數(shù)字地球（Digital Earth）最早是美國副總統(tǒng)戈爾于98年1月在美國加利福尼亞科學中心發(fā)表的題為“數(shù)字地球：二十一世紀認識地球的方式”的講演中提出來的，戈爾在他的文章里指出“我們需要一個‘數(shù)字地球’，即一種可以嵌入海量地理數(shù)據的、多分辨率的和三維的地球的表示，可以在其上添加許多與我們所處的星球有關的數(shù)據”。

在科技界目前對“數(shù)字地球”還沒有確切的學術的定義，一般認為“數(shù)字地球”是對真實地球及其相關現(xiàn)象的統(tǒng)一的數(shù)字化的認識，是以因特網為基礎，以空間數(shù)據為依托，以虛擬現(xiàn)實技術為特征，具有三維界面和多種分辨率瀏覽器的面向公眾開放的系統(tǒng)。正如戈爾在他的文章描繪的一個小孩在一個地方博物館參觀數(shù)字地球的場景：“當她戴上頭盔時，她便可以看到與從太空看到的一樣的地球。然后，通過數(shù)據手套她可以對所看到的影像進行放大，這樣通過越來越高的分辨率她便可以看到各大洲以及不同的地區(qū)、國家、城市等內容，甚至最后還可以看到具體的房屋、樹木以及其他的自然或人造的對象。”

通常認為數(shù)字地球主要由三部分組成：1、 不同分辨率尺度下的地球三維可視化的瀏覽界面（與目前普遍使用的GIS不同）。2、 網絡化的地理信息世界，為用戶提供公用信息和商業(yè)信息，為各類網絡用戶開辟一個認識“我們這個星球”的“沒有圍墻的實驗室”。3、 多源信息的集成和顯示機制，就是融合和利用現(xiàn)有的多源信息，并將其“嵌入”數(shù)字地球的框架，進行“三維的描述”和智能化網絡虛擬分析。數(shù)字地球將在農業(yè)、環(huán)境、資源、人口、災害、城市建設、教育軍事、政府決策和區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展等領域起到巨大作用。

二、“數(shù)字地球”與政府決策有何關系？

于數(shù)字地球具有三維和不同分辨率的瀏覽界面，廣泛和易訪問使用的全球地理空間數(shù)據，以及由于虛擬現(xiàn)實技術的應用，將對政府部門的決策起到巨大作用。數(shù)字地球利用虛擬技術，可以在軍事與外交領域的決策得到廣泛應用。數(shù)字地球的數(shù)據具有統(tǒng)一的標準和全球范圍內的數(shù)據，這對政府部門獲得資源與環(huán)境方面的信息，科學地執(zhí)行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要作用。98年我國洪水、黃河斷流已引起社會的廣泛關注。數(shù)字地球可以從更宏觀和整體的角度提供多分辨率和三維的瀏覽界面，使決策者具有身鄰其境的感覺，這樣為政府部門對中國環(huán)境問題的決策提供了更科學的依據。數(shù)字地球還可以在國家大型工程決策方面具有重要的參考價值。例如利用數(shù)字地球的方法，虛擬大型水庫建成后庫區(qū)周圍和上下游的環(huán)境變化，一方面可以為水庫修建與否提供依據，同時對水庫修建后可能出現(xiàn)的問題也有比較清楚的了解，從而制訂相應對策。另外，數(shù)字地球也為政府對城市的管理提供依據。美國加利福尼亞的鹽湖城，通過GIS分析犯罪模式和幫派活動，以減少了該市青年人的持槍犯罪，通過收集犯罪分布和頻率分析，城市已可以重新分配警力資源了。

三、數(shù)字地球與全球戰(zhàn)略

數(shù)字地球的提出有其全球戰(zhàn)略的考慮,正如江澤民主席所說:“世界各國都在抓緊制定面向新世紀的發(fā)展戰(zhàn)略,爭先搶占科技、產業(yè)和經濟的制高點”。

針對數(shù)字地球,中國科學院的陳述彭院士也認為:“數(shù)字地球”并非是一個孤立的科技項目或技術目標,而是一個整體性的、導向性的戰(zhàn)略思想,美國提出‘數(shù)字地球’這一戰(zhàn)略思想,絕非偶然,有著深遠的政治意義和經濟背景。”

數(shù)字地球是美國全球戰(zhàn)略的延續(xù)和發(fā)展，是戰(zhàn)后國際地緣政治的繼續(xù)和發(fā)展，是后冷戰(zhàn)時期全球經濟“大戰(zhàn)”在科學技術上的表現(xiàn)。冷戰(zhàn)以后,美國面臨經濟政治兩方面的可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)。與蘇聯(lián)的對峙和軍備競賽曾極大地促進了美國科技和經濟的發(fā)展,強大的蘇聯(lián)壓力極大地增強了美國社會整合度,從而在政治上極易達成共識,隨著蘇聯(lián)的解體，美國成為世界唯一的一個超級大國,因而缺少一個全民的共同目標共同壓力。而從經濟上來說,當今是金融危機四伏的時代,國家競爭主要是經濟競爭,而經濟競爭基礎是科技實力的競爭。美國經濟生產力50%得益于科學和技學創(chuàng)新,為了確保美國在信息時代的領導地位,“數(shù)字地球”的提出是在美國結束星球大戰(zhàn)計劃,積極推動全球對地觀測計劃(CEOS)和推出新一代因特網(Internet-Ⅱ)之后的國家發(fā)展戰(zhàn)略,是繼信息高速公路知識經濟之后,各發(fā)達國家政府高度重視發(fā)展的戰(zhàn)略思想。因此,從美國國內政治社會、經濟方面來說,數(shù)字地球的提出是必然的。

冷戰(zhàn)結束后,能源、全球環(huán)境等問題成為世界政治和外交斗爭的焦點。曾在調解波黑三方邊界爭端和中東海灣戰(zhàn)爭方面起到了重要作用；涉及跨國公司、區(qū)域重組等全球經濟事務的美國,重視發(fā)展這種能覆蓋全球熱點地區(qū)和戰(zhàn)略要點的技術，而“三維數(shù)字地圖”必然向“數(shù)字地球”發(fā)展，“數(shù)字地球”的發(fā)展又將進一步增強美國對全球事務的快速反應能力和對國際熱點問題的發(fā)言權。“數(shù)字地球”將深遠地影響世界自然社會資源的分配,在未來社會中起著舉足輕重的作用。