问题32：物联网与全球综合对地观测系统（GEOSS）是什么关系？

全球综合对地观测系统（GEOSS）实际上与数字地球以及物联网的最终目标有很多相通之处。我们可以从GEOSS基本概念、技术与研究等几个角度去认识这个问题。

1. GEOSS的基本概念

2002年，在约翰内斯堡举办的世界可持续发展峰会上提出了需要改善对地观测现状的任务。2005年7月，在美国华盛顿召开了第一届世界地球观测峰会，成立了政府间地球观测工作组（GEO），签署了《华盛顿宣言》，制定了全球综合对地观测系统（Global Earth Observation System of System，GEOSS）十年执行计划。该计划的内容主要是通过更加广泛和有效的国际合作，建立全球天地一体化的地球观测系统，提高全球信息资源的共享程度，有利于人类深入认识地球系统动态过程和资源环境，为人类的安全和经济的可持续发展提供保障。图2-34给出了GEOSS概念示意图。

GEOSS计划主要关注以下9个方面的问题：

● 减少自然与人为灾害造成的生命财产损失。

● 了解环境因素对人类健康和生命的影响。

● 改善对能源资源的管理。

● 认识、评估、预测、减轻并且适应气候变化。

● 更好地了解水循环过程，改进水资源管理。

● 改进气象信息，天气预报和预警。

● 提高对陆地、海岸、海洋生态系统的保护和管理。

● 支持农业的可持续发展，减少荒漠化。

● 了解、监测和保护生物多样性。

通过建设全球对地观测系统（GEOSS），人类将对地球系统进行更全面、更深入的观测和认识，扩展在全球范围的观测、监测与预警能力。

2.数字地球原型系统与数字地球基础理论体系的研究

在数字地球的研究中，真正的核心和基础是数字地球原型系统与数字地球基础理论体系。卫星遥感技术、空间定位技术（GPS）与地理信息系统（GIS）都建立在数字地球原型系统与数字地球基础理论体系之上，同时也为数字地球基础理论体系的实现提供了技术手段。

数字地球原型系统涉及数字地球理论与模型方面的研究，建立海量空间数据与相关数据的存储、查询、检索服务，为跨学科的地球科学研究，以及地球各圈层动力学关联分析、数据融合、数据挖掘与知识发现、模拟与预测提供平台。数字地球基础理论体系包括：数字地球参照模型、地球表层信息化理论、数字地球分析理论与科学计算方法。

我国著名的科学家陈述彭院士早在十几年前就提出建立“地理信息科学”的建议，并得到国内外同行的广泛认同。尽管作为一门新的学科分支，地理信息科学所涵盖的学术范围仍然在讨论之中，但是已经形成共识的是：地球信息科学是以信息科学与系统科学为基础，从更广阔的视野去研究地球物理、地球化学、地球生物，以及地质、地理、气象、水文、海洋、生态环境、资源之间的相互依存、相互影响的关系，为改善地球环境与可持续发展提供决策依据。

3.支撑数字地球发展的信息技术

观测技术与信息技术的进步，理论研究与模拟技术的发展是支撑数字地球技术发展的基础。科学家做出以下两点预见：

1）未来的地球观测系统将是由分布在各种轨道上的卫星和飞行器组成，例如低空（距地球表面高度1.5km）的侦查卫星、低轨道上带有智能化遥感器的小卫星网站（Sensor Web）、地球静止轨道上的带有大口径传感器的遥感卫星。

2）使用先进的传感器技术可以大幅度提高主动式遥感设备的空间分辨率；无线传感器网络将构成主动式地球表面数据采集网络；数据仓库与数据挖掘技术可以突破人类对地球知识认识的局限性；大规模并行计算与虚拟现实技术可以对人类合理利用地球资源提供有力的技术支持。

4.我国综合地球观测系统的建设

（1）我国综合地球观测系统建设的指导思想

我国是GEO的创始国之一，并当选为GEO联合主席，同时也是GEOSS计划的执行者。我国政府全面参与GEO组织的各项活动，并制定和推进GEOSS计划。

我国《国家中长期科学和技术发展规划（2006-2020年）》中提出的未来15年科技发展的11个重点领域和68个优先主题中，有8个领域25个优先主题都涉及地球观测技术的研究任务。随着我国经济的快速发展，资源和环境问题已经成为制约我国经济发展的瓶颈。为了落实科学发展观，提高各级政府的管理水平，建设我国的综合地球观测系统具有重要的战略意义和现实作用。

我国综合地球观测系统的指导思想是：集成国家、地方与各部门建设的地球观测系统，构建国家级综合地球观测系统，根据国家重大需求，对我国陆地、大气、海洋与空间环境实现全天候、全方位的综合观测，促进数据共享和应用，为落实科学发展观与可持续发展提供高效、优质、规范服务。

（2）我国综合地球观测系统的结构

我国综合地球观测系统结构如图2-35所示。

我国综合地球观测系统是以12个行业业务观测系统、7个跨部门的地球观测系统和我国参与的全球性综合地球观测系统为基础，由各行业综合地球观测中心、各区域综合地球观测中心以及设立在北京的综合地球观测中心负责日常运行和管理，产生大气、陆地、海洋与空间环境数据，为15个应用领域与全球性问题的解决提供数据和服务。

（3）我国行业业务观测系统

我国12个行业业务观测系统是：灾害综合信息与监测系统（依托民政部）、农业综合监测系统（依托农业部）、水文综合监测系统（依托水利部）、国土综合监测系统（依托国土资源部）、城镇和风景区综合监测系统（依托住建部）、气象综合监测系统（依托中国气象局）、地震和地球物理综合监测系统（依托中国地震局）、环境保护综合监测系统（依托国家环保总局）、森林与生态综合监测系统（依托国家林业局）、海洋综合监测系统（依托国家海洋局）、测绘综合信息平台（依托国家测绘局）、科学研究监测系统（依托中国科学院）。

（4）我国跨部门地球观测集成系统

我国7个跨部门地球观测集成系统是：中国气候观测系统、中国大气观测系统、中国生态观测系统、中国水循环观测系统、中国碳循环观测系统、中国海洋观测系统、中国空间观测系统。

（5）我国综合地球观测系统主要应用领域

我国综合地球观测系统主要应用领域为：自然与人为灾害、与人类健康相关的环境影响、能源管理、气候变化、水资源与水循环、气象与空气质量、陆地与海洋生态、可持续农业与沙漠化、生物多样性、土地领域与规划管理、地质矿产资源管理、空间环境。

综合以上讨论可以看出：全球综合对地观测系统（GEOSS）是地球环境保护方面一个重要的研究课题，是数字地球计划的一个重要组成部分，它的终极目标与物联网有很多相通之处。

我们可以从数字城市概念产生的背景，以及数字城市、智慧城市建设的基本内容等方面来讨论这个问题。