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“数字地球”战略及其制高点陈述彭(中国科学院)摘要科学技术本来就是双刃剑。“数字地球”战略可能有助于全球信息资源的共享,全球化经济贸易的繁荣,同时也威胁着发展中国家的权益与安全。中国既要积极参与,更要独立自主。实现国家信息化建设是基础;应付“数字地球”的挑战是对策,不能混淆,不能等同。各国不是站在同一起跑线上出发的。必须扬长避短,发挥优势,及时占据制高点。关键词“数字地球”战略,中国对策,制高点1、“数字地球”战略我对“数字地球”的理解是比较狭义的。“数字地球”是一种全球战略思想,它的核心是指用全盘数字化的信息获取、存储、传输与处理技术,去控制和操纵全球性的事务。就像科学界80年代提出研究“全球变化”一样,并不是泛指或代替一切研究地球的学问,无所不包,而只是找出那些影响全局的主导因子或关键问题。例如温室效应、海平面上升、臭氧层破坏等等影响地球系统圈层之间相互制约、相互影响的内涵。是在许许多多地球科学、生态科学、环境科学以及人类社会经济科学长期积累的基础上,依托信息科学与空间技术的最新进展,实现更高层次的、更加深入的科学技术的探索。它是信息时代的精品商店,而不是仓库市场。“数字地球”是从90年代以来,全球对地观测系统、卫星通讯系统与全球因特网等高新技术基础之上的信息集成系统工程的统称,是21世纪信息社会的前奏,涉及到知识产权、国际合作、数据共享等诸多社会、法律、政策变化问题;而又广泛服务于经济建设、远程教育,乃至影响国家安全、国家主权、民族团结的重大问题。“数字地球”并不是没有国界的。既然国家还存在,就不可能毫无保留地去参与霸权国家提倡的“数字地球”计划。对于发展中的国家来说,也许是机遇,但主要是挑战。不能不认真对待,决不能掉以轻心!不参与就要被动挨打,它已经被用来侵犯弱小国家的利益和民族尊严;一味盲从更是引鸠止渴,沦为信息时代的殖民地。所以我们认为:它是霸权国家全球战略的延伸,是在“星球大战”信息时代的翻版,是披着橄榄枝的、涂着保护色的隐形轰炸飞机。我们必须面对现实,结合国情研究中国独立自主的对策,我们决不能像其些国家、某些地区一样,把自己纳入“区域安全防御体系”中去;同时我们为了坚持改革开放,不可能把自己封闭、孤立起来,被拒于关贸协定和国际空间俱乐部(空间联合实验站竞争)的大门之外。我们既要知己,还要知彼,还要有自知之明。国家领导人和科技界警觉地关注美国副总统戈尔提出的“数字地球”战略,呼吁积极研究中国的对策,是非常及时的,发人深省的。对地球进行数字化的概念,决不是戈尔的发明。也并不是由于戈尔提出“数字地球”,大家崇拜他的名人效应,政治家和科技界随声附和,大张旗鼓地炒起来。数字化是本世纪中叶早已出现的一种科学技术思潮。早在70年代,中国地学家就提出了航空摄影测绘地图,全数字化的理论、技术和方法,得到了德国科学界的高度评价和推崇。中国地图制图自动化设备的研制,也在60年代末开始,比美国起步还早,不过被十年浩劫耽误了,工业化水平又跟不上,更没有超前决策把它当作一项兴国战略加以扶持和推进。而与此相反,美国经过近30年的努力,发射了上千颗人造地球卫星,其中半数属于对地观测卫星。同时又统一规范了全国各州的土地信息系统,开发了ＩＢＭ、微软等许多电脑软件公司,建立了国防部和国家航天局(ＮＡＳＡ)覆盖全球的海量数据库,开拓了因特网为核心的“信息高速公路”等基础国家利益,实现信息时代的霸权主义的目的,鼓吹覆盖全球的高分辨率的“数字地球”战略,自然是顺理成章的。我们要研究的“中国对策”,不必等同于中国国家信息,与提高中国数字化的科学技术,追求与国际接轨的目标。用数字化为国家信息化、现代化服务,完全是中国的内部事务,是内政,用不着打出美国副总统提出的“数字地球”的旗号。美国30年来的卫星计划和信息基础设施,也从来没有承诺它是为全世界提供信息服务的。我认为没有必要把国家独立自主建设的通讯网、数据仓库、基础设施、卫星计划,都纳入“数字地球”的范畴。