美国副总统戈尔提出的"数字地球"其本身一方面是为科学研究、传播知识等和平利用目的， 另一方面是为美国谋求国际霸主地位的国家战略而提出的，它具有多层次服务的结构：在中国进 入21世纪知识经济时代，实现经济和社会的可持续发展，形成科学技术的自主创新能力，是中国带有"基本国策"性质的两项战略目标，"数字地球"是实施国家可持续发展的重要手段。建设中国的"数字地球"，既是促进信息科学以及与"数字地球"基础研究相关的学科如地球系统科学等的大力发展，从而带动一批科学技术创新领域如信息、资源、环境的提高，更是为可持续发展提供信息网络与宏观调控决策支持系统，实现数字文明工程(李琦，1999)。中国的可持续发展需要建设自己的"数字地球"。
一、挑战和机遇．
    自1987年世界环境与发展委员会(WECD)在＜我们共同的未来＞(0ur C0mmon Future)报告中正式 提出可持续发展模式以来，可持续发展已成为当今世界共同追求的目标。"既满足当代人的需要，又不会对下一代人满足其自身需要能力构成危害的发展"的令人振奋的纲领，成为包括中国在内的全世界各国追求的可持续发展目标。但是，实施这一目标却存在着诸多困难与矛盾，自然资源存量的有限性与人类发展渴望的无限性的矛盾，经济不断发展与生态环境持续恶化的矛盾，发达国家与发展中国家经济、社会、科技文化不平衡的矛盾等，给全球的可持续发展目标实施带来一系列困难。对于即将步人21世纪知识经济时代的中国，在可持续发展问题上面临着一系列严峻的挑战，表现在：  
    (一)巨大的人口与环境污染压力 到2020-2030年间，中国人口数将达到高峰值16亿，届时将占世界总人口的约19%。国家和社会必须满足如此众多人口的物质生活、社会生活以及精神、文化方面的需求；在环境方面，80年代初中国的环境污染尚集中于少数大中城市及郊区，近二十年来，已扩大到广大的人口密集地区(如东部的一些小城镇)和许多的大江、大河。庞大的人口与严重的环境污染，给国家的可持续发展造成巨大的压力。
    (二)人均自然资源量低，产业结构不合理 中国尽管是一个自然资源丰富的大国，但人均拥有量低。特别是对生存和发展意义重要的资源，如耕地及草场、淡水、能源等人均占有量很低，都存在严重的不足。自然资源的短缺，将会诱发和加重生态环境问题。而目前的产业结构仍以消耗资源强度大的部门和产品为主，有些资源正趋于耗竭(如湖南锡矿山，其资源基本枯竭)。由于历史原因，中国产业结构水平在今后相当长的时期内还比较低，这些领域的生产消耗和污染物排放量将是非常的大。我国有限的资源和相当脆弱的生态环境如何能维系这日益庞大的经济发展需要?  
