数字地球，人类认识地球的新方式

中国经济大讲堂 2018-08-09

　　1998年，“数字地球”概念被首次提出。利用遥感和数字技术可以将地球、地球上的活动，以及整个地球环境的时空变化装入电脑中形成庞大的地球数据库，帮助科学家研究全球变化与社会可持续发展。经过大约20年的积累，我国遥感和数字地球的研究和应用已经处在世界前列。什么是数字地球？数字地球可以应用在哪些领域？对国民经济的发展有哪些推动作用？《中国经济大讲堂》特邀中国科学院院士郭华东为您深度解读。

　　嘉宾简介

　　郭华东，中国科学院院士、中国科学院遥感与数字地球研究所研究员，国际数字地球学会主席，从事遥感科学与应用研究30年。他提出的数字地球理论框架和概念模型，主持研制完成的“数字地球原型系统”，被国际同行认为是具有“里程碑意义的贡献”。

　　什么是遥感？

　　郭华东在《中国经济大讲堂》演讲时指出，遥感是在1962年第一届环境遥感大会上正式诞生的，在此之前，也有一些飞机、卫星探测太空、探测地球，但是很少有人用遥感这个词。从问世、发展到现在半个多世纪的时间，遥感在全球发挥了巨大的作用。

　　郭华东说：“如果你闭上眼睛去想在晚上9点钟的时候地球上是什么景象呢？那么看到这么一个景象，你可以看到有亮的有暗的。暗的那就是没有发光的地方，发光的地方一般是灯光的显示，那么灯光越亮的地方表明什么呢？表明的是有较高的经济发展程度，有较多的人类活动。那么也可以说灯光越亮，这个地区的经济越发达、越繁荣，反之那么就不繁荣，不发达。”

　　郭华东表示，遥感是很了不起的，它是很宏观地、很快速地进行成像，不管是900公里、800公里或者600公里，高空的卫星都可以看到地球上正在变化的、正在演变的自然现象。

　　郭华东说：“遥感就是我不接触你，我从远处来探测你就知道你的一些特性。比如说你的高度、宽度，你的几何特性，或者你的热度、冷度、你的辐射特性。简单地讲就是我们利用自然界赋予我们的电磁波，根据电磁波的波段、振幅、极化、相位这些资源，我们用足它，沿着各种传感器从照相机到扫描仪、到辐射计、到雷达等等，然后把这仪器装在飞机上或者装在卫星上探测地球，就是给地球‘照相’，遥感图像就出来了。然后专家们进行分析，农业专家分析农业产量如何；林业专家分析这些是针叶林还是阔叶林，生物量有多少；灾害专家说哪儿受灾了，环境专家说哪儿灾害厉害哪儿的灾害不厉害等等。最后把这些数据提供给政府，政府进行决策，说农业应该怎么布局，明年的工业应该怎么进行设计等等。遥感在我们的社会经济发展中间起着非常重要的作用。”

　　什么是数字地球？

　　郭华东在《中国经济大讲堂》演讲时为大家讲述了数字地球的“身世”，他表示，真正提出数字地球概念的是美国副总统戈尔。1998年戈尔提出数字地球概念以后，全球都给予了高度的支持，包括中国在内，1998年底开了很多会，中国科学院学部也组织香山会议来进行讨论，形成了一系列报告，撰写了很多书准备在全球范围内来做这件事情。“中国充分意识到数字地球非常地重要，1999年11月28号在国际会议中心我们开这个大会开幕式的时候，当时的主管的副总理李岚清就发出了一个号召，我们中国科技界要和政府和企业联合起来，一起来建造为人类服务的共同的数字地球。所以政府支持了，企业也很支持，科技界也很支持这个事，就做起来了，建立了这个国际组织，召开了会议，出版了一些出版物等等，一直发展到现在。有一次戈尔到中国来，我去接他，他说没想到我们没实现的事情中国实现了，他们也感到非常兴奋，毕竟是人类共同的一个东西。他们没做这个，中国人做起来了而且做到现在，做得也越来越好了。”

　　数字地球的应用

　　郭华东指出，数字地球技术在全球性的灾害监测中都发挥着巨大的作用，在监测、预测、分析这些灾害现象后，把灾害的信息呈报到决策部门，由决策部门及时地对受灾群众进行解救，采取举措防止灾害的进一步发生。“大家都知道2008年5月12号汶川发生了特大地震，地震发生之后当地的信息中断、交通切断，老百姓和外界没有了任何联系。2008年的5月17号的晚上，我们的科研人员在这个卫星图像上发现了一个现象，叫SOS700，发现以后激动万分，但是解读不出来SOS700是什么，当然了，也做了很多分析。SOS大家都知道是个求救信号，很多人认为很可能就是700人在求救，得到了这么一个信息之后，连夜进行分析处理上报我们的国务院应急指挥部，中央高层得到这个信息以后迅速地派出部队把当地的老百姓解救出来了，这是数字地球在灾害监测中的一个鲜活的案例。试想如果没有这些信息，这700人没有任何的这个手段来走出来，也没有任何的信息传递到外界。别人也不能解救他们，那么一天、两天、三天过去了，那会是什么样的情况？”