3S技術(shù)的集成及其應(yīng)用:
�。�1）數(shù)字地球定義：
信息化的地球―地球的虛擬對(duì)照體。數(shù)字地球?qū)⒂嘘P(guān)地球上每一點(diǎn)的信息，按地球的地理坐標(biāo)加以整理，然后構(gòu)成一個(gè)全球的信息模型。人們可以快速、形象地了解地球上的任何一點(diǎn)、任何方面的信息，從而實(shí)現(xiàn)“信息就在指尖上”的夢(mèng)想。
通俗地講，就是用數(shù)字的方法將地球、地球上的活動(dòng)及整個(gè)地球環(huán)境的時(shí)空變化裝人電腦中，實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上的流通，并使之最大限度地為人類的生存、可持續(xù)發(fā)展和日常的工作、學(xué)習(xí)、生活、娛樂服務(wù)。
�。�2）數(shù)字地球的技術(shù)基礎(chǔ):
數(shù)字地球的技術(shù)基礎(chǔ)要在電子計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)數(shù)字地球不是一件簡(jiǎn)單的事，它需要諸多學(xué)科，特別是信息科學(xué)技術(shù)的支撐。這其中主要包括：
信息高速公路與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)、空間信息技術(shù)與空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施、大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、高性能計(jì)算能力。
1、信息高速公路與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一個(gè)數(shù)字地球所需要的數(shù)據(jù)已不能通過單一的數(shù)據(jù)庫來存貯，而需要由成千上萬的不同組織來維護(hù)。這意味著參與數(shù)字地球的服務(wù)器將需要由高速網(wǎng)絡(luò)來連接。在Internet流量爆發(fā)性增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)下，遠(yuǎn)程通信載體已經(jīng)嘗試使用10G/S的網(wǎng)絡(luò)，而每秒1015byte的因特網(wǎng)正在研究中。相信在21世紀(jì)將會(huì)有更加優(yōu)秀的寬帶高速網(wǎng)供人們使用。
2、高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù) 20世紀(jì)的遙感衛(wèi)星影像，在衛(wèi)星遙感問世的20多年分辨率已經(jīng)有了飛快的提高，這里所說的分辨率指空間分辨率、光譜分辨率和時(shí)間分辨率�？臻g分辨率指影像上所能看到的地面最小目標(biāo)尺寸，用像元在地面的大小來表示。
3、空間信息技術(shù)與空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施空間信息是指與空間和地理分布有關(guān)的信息，據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上的事情有80％與空間分布有關(guān)．空間信息用于地球研究即為地理信息系統(tǒng)。為了滿足數(shù)字地球的要求，將影像數(shù)據(jù)庫、矢量圖形庫和數(shù)字高程模型（DEM）三庫一體化管理的GlS軟件和網(wǎng)絡(luò)GPS，將在21世紀(jì)十分成熟和普及。從而可實(shí)現(xiàn)不同層次的互操作，一個(gè)GIS應(yīng)用軟件產(chǎn)生的地理信息將被另一個(gè)軟件讀取。
4、大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)數(shù)字地球?qū)⑿枰尜A1015字節(jié)的（Quadrillions）信息。美國(guó)NASA的行星地球計(jì)劃EOS一AMI1999年上天，每天將產(chǎn)生1000GB（即1TB）的數(shù)據(jù)和信息，1米分辨率影像覆蓋廣東省，大約有1TB的數(shù)據(jù)，而廣東才是中國(guó)的1/53。所以要建立起中國(guó)的數(shù)字地球，僅僅影像數(shù)據(jù)就有53TB，這還只是一個(gè)時(shí)刻的多時(shí)相的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，其容量就更大了。目前美國(guó)的NASA和NOAA已著手建立用原型并行機(jī)管理的可存貯1800TM的數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)盤帶的查找由機(jī)器手自動(dòng)而快速地完成，相信在21世紀(jì)，還會(huì)有新的突飛猛進(jìn)。
5、可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可視化是實(shí)現(xiàn)數(shù)字地球與人交互的窗口和工具，沒有可視化技術(shù)，計(jì)算機(jī)中的一堆數(shù)字是無任何意義的。數(shù)字地球的一個(gè)顯著的技術(shù)特點(diǎn)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。建立了數(shù)字地球以后，用戶戴上顯示頭盔，就可以看見地球從太空中出現(xiàn)。
6、高性能計(jì)算能力地球是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)，地球上發(fā)生的許多事件、變化和過程又十分復(fù)雜而呈非線性特征，時(shí)間和空間的跨度變化大小不等，差別很大，只有利用高速計(jì)算機(jī)，我們今日和跨世紀(jì)的未來，才有能力來模擬一些不能觀測(cè)到的現(xiàn)象。利用數(shù)據(jù)挖掘（DataMining）技術(shù)，我們將能夠更好地認(rèn)識(shí)和分析所觀測(cè)到的海量數(shù)據(jù)，從中找出規(guī)律和知識(shí)。