    (三)生态失衡，自然灾害造成的损失愈来愈大 由于人类社会经济活动强度的不断加大，中国许多生态脆弱地区的生态状况在恶化，就是生态环境原本较稳定的地区现今的状况也不佳。土地荒漠化在扩展，水土流失面积在扩大，，围湖造田愈演愈烈，酸雨造成的危害越采越大。地面沉降、海水人浸已成为中国沿海地区发展的重要自然灾害。近年来，江河洪涝灾害越来越频繁，损失越来越大。1998年的长江、嫩江特大洪涝灾害，向人们敲响了保护生态环境的警钟。 (四)科学技术水平不高，科技创新能力低 科学技术水平不高，这在一定程度上制约了对资源的充分而又合理的利用，不可避免地造成一定 的浪费。相关地，中国知识创新和技术创新的效率也不高，科技国际竞争力落后于经济国际竞争力，而且近年来前者还有滑坡的现象，这对于要在知识经济时代进行可持续发展的中国来说，是一个非常值得重视的问题。可持续发展又是一个动态的概念，它并非要求某一种经济活动、某一种具体发展模式永远运行下去，而是鼓励不断地进行内部和外部的变革，以适应发展的动力和环境条件的要求 。中国可持续发展面临着机遇。在1992年联合国环境与发展大会(UNCEN)之后，中国政府立即响应并实施了可持续发展的一系列重大研究和方案，而且还具体确定了环境保护目标和重点，力争到2000年使环境污染和生态破坏加剧的趋势得到基本控制，部分城市和地区的环境质量有所改善；到2010年，基本改变生态环境恶化的状况，城乡环境有比较明显的改善。在"九五"期间，中国重点解决"三河"(淮河、海河和辽河)"三湖"(太湖、巢湖和滇池)"两区"(酸雨污染区和二氧化琉控制区)的污染控制问题。而正在迈入的知识经济时代，人们对于信息资源的占有甚至比自然资源更为重要，这无疑为中国的可持续发展提供千载难逢的良机。江泽民总书记指出："21世纪必将 是全球化知识经济占主导地位的世纪。当今世界的 竞争，核心是知识创新和高技术产业化"。世界著名 的知识经济理论家保罗·罗莫阐述了物质经济与知 识经济的不同，物质是越用越少，物质世界的特点就是效益递减，而知识经济则不同，人的思想所产生的 能量是无穷无尽的，它不会出现收益递减效应。经济增长模式发生的这种根本性变化，使人类将从以物质资源为主要生产资料的时代转向以智力资源为主要生产资料的时代。作为知识经济核心的知识创新和高技术化产业将有望解除或减轻发展对环境造成的巨大压力，特别在中国这样的人口众多的发展中国家进行可持续发展尤其显得重要。  
    可持续发展特别强调环境与资源的长期承载能力，强调发展对改善环境的重要性。在21世纪，人类将在全世界范围内展开研究地球变化的新高潮，以确保整个人类生存与发展环境的可持续性，而在资源方面，对于处在知识经济时代的人们来说，由于拥有信息资源远胜于在工业经济中拥有自然资源重要。为此，我们不仅需要实时、动态掌握地球上自然资源信息，而且需要对整个地球系统进行全面的、持续不断的变化信息获取，从而得到与人类的生存相关的环境信息和与发展相关的变化信息的实时的、动态的监测，确保可持续发展所需的发展空间适宜性信息的提供。毫不夸张地说，对地观测技术曾经并将继续为可持续发展进行资源调查、资源保护及环境治理提供一种十分有效的信息获取手段，而即将发展起来的集信息之大成的"数字地球"，在21世纪的知识经济时代，谁拥有了它谁就等于占领知识经济社会的一个重要的战略制高点 ，必将成为可持续发展需要的强有力的信息保障体系。
二、"数字地球"--信息保障体系
    数字地球"概念一经提出立即引起了全球各国政治界、学术界的广泛注意与浓厚兴趣。政治家们从国家战略目标角度考察"数字地球"的经济与战略意义，而科学家们很久以来一直在做却又没有能找到一个概念能充分表达出来的思想，现在被"数字地球"这一高度概况的名词充分表达了。"数字地球"在当前以工农业经济为主体的经济建设中具有重大意义，已初具端倪。人们会逐渐看到，数字地球所提供的数据和信息在农业、林业、水利、地矿、交通、通讯、新闻媒体、城市建设、教育、资源、环境、人口、海洋以及军事等十个领域都会产生巨大的社会和经济效益。