毫无疑问,它们是中国参与和对付“数字地球”战略的坚强后盾和科学基础。离开这些综合国力的加强,我们中国也就谈不上介入“数字地球”的战略,只能是听从越俎代庖,任人宰割!我们必须有实力,才可能问鼎中原,对“数字地球”战略,主要是国际事务的范畴。中国对策的着眼点,应该是直接面对美国的全球战略。为保卫中国国家权益、民族尊严与维护世界和平,研究中国应该作出的全球性贡献和必要承诺的国际义务。具体而言,主要涉及以下3个方面的内涵:1-1全球贸易涉及远洋运输、国际航空、卫星发射、公海渔业与洋底矿区等等跨国贸易、保险、投资公司的权益和电子商务活动。当今世界,面临世界范围的区域经济重组和资源再分配,中国的跨国公司不仅遍布东南亚太平洋周边地区,而且远及欧洲。华侨和华裔在世界各大城市建设了许多华埠、唐人街。中国远洋渔船吨位已跃居世界第4位。使馆遍布140多个国家。他们都渴望、也应该受到祖国的保护。1-2国家安全现代战争突破了前方与后方对阵的古老方式。空中打击直接瞄准后方军事目标和经济要害。北约攻击科索沃的隐形轰炸机,是从美国本土起飞,经过2—4次空中加油之后,利用精密制导去直接轰炸的。50颗民用和侦察卫星、预警卫星、巡航导弹和全球定位系统等现代化信息战争武器,倾巢而出。在新霸权主义时代,主权国家为了维护领土主权,划定海上经济管辖区范围,进行边界协定,无不需要知己知彼,胸中有“数”。1-3数字政府世纪信息社会,政府上网,面向人民,面向世界,似乎是大势所趋。例如:涉及大气质量、人居环境、城市规划、国土普查、分配水资源、保持熟耕地等有关资源、环境与人口可持续发展的政策方针的实施,“哪一个现代化也离不开信息化”。但是,政府上网是指上自己政府的网,不是去上“贼船”。还有涉及与周边国家和地区的共同利益和历史分歧。无不需要精确的定位、定量数据为依据。需要针锋相对,进行谈判。国家和地区之间的矛盾是客观存在的,然而地球只有一个。人家对我们一清二楚,我们不能只是埋头经济、文化建设,而对人家一抹黑。我们需要为改革开放争取一个和平国际环境,这就是我们关注“数字地球”战略的基本出发点。2、中国对策面临“数字地球”的挑战，中国政府和科技界十分警惕地关注它的发展。科技部副部长徐冠华院士著文呼吁全社会的关注。中国科学院地学部战略研究组陈运泰院士主持系列学术研讨会及国际会议,交换意见。中国国际贸易促进会以“数字化中国”为题,组织′99电子商务实践论坛,七月间在北京、广州、武汉、成都、上海5大城市巡回举行。着重针对电子化服务、电子商务、网络社区和网络营销等热点问题进行研讨。科技界出版了不少新著,新闻媒介也提供了大量采访、报导。众志成城,大家对“数字地球”战略的深远影响与性质,逐步形成了某些共识:“数字地球”战略以及中国对策,首先它是一种政府行为。数据规范、标准,知识产权保护,信息安全,信息共享,都需要由政府主持立法,并保障监督执行。其次它也是企业行为,普及电脑、电视,提高数字通信能力,创办职业学校,发展远程教育,开拓电子市场,增加公益信息服务等,都是在市场经济推动下运作的信息产业。当然,科技界也是责无旁贷,应该承担起建立和完善对地观测系统,保障卫星信息资源,迅速提高数据库更新能力,有效开发利用数据资源,研究和保护数据库的安全等工程技术任务。发展中国家面对“数字地球”战略的挑战,必须要有超越自我的决心和信心。其最大难点在于:坚持国内外市场开放的同时,又要求不断提高参与国际竞争的能力。形成自主开发,综合集成,后来居上的体制;充分发挥超前决策,知识创新的优势。举国上下,团结一心,扎扎实实地办成几件实事,才有可能在“数字地球”战略的搏斗中,摆脱被动挨打的局面,争取一席之地,自立于世界民族之林。以下试从4个方面加以探讨:2-1数据获取“数字地球”战略最根本的任务,是向政府和人民全面地、及时地提供真实、可信的数据。这并不是一件轻而易举的事。需要政府,企业和公司的共同努力,而且要共建共享,提供上网、探索的方便。当前概念上的误区,还是“瞎子摸象”,仁者见仁,智者见智。