论数字地球的发展及其在农业环境领域的应用

陈 晶

湖北省武汉市华中农业大学资源与环境学院，湖北 武汉 430070

在信息爆炸的今天，我们总是容易被铺天盖地的信息所掩埋，总是容易迷失在浩瀚的信息海洋里，因此我们正竭力在寻求一种更好的方式来管理信息，也许数字地球正是我们期待的答案，它不仅能有效的管理信息，还能在一定程度上提高生活质量、促进经济发展和社会进步。

数字地球是当前一种最新的管理信息的概念，它能把地球上人类掌握的各种信息用地理信息这一纽带有机地串联起来，装载到因特网上，从而真正实现信息全球化。它以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，从多个角度对地球进行多尺度、多种类、多时空的三维描述[1]。在经济全球化的今天，数字地球使信息摆脱了以往种种媒介的束缚，切实实现了信息的共享，其多维的空间数据特性也使人们改变了以往对信息单一的理解，使人们得到的信息变得更加丰富多彩。

借助数字地球，我们可以获得的不仅是高分辨率的地球卫星影像和数字化的地图，还有关于社会、经济、文化、人口等多方面的信息，利用这些数据我们可以在政治、经济、文化、教育、军事、农业等广泛领域解决诸多问题，例如资源的可持续利用、环境规划、灾害预报、环境监控、环境保护等。于此同时，数字地球的便利所带来的社会效益、经济效益和环境效益也是不可估量的[2]。

伴随着数字地球宣告全球信息时代的开始，我国也开始对数字地球有了初步设想，如环境示范模型、灾害示范模型、农业示范模型和长江三峡示范模型等。随着中国综合国力的不断增强，数字地球在这里全速运转已经指日可待。

我国作为一个资源大国和农业大国，发展数字地球在农业环境领域的应用是十分可取的，这主要基于以下三点原因。

首先，这是数字地球应用研究发展的必然。随着数字地球研究的不断深入，许多学者开始研究如何将这一集当今高科技于一体的技术应用于不同领域，如应用到城市规划、管理建设中的“数字城市”，应用到国家对区域规划、管理中的“数字省区”等[2]。因此将这一技术应用到与国民生存、国家发展密切相关的农业环境领域是一个必然，一旦这一技术能得到很好的运用，将有力推动我国加快转变农业领域粗放式的生产经营模式，有利于培养生产经营者的现代管理素质，从而使农业的可持续发展和环境的有效保护变得更加科学、有序和高效。

其次，这是国民生活水平提高、社会经济发展的客观需要。农业是国民生存的基本物质保证，随着生活水平的提高和人口的增长，粗放式的农业产出和低品质的农产品已经不再能满足人们的需求，同时，在社会发展的过程中，环境受到的来自各方面的污染破坏也日益加剧，如化肥、农药、生长调节剂和饲料添加剂的不合理施用已经对土壤造成了严重的污染。因此如何进行最优的土地利用和施肥管理来确保农作物的优产高产，并使土地保持良好的肥力状况已成为当今农业发展过程中所面临的一大难题，而正是数字地球可以很好地帮助我们解决这些问题，借助它可以将低投入高产出的精准农业提升到一个新台阶，也可以帮助环境友好型的有机农业实现更好的实时监控等。

最后，这还取决于农业环境自身的特点。农业环境相对于其他环境而言其生态结构比较简单，因而具有易破坏性，同时对于我们这样一个人口大国来说其又具有稀缺性。然而这样一个既易破坏又稀缺的资源却与国民健康息息相关，所以必须在最优地利用土地资源的基础上，尽量减少农业生产对环境的破坏以及规划管理上的失误，而这些我们都可以借助数字地球来解决，从而达到统筹规划、协调发展的目标。

尽管数字地球的运用可以给我们带来诸多好处，但仍不能忽视的是数字地球在我国的发展和推广还面临着一些问题。

一方面，我国的相关技术及产业发展相对落后。首先是由于缺乏对数字地球科学的认识，因而对数字地球相关技术的开发和投入很不足，从而导致数字地球在我国的运用还停留在初始了解阶段。目前，在我国农业环境领域，大多都还采用很原始的粗放式的管理模式，不论是生产者还是管理者往往只注重追求短期效益，而不愿意一次性高投入，继而在后期得到长久和高效的回报，这造成我国的农业资源存在很大程度上的浪费，而农业上的面源污染也日趋严峻。所以发展数字地球在农业环境领域的应用十分必要，是走可持续发展农业的客观需求。

另一方面，相关政策法规与社会化服务体系缺乏。这也是导致相关产业技术发展落后的一个重要原因。目前，虽然我国已经出台了发展高新农业、走可持续发展农业的相关政策法规，但一些实质性、可操作性的政策措施尚未能很好建立或者执行，并且与政策相对应的资金投入或者扶持力度还不够，一些专门从事农业领域高新技术研发的龙头企业未能很好地运作起来，这使得农业生产者和管理者即便有利用新技术发展农业、改善农业环境的想法，也难以获得很好的技术培训和相关支持。

农业是国之根本，随着国家对农业领域越来越多的重视，上述问题将逐步得到解决，因而数字地球在农业环境领域的发展是难以预测的，伴随着其研究的不断深入和相关技术的不断完善，它一定能够更好地帮助我国管理现有的农业资源、进行环境监测和评价，为农业发展提供科学有效的帮助。

[1]承继成.数字地球导论[M].北京：科学出版社，2000：3-17.

[2]赵文吉.数字国土设计、实现与应用[M].北京：科学出版社，2008：81-99.