6月19日，美國《國家科學院院刊》(PNAS)發(fā)表了以《新一代數字地球》(Next-Generation Digital Earth)為題的論文。“這是數字地球發(fā)展的又一個標志性事件，是我們進入‘大數據’(Big Data)時代的又一反映。”中國科學院院士、中科院對地觀測與數字地球科學中心主任郭華東告訴《中國科學報》記者。
這篇由美國科學院院士Mike Goodchild和郭華東等共同撰寫的論文，回顧了數字地球這門年輕的科學歷經十余年發(fā)展取得的成就，并展望了數字地球科學發(fā)展的前景。
郭華東介紹，他們在文中闡述了數字地球將在9個方面進一步改善生活：及時的、精確的、交互的;無論何時何地，能夠提供綜合的三維數據，并通過移動終端訪問;重視用戶需求，參考周邊環(huán)境，提供決策支持;具有預測和回顧的數據處理能力，并有效提供真實的、精確的可視化;綜合數據庫、建模、模擬、游戲、智能、可視化等先進技術;集成視頻、聲音、文字等多種展示手段;強大的數據集成和易用的數據訪問;滿足各種用戶的需求;強大的數據共享能力。
“根據戈爾提出的‘數字地球’理念，第一代的虛擬地球實現地圖的基本操作、具備帶有高程屬性的地球數據，并采用API、KML等技術手段滿足用戶需求，產生許多實際應用。戈爾當年提出的設想，目前已有80%變成了現實。”郭華東說。
不過，數字地球仍存在一些問題，郭華東舉例說，比如數據精度不盡如人意，還存在不確定性、不可復制性等。因此，下一代數字地球的功能需要改進，如利用歷史數據對未來進行預測;對地球相關信息的存儲、檢索實現共享;“可視”技術如何交流不可視信息等。
“第一代數字地球的發(fā)展，源自各國數字地球工作者們的推動，源自科技界、企業(yè)界和政府的共同努力，源自先進技術包括對地觀測技術的進步，源自寬帶與3D可視技術的革新，源自社會對數字地球的強大需求及企業(yè)的助力等。”郭華東認為。
很多科學家都認識到，數字地球需要更高分辨率遙感數據，更便捷地獲取地理位置及其周邊信息，緊密結合相關社會科學等。新一代數字地球的應用和服務將會在注重功能的科學性和注重實際需求的方便性上找到一個折中的解決方案，以利于開展對地球未來的科學預測。
郭華東表示，目前擺在人們面前的現實是，數字地球的大部分數據屬于政府和企業(yè)，不被其他機構或個人所掌握，且信息再利用也十分受限。
因此，新一代數字地球將繼續(xù)推動數據開放、共享等政策法規(guī)的制定，確立科學的數據標準以保證數據質量，開發(fā)和使用帶有地理要素的物聯網、云服務和云數據管理、視頻和音頻等多媒體智能手段、移動互聯設備等新技術，使其能被政府、科學家、公眾受益人群所用。
此外，公眾不僅扮演地理信息使用者，還會是地理信息的提供者。公眾科學(Citizen Science)的新形式將鼓勵公眾參與到環(huán)境、災害和氣象等許多與地球有關的現象的數據采集中，形成所謂“新地理”(NewGeography)。這一概念即下一代數字地球未來的發(fā)展方向。
其中，定位系統、基于網絡的服務和手機通訊等技術，將衍生出新的數字地球技術與應用，使得專業(yè)用戶和普通用戶之間的距離不斷被縮小，普通用戶也能制作和使用符合自身要求的地理產品和服務。所以，在下一代數字地球中，公眾不單是地理信息的發(fā)現者，還是科學的受益者，也是數字地球未來的實現者。
郭華東指出，大數據概念的誕生與發(fā)展，數據密集型科學與發(fā)現命題的提出，帶動了數字地球考慮新的問題，這需要整個科技界的關注和研究，尋求令人滿意的創(chuàng)新之路。
