1998年，“數(shù)字地球”概念被首次提出。利用遙感和數(shù)字技術(shù)可以將地球、地球上的活動，以及整個地球環(huán)境的時空變化裝入電腦中形成龐大的地球數(shù)據(jù)庫，幫助科學(xué)家研究全球變化與社會可持續(xù)發(fā)展。經(jīng)過大約20年的積累，我國遙感和數(shù)字地球的研究和應(yīng)用已經(jīng)處在世界前列。什么是數(shù)字地球?數(shù)字地球可以應(yīng)用在哪些領(lǐng)域?對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有哪些推動作用?《中國經(jīng)濟(jì)大講堂》特邀中國科學(xué)院院士郭華東為您深度解讀。

郭華東，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所研究員，國際數(shù)字地球?qū)W會主席，從事遙感科學(xué)與應(yīng)用研究30年。他提出的數(shù)字地球理論框架和概念模型，主持研制完成的“數(shù)字地球原型系統(tǒng)”，被國際同行認(rèn)為是具有“里程碑意義的貢獻(xiàn)”。

什么是遙感？

郭華東在《中國經(jīng)濟(jì)大講堂》演講時指出，遙感是在1962年第一屆環(huán)境遙感大會上正式誕生的，在此之前，也有一些飛機(jī)、衛(wèi)星探測太空、探測地球，但是很少有人用遙感這個詞。從問世、發(fā)展到現(xiàn)在半個多世紀(jì)的時間，遙感在全球發(fā)揮了巨大的作用。

郭華東說：“如果你閉上眼睛去想在晚上9點(diǎn)鐘的時候地球上是什么景象呢?那么看到這么一個景象，你可以看到有亮的有暗的。暗的那就是沒有發(fā)光的地方，發(fā)光的地方一般是燈光的顯示，那么燈光越亮的地方表明什么呢?表明的是有較高的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度，有較多的人類活動。那么也可以說燈光越亮，這個地區(qū)的經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)、越繁榮，反之那么就不繁榮，不發(fā)達(dá)。”

郭華東表示，遙感是很了不起的，它是很宏觀地、很快速地進(jìn)行成像，不管是900公里、800公里或者600公里，高空的衛(wèi)星都可以看到地球上正在變化的、正在演變的自然現(xiàn)象。

郭華東說：“遙感就是我不接觸你，我從遠(yuǎn)處來探測你就知道你的一些特性。比如說你的高度、寬度，你的幾何特性，或者你的熱度、冷度、你的輻射特性。簡單地講就是我們利用自然界賦予我們的電磁波，根據(jù)電磁波的波段、振幅、極化、相位這些資源，我們用足它，沿著各種傳感器從照相機(jī)到掃描儀、到輻射計、到雷達(dá)等等，然后把這儀器裝在飛機(jī)上或者裝在衛(wèi)星上探測地球，就是給地球‘照相’，遙感圖像就出來了。然后專家們進(jìn)行分析，農(nóng)業(yè)專家分析農(nóng)業(yè)產(chǎn)量如何;林業(yè)專家分析這些是針葉林還是闊葉林，生物量有多少;災(zāi)害專家說哪兒受災(zāi)了，環(huán)境專家說哪兒災(zāi)害厲害哪兒的災(zāi)害不厲害等等。最后把這些數(shù)據(jù)提供給政府，政府進(jìn)行決策，說農(nóng)業(yè)應(yīng)該怎么布局，明年的工業(yè)應(yīng)該怎么進(jìn)行設(shè)計等等。遙感在我們的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中間起著非常重要的作用。”

什么是數(shù)字地球？

郭華東在《中國經(jīng)濟(jì)大講堂》演講時為大家講述了數(shù)字地球的“身世”，他表示，真正提出數(shù)字地球概念的是美國副總統(tǒng)戈爾。1998年戈爾提出數(shù)字地球概念以后，全球都給予了高度的支持，包括中國在內(nèi)，1998年底開了很多會，中國科學(xué)院學(xué)部也組織香山會議來進(jìn)行討論，形成了一系列報告，撰寫了很多書準(zhǔn)備在全球范圍內(nèi)來做這件事情。“中國充分意識到數(shù)字地球非常地重要，1999年11月28號在國際會議中心我們開這個大會開幕式的時候，當(dāng)時的主管的副總理李嵐清就發(fā)出了一個號召，我們中國科技界要和政府和企業(yè)聯(lián)合起來，一起來建造為人類服務(wù)的共同的數(shù)字地球。所以政府支持了，企業(yè)也很支持，科技界也很支持這個事，就做起來了，建立了這個國際組織，召開了會議，出版了一些出版物等等，一直發(fā)展到現(xiàn)在。有一次戈爾到中國來，我去接他，他說沒想到我們沒實(shí)現(xiàn)的事情中國實(shí)現(xiàn)了，他們也感到非常興奮，畢竟是人類共同的一個東西。他們沒做這個，中國人做起來了而且做到現(xiàn)在，做得也越來越好了。”

數(shù)字地球的應(yīng)用

郭華東指出，數(shù)字地球技術(shù)在全球性的災(zāi)害監(jiān)測中都發(fā)揮著巨大的作用，在監(jiān)測、預(yù)測、分析這些災(zāi)害現(xiàn)象后，把災(zāi)害的信息呈報到?jīng)Q策部門，由決策部門及時地對受災(zāi)群眾進(jìn)行解救，采取舉措防止災(zāi)害的進(jìn)一步發(fā)生。“大家都知道2008年5月12號汶川發(fā)生了特大地震，地震發(fā)生之后當(dāng)?shù)氐男畔⒅袛?、交通切斷，老百姓和外界沒有了任何聯(lián)系。2008年的5月17號的晚上，我們的科研人員在這個衛(wèi)星圖像上發(fā)現(xiàn)了一個現(xiàn)象，叫SOS700，發(fā)現(xiàn)以后激動萬分，但是解讀不出來SOS700是什么，當(dāng)然了，也做了很多分析。SOS大家都知道是個求救信號，很多人認(rèn)為很可能就是700人在求救，得到了這么一個信息之后，連夜進(jìn)行分析處理上報我們的國務(wù)院應(yīng)急指揮部，中央高層得到這個信息以后迅速地派出部隊把當(dāng)?shù)氐睦习傩战饩瘸鰜砹?，這是數(shù)字地球在災(zāi)害監(jiān)測中的一個鮮活的案例。試想如果沒有這些信息，這700人沒有任何的這個手段來走出來，也沒有任何的信息傳遞到外界。別人也不能解救他們，那么一天、兩天、三天過去了，那會是什么樣的情況?”

郭華東表示，數(shù)字地球技術(shù)還可以廣泛應(yīng)用在其它領(lǐng)域，比如應(yīng)用在旅游領(lǐng)域。“有些著名的旅游景點(diǎn)到底應(yīng)該不應(yīng)該去呢?數(shù)字地球可以通過技術(shù)手段把一些旅游景點(diǎn)做虛擬現(xiàn)實(shí)顯示，人們就可以根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)顯示的結(jié)果來選擇到底應(yīng)該不應(yīng)該去、應(yīng)該到哪兒去?”

郭華東強(qiáng)調(diào)，一個科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展與很多要素相關(guān)，比如說期刊、學(xué)會、大會，誰來主導(dǎo)、誰來控制很重要，可喜的是目前數(shù)字地球?qū)W會的秘書處就設(shè)在中國，數(shù)字地球?qū)W會的出版物《國際數(shù)字地球?qū)W報》也在中國，在某種程度上來講，中國在引領(lǐng)著整個數(shù)字地球的發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 知識