信息化作为当前社会发展的主要驱动力，其效力与政府、科技界、企业界、社会以及大众生活都息息相关。政府作为信息资源的主要占有者和使用者，在使用数据发展科技和经济产业等方面起着至关重要的作用。大数据是与自然资源、人力资源一样重要的战略资源，是一个国家数字主权的体现。在大数据时代，国家层面的竞争力将部分体现为一国拥有大数据的规模、活性以及对数据的解释、运用的能力。一个国家在网络空间的数据主权将是继海、陆、空、天之后另一个博弈的空间。

　　数字地球即地球大数据

　　有数据表明，截止到2012 年全球数据的分布中，中国占13%。预计6 年后中国的数据量将占全球近五分之一。那么，随着科技的发展，未来数字地球如何发展？未来15 年数字地球应该怎么构架？

　　围绕着我们居住的地球，每天有众多卫星在沿着不同的轨道对地球成像，普通民众关注的海量数据不断涌来。回顾过去50 年的发展历史，可以看到，1980年前的18 年，全球一共仅有14 颗对地观测卫星；1981 年到1990 年间，发展到43 颗；2000 年为85 颗；2012 年为174 颗。发展到今天，未来七年中国卫星将发展到近100 颗。这意味着未来中国卫星数量将居世界第一。

　　数据是构成数字地球的核心，包括不同的地理数据，需要改良的数据以及地理数据，其数据平台依托国家基础设施建设，目前已经形成比较大的规模，加上数据互联网，形成了一个完整的空间数据的获取、传输、分析等全流程的数据系统。

　　新一代数字地球涵盖大数据的4V 特征。在数据上，新一代数字地球不仅关注地球现状，还包括对地球演变历史的展现和未来发展的预测，所研究的数据十分巨大，涉及的数据规模已达到EB 级。在数据类型上，所应用的数据包括文档、视频、图片、地理位置信息等，并涉及对地观测、科学模型、社会、经济等多类数据，类型繁多。新一代数字地球的数据来源多样，既包括分布全球的观测网络实时接收的大量空间数据，还包括民众用户通过互联网和带有地理信息的手持终端设备提供的个性化信息，所获取的数据实时性强、更新快，但是随着来自互联网的数据比重迅速增大，也降低了数据的价值密度。此外，新一代数字地球平台具有对海量数据进行快速处理、实现数据到信息化快速转化的能力，能够为人类可持续发展面临的环境、灾害和生态等问题提供第一时间的信息服务支持。

　　科学大数据计算问题不仅仅是一个数据处理与分析的问题，还是一个复杂系统与数据共同建模和计算的问题。这个问题需要复杂系统理论、估计理论与本领域的机理模型相结合来探索解决方法。从方法论上看，地理数据需要模拟、高性能大规模并行空间存储，基于解析和非解析质点的析出，特征与模型，信息理论，动态数据提供的过程、仿真、建模等等这一系列的方法。基于此，中科院主持召开第一届国际数字地球大会时，有记者采访问到“什么是数字地球？”这个问题，我的回答是：“数字地球就是把我们的地球装入计算机”。这是我12 年前的一个认识，而现在从科普的角度来看，仍然可以这么说。当然，今天我们在研讨什么是数字地球的时候，你如果问我什么是数字地球？我说数字地球就是地球大数据。