�。�3）“數(shù)字城市”：
從廣義上說，是通過寬帶多媒體信息網(wǎng)絡(luò)、地理信息系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，整合城市信息資源并加以充分利用，建立電子商務(wù)、電子政務(wù)、科技信息系統(tǒng)、勞動(dòng)和社會(huì)保障信息系統(tǒng)等子系統(tǒng)，通過發(fā)展信息家電、網(wǎng)上教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療，建設(shè)信息化社區(qū)，最終實(shí)現(xiàn)城市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的全面信息化。
�。�4）“數(shù)字化社區(qū)”：
顧名思義，就是通過數(shù)字技術(shù)將管理、服務(wù)的提供者與每個(gè)住戶相聯(lián)結(jié)的社區(qū)。這種數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?使社區(qū)的管理者與住戶之間可以實(shí)時(shí)地進(jìn)行各種形式的信息交互，由于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的先進(jìn)性以及多態(tài)的表現(xiàn)性，加上各種網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)的應(yīng)用，從而營(yíng)造出了一個(gè)豐富多彩的虛擬社區(qū)。 “地球村”：信息高速公路的出現(xiàn)，國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的使用，“數(shù)字地球”的產(chǎn)生，“縮小”了我們生活的空間，“縮短”了我們聯(lián)系交往的時(shí)間，使我們生活的世界成為一個(gè)全球性、同時(shí)性的“地球村”。
�。�5）“數(shù)字化生存”：
我國(guó)IT界有關(guān)人士這樣描述未來普通人的數(shù)字化生存狀態(tài)：寬帶將代替電話撥號(hào)的窄帶方式成為家庭和外部信息交流的高速公路。單芯片技術(shù)產(chǎn)生的數(shù)字產(chǎn)品會(huì)不斷豐富、滿足用戶高品質(zhì)數(shù)字化生活的需要。所有產(chǎn)品通過有線網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)成一體并實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換、資源共享以及自動(dòng)化控制。
“3S”技術(shù)手段的選取方法:
由于“3S，技術(shù)既相互區(qū)別又相互聯(lián)系，因此在選取某一技術(shù)時(shí)應(yīng)認(rèn)清三者的概念及相互關(guān)系。
具體選擇時(shí)應(yīng)把握其本質(zhì)區(qū)別:遙感(RS)是人的視力的延伸，它是側(cè)重于收集信息的感知手段，通過飛機(jī)或衛(wèi)星上拼帶的傳感器接收地物輻射或反射的電勝波來獲得信息，并經(jīng)過簡(jiǎn)單處理后獲得資料，如航片、衛(wèi)星云圖等，因此遙感本質(zhì)上是一看.的過程。而地理信息系統(tǒng)(G巧)是在一定的數(shù)據(jù)潭的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析、對(duì)比、計(jì)算，得出有益于人類生產(chǎn)生活的結(jié)論，它側(cè)重于“分析、計(jì)算‘、相當(dāng)于“想、算’的人的活動(dòng)。例如，氣象衛(wèi)星在高空收集到云系等信息情況并傳箱到地面，這是RS技術(shù)的應(yīng)用;而將衛(wèi)星云圖與地面上實(shí)側(cè)到的氣泥、濕度、風(fēng)向等信息(統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)撅)經(jīng)過計(jì)算、分析、處理，得出天氣情況的預(yù)側(cè)，則是G巧技術(shù)的應(yīng)用。C巧相對(duì)應(yīng)用途徑單一，即定位，并通過多次定位計(jì)算和導(dǎo)航，G陣與RS和Cls最大特點(diǎn)是工作對(duì)象是一個(gè)“點(diǎn)”或“多個(gè)點(diǎn)”，明顯區(qū)別于RS與GIS技術(shù)的工作對(duì)象—“面”。
在做“3S”技術(shù)中選取適當(dāng)手段之類的題目時(shí)，首先看其工作對(duì)象是“點(diǎn)”還是“面”，是“點(diǎn)”則選用GPS，如導(dǎo)航、珠峰高度測(cè)量等，如果是“面”則需看突出監(jiān)測(cè)方面還是需處理計(jì)算才能得出結(jié)果，如要監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)則應(yīng)選用RS技術(shù)，要在某城市選取大型商業(yè)中心區(qū)位應(yīng)選用cIS技術(shù)。同時(shí)，一項(xiàng)工作往往可能在某次使用的是一種技術(shù)，而另一次則使用了另一種技術(shù)，甚至是同時(shí)使用了多種技術(shù)，因此要認(rèn)真審清題目，提煉題目中提供的信息。如“某山區(qū)森林火災(zāi)發(fā)生后，撲救工作動(dòng)用了衛(wèi)星監(jiān)測(cè)定位，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)火勢(shì)情況進(jìn)行了分析和預(yù)報(bào)”這一事件中，使用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)是RS技術(shù)的應(yīng)用，衛(wèi)星定位則是GPS技術(shù)的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)處理預(yù)報(bào)信息則是GIS技術(shù)的應(yīng)用。