06第六讲数字地球的应用前景

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1、Digital Earth第六讲第六讲 数字地球的应用前景数字地球的应用前景Digital Earth河海大学 地理信息科学系目目 录录 6.1 应用示范应用示范数字城市 6.2 应用前景应用前景国家与战略精细农业智能化交通Digital Earth河海大学 地理信息科学系6.1 数字城市数字城市 内涵 广义上指城市的信息化。它既是城市信息化总的概述，又是城市信息化的目标。是用数字化的手段来处理、分析和管理整个城市，促进城市的人流、物流、资金流、信息流、交通流的通畅、协调。“数字城市”为调控城市、预测城市、监管城市提供了革命性的手段，是对城市发展方向本质特征的一种描述。 狭义：是指综合运用GI

2、S、GPS、RS、网络等关键技术，建设服务于城市规划、建设、管理；服务于政府、企业、公众；服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。Digital Earth河海大学 地理信息科学系6.1 数字城市数字城市 意义意义 基于高分辨率正射影像、城市地理信息系统、建筑CAD，建立虚拟城市和数字化城市，实现真三维和多时相的城市漫游、查询分析和可视化。 服务于城市规划、市政管理、城市环境、城市通讯与交通、公安消防、保险与银行、旅游与娱乐等，为城市的可持续发展和提高市民的生活质量等。Digital Earth河海大学 地理信息科学系6.1 数字城市数字城市建建设设内内容容Digi

3、tal Earth河海大学 地理信息科学系6.1 数字城市数字城市 建设建设“数字城市数字城市”的基本观点的基本观点 设施是基础、应用是核心、产业是支柱、环境是保障 统一规划、统一标准 政府主导、联合建设 体制创新、机制创新、文化创新 互连互通、资源共享 推广应用、发展产业 “路、车、货”同行Digital Earth河海大学 地理信息科学系6.1 数字城市数字城市 “数字北京数字北京”工程工程 通过建设宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台，整合了首都人文、社会、空间、环境、科技等信息资源，建立电子政务、电子商务、科教信息系统、劳动社会保障及信息化社区，从而建立信息化的交流体系。 2

4、002年9月，电子政务在线服务平台正式开通。Digital Earth河海大学 地理信息科学系6.1 数字城市数字城市 “数字北京数字北京”的重点工程的重点工程 十五期间的行动规划 首都电子政务工程 空间信息工程 信息资源网工程 中关村科技园区信息化工程 北京市全球卫星定位综合应用服务系统 Digital Earth河海大学 地理信息科学系Digital Earth河海大学 地理信息科学系6.1 数字城市数字城市 广州开建超级广州开建超级“虚拟城市虚拟城市” “数字市政”2005年初开始建设，首期已经投入使用。 “数字市政”：是指利用计算机技术和手段，对市政设施及相关系统的各方面数据进行全方位

5、的信息化处理和利用，从而形成对市政公用行业的某一个或全部系统进行数字网络化管理、服务与决策的信息体系。通过实施市政系统数字化、网络化、可视化、优化决策支持等手段，可以大大提高系统的运行管理水平。Digital Earth河海大学 地理信息科学系6.1 数字城市数字城市 北京、上海等北京、上海等“数字城市数字城市”建设的经建设的经验验 领导重视，组织体系坚强有力 统一规划，目标任务清晰明了 制度创新，运作机制高速有效 改善环境，政策法规保障有力 多元融资，信息产业蓬勃发展 因地制宜，个性特点典型鲜明Digital Earth河海大学 地理信息科学系6.1 数字城市数字城市 CyberCity 是

6、城市地理信息和其他城市信息结合并存储在计算机网络上的能供远程用户访问的一个新的城市空间 关键技术关键技术 城市规划、建设与管理的数字化方法 可视化(城市景观的仿真及3D-GIS技术；城市发展历史演进过程的再现；城市灾害事故和突发事件的动态模拟；城市综合社会效应的动态模拟) 城市综合信息二次增值技术的应用 城市GIS与MIS、OA的综合应用Digital Earth河海大学 地理信息科学系6.1 数字城市数字城市Digital Earth河海大学 地理信息科学系数码上海数码上海Digital Earth河海大学 地理信息科学系CyberCity ShenzhenDigital Earth河海大学

7、 地理信息科学系6.1 数字城市数字城市 第二届中国国际数字城市建设技术研第二届中国国际数字城市建设技术研讨会讨会(China International Conference on Digital City Construction Technology) 第二届中国国际数字城市建设技术与第二届中国国际数字城市建设技术与设备博览会设备博览会(China International Expo on Digital City Construction Technology & Equipment) 2006年年6.月月10日日 6.月月12 日日 中国中国苏州苏州Digital Earth河海大

8、学 地理信息科学系6.1 数字城市数字城市 大会宗旨大会宗旨 在政府宏观决策指导、政策法规配套、建设运作机制、科技创新攻关、行业应用实践、产业发展思路等方面，激发创新、商议对策，同时借助展览的直观可视性，总结和展示“十五”城市信息化工作，展示中外数字城市建设现状与成果，技术创新最新动态，推介相关数字技术、设备及产品。Digital Earth河海大学 地理信息科学系6.2 应用前景应用前景 潜在的应用前景潜在的应用前景(戈尔戈尔)指导仿真外交打击犯罪保护生态多样性预报气候变化提高农业生产率Digital Earth河海大学 地理信息科学系6.2 (1)国家与战略国家与战略 现代战争是现代战争是

