数字地球技术涉及的关键技术有哪些？系统构成和技术特点是什么？

2022-01-05 14:59:11 作者：-YANYI 5257

数字地球涵盖了大数据技术、云计算及高性能计算技术、人工智能技术、空天大数据处理技术、空天大数据应用技术五大核心技术。数字地球主要由空天大数据获取、空天大数据处理、空天大数据承载、空天大数据可视化、空天大数据应用等五个部分的系统构成。

1、数字地球技术涉及的关键技术

(1)大数据技术：针对空天大数据规模大、增长快、模式多、来源广、处理复杂、时效性强等特点，通过定制化大数据软件栈实现对空天大数据的统一承载和高效处理，打通空天大数据“采、存、管、通、用、看”的全生命周期管理。

(2)云计算及高性能计算技术：空天大数据应用复杂多样，既包括遥感影像类处理，又包括矢量及位置信息类处理，同时还有通用的数据挖掘分析等应用，其对应的计算模式差异很大，因此，该技术是提供持续高效数字地球服务的基石。

(3)人工智能技术：主要应用在空天大数据的智能融合，关联分析与知识挖掘。通过图分析引擎结合知识图谱技术实现对三维时空内多实体间关系的有机关联和跨通道融合分析。

(4)空天大数据处理技术：主要基于高性能自动处理算法、全自动的流程处理框架及大规模并行计算能力，对航天、航空、无人机等不同平台获取的可见光、微波、高光谱及激光遥感数据的专业化、实时化、智能化处理，实现面向空天遥感数据的处理工厂。

(5)空天大数据应用技术：促进空天大数据在行业中产生应用价值的重要体现，通过空天大数据应用技术与特定行业需求深度结合，促进相关行业的技术创新和业务模式创新。

数字地球技术涉及的关键技术

2、数字地球的系统构成

(1)空天大数据获取系统：以航空航天数据获取设施为基础，采用多种渠道、多种方式实现海量、多源、多时相、多尺度的空天大数据获取，并对获取的数据进行处理整合形成全球标准基础框架数据，建立高精度多维数字地球的数据体系，为构建多要素数字地球提供稳定的数据基础。

(2)空天大数据处理系统：以高性能计算技术和深度学习技术为基础，针对空天大数据多模多态、处理方式多样的特点，将数据处理从单机处理模式扩展到分布式集群计算模式，有效提升系统整体处理能力，保证空天大数据生产及处理的精度和时效性，为数字地球系统具备持续数据更新能力提供空天大数据处理技术方案。

(3)空天大数据承载平台：针对空天大数据特点，结合分布式存储、大数据、高性能计算、云计算方面的技术优势，实现空天大数据承载基础平台，通过对空天大数据的高效存储、管理、融合分析、共享分发等，为上层数据及业务系统提供有效的基础支撑。

(4)空天大数据可视化平台：主要解决各类空天大数据在数字地球中的渲染性能、交互方式、体验效果以及可视化专业能力等方面的关键问题，以满足用户构建不同场景数字地球系统的需求。

(5)空天大数据应用平台：以空天大数据获取、处理、承载和可视化为基础，与特定行业需求深度结合，构建面向行业的专用数字地球应用系统，满足国防安全、政务管理、企业经营、大众消费等方面的应用需求。

数字地球的系统构成

3、数字地球技术特点

数字地球于1998年在美国被提出，数字地球是由大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术、遥感技术、导航定位技术、地理信息系统技术和航空航天产业深度融合构建的数字化地球。数字地球以空天大数据为基础，承载国防、自然资源、交通、气象、海洋、环保、应急等众多行业应用，是面向“数字经济”、“智慧城市”、“精准扶贫”等国家重大需求的重要新兴软件平台。数字地球能够非常方便地将不同行业、不同用户的数据融合到一起进行分析、挖掘，具有黏合性强以及应用领域广泛的特点。

数字地球上下游

数字地球技术特点