毫不夸张地说，可以包容80%以上的人类信息资源的 "数字地球"的提出，是20世纪末向进入21世纪为争夺战略上、经济上、科学技术上领先地位的切入点；是至少从国家层次整台地球科学、发展信息科学技术、以地学信息为突破口，发展新一代的信息技术，以利于更好更合理地进行国土规划、资源配置，以更有效地进行全球变化研究以及灾害预报与预警，更大程度地为知识创新提供一方面的"舞台" ，更有力地促进社会主义市场经济的发展，它对于远程教育、择业、服务、商业活动以及人们行为方式，都将起到难以预计的影响。"数字地球"由基础研究、技术支持和服务应用三部分构成。它的基础研究的一部分与地球系统科学研究目标有交叉，它的信息获取渠道，可以由对 地观测提供，也可以从传统地学的几个分支学科中获得文本的或数字的数据，通过把航空、航天的遥感信息与地球化学、地球物理以及传统的地理、地质资料地GIS下的整合，特别是对探地雷达、地震数据与海洋声纳信息与遥感的电磁波信息集成分析，并结合专家系统，建成从地表到地下不同深度的地球信息模型(当前及以后相当一段时间要重点建立岩石圈信息模型)，这不仅为地球科学家提供地球表面与浅地表乃至深层次直至地核的内部地球信息的综合分析，部分地实现地学研究的现代化和汁算机智能化，为系统地掌握全球变化机理、迅速而有效地进行灾害防治具有重要的意义，同时也为政府决策、区域可持续发展以及社会公益事业提供强有力的服务。  
    我们相信，通过"数字地球"战略的实施，能够促进我国科学创新体系的形成和发展，使我国在现代科学技术的国际竞争中处于有利地位，保证可持续发展健康地进行，以下几点可见一斑：  
    中国人口多，土地资源有限，农业生产方式落后，自然灾害频繁，如何养活十几亿人口，是中国需要首先考虑的问题。精细农业将地学、农学、生物学的信息数字化用到了田块，这是农业信息化的体现，是中国农业现代化、集约化、产业化的走向，是中国农业可持续发展的康庄大道。" 数字地球'将在农业产业化以及土地资源、水资源的监测和保护等方面，发挥巨大的作用。
    自然灾害是中国影响面最广、造成损失最严重的事件，它直接影响着可持续发展进程。而环境变化不仅对中国，也是对全人类的可持续发展都起巨大影响作用的问题。开展环境变化、灾害的监测、评估，进而预测、预警是可持续发展对信息保障系统的需要。对于中国而言，特别是洪涝灾害的预防、预警是迫在眉睫的任务之一。"数字地球"的虚拟技术(VR)可以在江河治理、防洪减灾、预报地震等方面起到独特的作用。
作为发展中国家的中国，要实现全国社会、经济的发展和均衡发展，必须走以城市为中心的区域发展方针政策。城市发展如问避免第三世界国家和一些发达国家走过的弯路，是目前中国面临的一个紧迫的社会问题，其中管理、监测和规划具有关键性的意义："数字地球"作为"地理信息系统"的一个发展，可以在城市规划、社区管理、打击犯罪活动、以及城市灾害紧急事务管理方面发挥巨大的作用；  
    劳动力、资金、生产、市场空间分布、动态变化和合理布局对于经济发展具有重要的意义。包含了数字和文本数据的"数字地球"，将在经济信息化方面有力地促进我国的社会主义市场经济的发展。
    "数字地球"无疑要把创新放在首位j，新一轮国土资源大调查强调新的思路、新的方法，这与数字地球战略框架实现高层次上的结合。"数字地球"的实施必将对地球系统科学、信息科学技术的新时期发展给予强有力的促进，从而引发地球系统科学在资源、环境灾害与地球信息等领域更大地发挥作用，带动信息获取、信息处理与应用技术的进一步发展提高，最大程度 地满足可持续发展对自然与信息资源的不断需求。
三、结束语
    中国有能力创建自己的"数字地球"。经过二十余年发展的中国对地观测技术已取得显著成就 ，它将在中国的"数字地球"建设中成为核心信息源之一。发展了的数据处理技术，开展了的多层次、多领域的应用成果，均取得了公认的效益；这都成为"数字地球"建设的良好开端。涉及生存、经济和安全多方面可持续发展前景的综合信息资源的"数字地球"，对于中国这样的发展中国家而言，既是挑战，又是机遇。这项工作必须在我国政府的统一管理和布署下，发挥中华民族的聪明才智，创建自己的"数字地球"，为中华民族的振兴与崛起，为我国的经济、社会、人口、资源、环境、灾害等社会可持续发展的重大问题发挥积极的作用，实现中国的可持续发展战略目标.