9、高技术信息化战争高技术信息化战争，越来，越来越依赖于数字地球及其相关技术的支越依赖于数字地球及其相关技术的支撑。撑。 战前：建立战区及其周围地区的军事地理信息系统； 战时：利用GPS、RS和GIS进行战场侦察，信息的更新，军事指挥与调度，武器精确制导； 战时与战后的军事打击效果评估等。Digital Earth河海大学 地理信息科学系911 911 遭恐怖分子袭击前后纽约世贸大楼的比较遭恐怖分子袭击前后纽约世贸大楼的比较高耸的世贸中心姊妹楼及其辅助大楼已不复存在高耸的世贸中心姊妹楼及其辅助大楼已不复存在受受破破坏坏的的范范围围Digital Earth河海大学 地理信息科学系基于高空间遥感图像

10、数据的目标特征分析遭到恐怖分子袭击后的美国国防部五角大楼Digital Earth河海大学 地理信息科学系五角大楼已得到了初步恢复2002.6.3Digital Earth河海大学 地理信息科学系6.2 (2)精细农业精细农业 世界农业科技发展的特点：世界农业科技发展的特点： 生物技术、信息技术等高技术成果向农业领域的迅速渗透与转移 信息技术对农业最直接的影响就是“精细农业”的发展进入实用阶段。 21世纪农业将实现节水农业、优质世纪农业将实现节水农业、优质高产无污染农业。高产无污染农业。Digital Earth河海大学 地理信息科学系Digital Earth河海大学 地理信息科学系6.2

11、(2)精细农业精细农业 “精细农业”定义精细农作是基于精细农作是基于“(田内田内)带带”, 而不是基于田块来进行农田作业而不是基于田块来进行农田作业；实现因地、因苗制宜，因地播种实现因地、因苗制宜，因地播种、施肥、喷药等，同时达到降低、施肥、喷药等，同时达到降低成本、提高产量、减少化肥、农成本、提高产量、减少化肥、农药污染。药污染。Digital Earth河海大学 地理信息科学系6.2 (2)精细农业精细农业 “精细农业精细农业”技术技术 军用GPS技术的解密 高分辨率遥感及图象处理 一系列快速而准确的传感、测定技术 一系列作物生长模拟模型已较为完善 全自动自记小时间隔气象观测仪 美国农场主

12、已达到较高的电脑拥有率 农业机械部件运作的电脑操控技术Digital Earth河海大学 地理信息科学系“精细农业”技术Digital Earth河海大学 地理信息科学系6.2 (2)精细农业精细农业 从影像图中获得农田的长势征兆从影像图中获得农田的长势征兆，通过，通过GIS作分析，制定出行动作分析，制定出行动计划，然后在车载计划，然后在车载GPS和电子地和电子地图指引下，实施农田作业。图指引下，实施农田作业。Digital Earth河海大学 地理信息科学系6.2 (2)精细农业精细农业 潜在的优点潜在的优点有利于提高经济利益，具有可持续性农产品质量有保证有利于环境保护和农村生活质量的改善代

13、表了农业在新世纪的发展方向Digital Earth河海大学 地理信息科学系Economic requirementJuristic requirementenvironmental requirementPrecision agricultural systemInvestment reducingHigh efficiencyMore profitLess wasteLess environmental impactMISGISRSDecision makingOptimal controlGPSGISArg-machine controlPrecision agriculture str

14、ucture for optimal manangementDigital Earth河海大学 地理信息科学系(左) 长野市PHI图像中农作物地块的提取结果，蓝色为水稻、黄色为苹果树。 (中) 长野市水稻地块的相覆盖度图。(右上) 中图的局部放大的结果。高光谱高光谱遥感的遥感的农业信农业信息提取息提取日本长野地日本长野地区苹果和水区苹果和水稻的提取及稻的提取及水稻覆盖度水稻覆盖度提取提取Digital Earth河海大学 地理信息科学系Critical to precision farming is the sophisticated new equipment that is now com

15、mercially available. The photo above shows a tractor with an imaging system attached on a track to obtain spectral measurements within a field. These measurements provide information about the health of a crop. Digital Earth河海大学 地理信息科学系This photo shows a movable linear irrigation system with an imag

16、ing system attached. Such devices can be programmed, based on remote sensing data, to provide the right amount of water at the right time to different areas within a field. Digital Earth河海大学 地理信息科学系6.2 (3)智能化交通智能化交通 智能化交通智能化交通(ITS) 路面管理系统、桥梁管理系统、交通阻塞、交通安全以及高速公路监控系统 实现高效、安全和利于环境的现代交通实现高效、安全和利于环境的现代交通

17、体系。体系。 美国国会1991年颁布“冰茶法案”(ISTEA Intermodel Surface Transportation Efficiency Act) 1998年颁布“续茶法案”(NEXTEANational Economic Crossroad Transportation Efficiency Act)Digital Earth河海大学 地理信息科学系宽带网络无线接入驾驶辅助摄影系统电子地图导航数字影音娱乐系统FMAMMDCDMemoryVideoDigital Earth河海大学 地理信息科学系道路交通信息道路交通信息“掌上通掌上通”Digital Earth河海大学 地理信息科学系智能化交通所需的数码城市数据智能化交通所需的数码城市数据交通交通GIS数据库数据库图像数据图像数据交通要素交通要素属性数据属性数据图形数据图形数据卫卫星星影影象象航航空空照照片片地地面面摄摄影影照照片片交交通通流流量量道道路路分分级级路路面面状状况况交交通通标标志志道路道路桥梁桥梁隧道隧道管理管理道道路路图图工工程程设设计计图图土土地地利利用用图图Digital Earth河海大学 地理信息科学系Questions?