、空间数据服务、空间信息处理服务、空间信息资源组合服务、空间信息服务质量、空间信息智能搜索服务、空间信息分发服务、空间信息可视化服务等。
对各种服务资源进行组合,可以加工提取更高级的信息,提供更智能化的服务。
数字地球作为一个空间信息集成平台,可以集成整合来自网络环境下的各种与地球空间信息相关的各种社会经济信息,然后又通过W eb Serv ice技术向社会和专业部门提供智能服务。
彩色插页Ñ图5是通过虚拟数字地球Geo Glo be 集成来自NASA的每周地震观测数据。
采用Web Service技术可以将分布在全球范围内的空间数据和处理软件按照一定的工作流程聚合起来,通过远程访问和远程计算得到用户所需要的结果,直接提供空间信息或地学知识的服务[3]。
彩色插页Ñ图6是基于Web Serv ice技术将美国NASA和武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室的处理软件聚合起来,得到抽象服务链,然后转化为执行链并调用相应数据进行分布式计算,得到江西鄱阳湖地区的洪水淹没范围,直接展示在GeoGlobe上。
1.5数字地球通过兴趣点实现了与非空间信息的关联,以服务全民为更好地满足各类用户的需求,充实用户的参与感和创造力,可以把地球上的标志性建筑等公共兴趣点标注在数字地球网站上,同时提供用户个性化参与标注的功能。
可以将与人们衣食住行有关的企业的位置、图像和网站信息通过W eb 2.0上传到网络上,人们可以查看兴趣点的卫星图像、地图、地形和3D建筑。
如彩色插页Ñ图7为基于实景影像标注的武汉市步行街上的鲁巷广场。
数字地球直接影响到人们的生活。
人们常说的网上购物、电子货币、电子银行、电子商务等到时候已相当成熟和完善。
GPS与电子地图导航、Go ogle Earth和Virtual Earth等技术使人们更加真实和真正地身临其境地到达地球上任何一个想要到达的地方。
但同时,数字地球服务从最初的基于单纯的符号、文字和二维地图上升到三维、航空和地面多视角等多维位置服务,地理空间信息服务数据正朝着大信息量、高精度、可视化和可量测方向发展,对数据的生产、加工、服务内容和更新手段提出了自动化、实时化和智能化的更高要求。
2传感器网络和物联网的出现及其发展传感器网络是由一定数量的传感器节点通128第35卷第2期李德仁等:从数字地球到智慧地球过某种有线或无线通信协议联接而成的测控系统,这些节点由传感、数据处理和通信等功能模块构成,安放在被测对象内部或附近,通常尺寸很小,具有低成本、低功耗、多功能等特点。
传感器网络与通常的计算机网络最大的不同在于,一个传感器网络节点由它的空间位置和传感器类型来共同确定,而一个普通的计算机网络节点只由一个惟一的标识符确定,而且传感器网络具有更好的容错性、实时性和对环境变化的自适应能力。
与传统传感器和传统测控系统相比,传感器网络具有明显的优势。
它采用点对多点的传感器总线甚至无线连接,大大减少了电缆连线,在传感器节点端即合并了模拟信号调理、数字信号处理和网络通信功能,节点具有自检功能,系统性能与可靠性明显提升,而成本明显缩减。
2.1天-空-地一体化的智能传感器网络2006年,Nature杂志发表封面论文)))2020 Vision,它认为观测网将首次大规模地实现实时地获取现实世界的数据,观测网是一个触及现实世界的计算科学,将是下一个科学前沿。
为不同应用目的而设计出的不同的遥感传感器对城市资源管理、动态监测服务具有不同尺度的探测能力,而信息技术和传感器技术的飞速发展极大地丰富了遥感数据源,每天都有数量庞大的不同分辨率的遥感信息从各种传感器上接收下来。
这些高分辨率、高光谱的遥感数据为遥感定量化、动态化、网络化、实用化和产业化及利用遥感数据进行地球各种资源的管理、动态监测和服务[4]。
彩色插页Ò图8是一个用智能手机实现城市网络化服务的例子,城市管理员用手机上传图片给监督中心,以实现及时维修井盖的过程。
笔者曾提出,广义空间信息网格是指在网格技术支撑下空间数据获取、更新、传输、存储、处理、分析、信息提取、知识发现到应用的新一代空间信息系统。
广义空间信息网格由智能传感器网络、基于网格计算的多传感器数据-信息-知识的智能处理系统。
其中,智能传感器网络是空间信息网格的数据输入系统,也是现代信息技术的三大基础之一[5]。
随着传感技术、计算机硬、软件技术、网络通信(包括无线和移动通信、卫星通信等)技术的进步,在上述网格技术和网格计算环境下,未来的传感器将构成价廉、大中小型相结合、无处不在的接触或非接触的智能传感器网络。