认为本部门、本单位的数据库似乎就是“数字地球”的主体,其他部门的只是辅助数据。强调以我为中心,要求大家向我靠拢。如果你不提供数据,我就重搞一套。结果,造成低级重复劳动,浪费人力和物力。而且无法保证数据的权威性和更新能力。南方有个省区,近年来就先后3次重复过同级比例尺地形图的数字化。同一城市中数据库的重复建设,更是屡见不鲜,至今尚未完全克服。全球尺度的数据获取,包括资源、环境、生态与人口、社会、经济有关很广泛的内容。它的数据来源,不仅包括从卫星,航空获取的对地观测的空间数据,而且包括大气海洋、岩石圈深部的勘探,特别是地球物理参数,地球化学的背景数据。此外,还需要匹配有关地名、域名;土地归属,国土疆域等人类文化标志;乃至考古,灾害,年轮,碳14,热释光等历史、测年纪录。认识地球如果不只是为了“精密制导”的目的,决不只是1ｍ分辨率的卫星影像数据就可以解决的。地球是一个开放的、复杂的巨系统。需要建立许许多多的子系统来反映地球动力学的发展过程。决不只是单纯的“空间的”,或者是单纯“时间的”,而是系统的。例如标志中国可持续发展能力建设的《21世纪议程》当中,就列举了42个信息系统来支撑它,而且其中许多已在实施之中。也可以说它们都将为中国参与“数字地球”战略打下坚实的基础。数据获取的主要难点是保证数据的质量。数据定义和指标体系需要有严格的科学定义。定位精度和采样密度也需要适度优选,并不是多多益善。标准化和规范化更是信息系统工程可操作的前提。诸如此类影响数据质量的科学问题,在发达国家早已引起重视,投入了巨大的人力和资金。他们的经验和成就,值得借鉴,但又决不可以照搬。需要根据自己的国情和生产力水平,认真研究。各国面对“数字地球”战略,并不是在同一起点上出发的。2-2数据存储“数字地球”战略系统是建立在庞大的数据库群的基础之上的。数据库群就像金字塔的基础,是在政府强大组织和指挥下,全社会的通力合作来建设、维护和更新的。大约20年前,美国各州、县的土地数据库也是各自为政。海、陆、空三军数据也不统一,曾经设置专门的协调委员会,也长期没有解决问题。后来美国政府制订了统一的规范和标准,而且不惜巨资,由政府赎买,委托美国地质调查局统一收购,通过格式转换,构建全国统一的土地资源数据库,然后降低价格,接近于生产成本,公开销售。这样就从体制上杜绝了倒卖,复制盗版的问题。建设数据库必须按照统一规范,统一标准,才能成为社会财富,实现共建共享。这是不可逾越的艰难的过程。数据库大都是多级层的。美国的军用地图数据库大体分为4级(ＶｍａｐＬｅｖｅｌ)一级以1∶100万全球地图为基础,共计4张ＣＤＲＯＭ,公开销售价约400美元。二级是以1∶25万地形图为基础的,全球陆地约有ＣＤＲＯＭ234张。三级相当于1∶5万—1∶10万地形图,正在进行之中,其他城市还有相当于1∶5千至1∶5万比例尺的地图数据库。戈尔提出以1ｍ分辨率作为数字地球的最终基本单元,是基于美国2000年公开1ｍ分辨率的卫星影像,向俄罗斯公开2ｍ分辨率的公开叫板。显然超越了当前其他国家所能普通承诺的水准。是为了索取各国提供地面实况和社会经济精确数据的诱饵。目前全球尺度研究的分类(分级)指标体系和空间分辨率的要求,大体相当于1∶200万至1∶500万比例尺的级别,世界气象组织(ＷＭＯ)倡导的全球数据库栅格只是1ｋｍ×1ｋｍ,相当于气象卫星(ＮＯＡＡ)甚高分辨率辐射计(ＡＶＨＨＲ)的水平。中国以此作为国际承诺或交换的级别是恰当的。中国1999年已经向全世界公开提供1∶100万地理基础数据库,基本满足了第二次世界大战以来全球对地观测计划(ＧＥＯＳ)、全球地圈与生物圈计划(ＩＧＢＰ)和全球制图计划(ＧｌｏｂａｌＭａｐｐｉｎｇ)等等国际学术活动的需求。2-3数据流通数据的流通和管理,主要是受市场经济的激励和政府行为的制约。因特网就是明显的例子。必须及早明确全球网、局域网和内部网的职能范围,这种被称为“软疆界”的对抗与冲突,在伊拉克和科索沃战争中已经表现得淋漓尽致了。其隐蔽性和危害性远远大于杀伤武器。网