一、由来与目标 数字地球这一概念是1998年1月31日美国副总统戈尔在加利福尼亚科学中心的关于开放式地理信息系统(OpenGIS)的会议上所作报告“数字地球—认识21世纪我们这个星球”(The Digital Earth:Understanding our planet in the 21# Century)公开提出的。戈尔在它的演讲中把“数字地球”描述为“A multiresolution,three-dimensional representation of the planet,into which we can embed vast quantities of geo-referenced data.（一个多分辨率、三维空间的数据星球，与地球有关的庞大数据〈几十亿亿字节〉都可存储在里面）”。后来在9月2日从建设市区社区的角度又对数字地球作了阐述。在我国，1998年6月1日江泽民总书记在两院院士大会上提到了数字地球。1999年11月29-12月2日在北京举办了有世界20多个国家和地区的500名专家参加的首届“数字地球国际会议”。数字地球迅速引起世界各国政府和科技部门及社会各界的广泛关注。 数字地球的目标是建立一个完全信息化的地球，把地球上每一点的信息（包括地球卫星遥感图像、数字化的地图以及经济、社会和人口等自然和人文统计信息），按照地球坐标整理构成一个地球信息模型，使每个人都可以快速、准确、完整地了解和利用地球上各方面的信息。戈尔在演讲中用小孩参观一个地方博物馆的例子，通俗地描述了数字地球的场景：“当她戴上头盔时，她便可以看到与从太空看到的一样的地球。然后，通过数据手套，她可以对所看到的影像进行放大，这样通过越来越高的分辨率，她便可以看到各大洲以及不同的地区、国家、城市等内容，甚至最后可以看到具体的房屋、树木以及其他自然的或人造的对象。”因此数字地球是对真实地球及其相关现象的统一的数字化的认识，是以因特网为基础，以空间数据为依托，以虚拟现实(Virtual Reality)技术为特征，具有三维界面和多种分辨率浏览器的面向公众的开放系统。而其关键技术是多源信息的集成和显示机制，就是融合和利用现有的多源信息，并将其“嵌入”数字地球的框架，进行“三维描述”和智能化的网络虚拟分析，实现“信息在你手指尖”（微软总裁比尔·盖茨语）上。 二、数字地球理论出现的必然性 数字地球的核心思想是用数字化的手段整体性地解决地球问题（与空间位置相关的问题）和最大限度地利用信息资源。它的产生有其深远的政治、经济、社会历史等相关背景。 从政治方面来说，数字地球是美国全球战略的延续和发展，是战后国际地缘政治的继续和发展。冷战以后，美国面临政治、经济两方面的可持续发展的挑战。与原苏联的对峙和军备竞赛曾极大地促进了美国科技和经济的发展，强大的苏联压力极大地增强了美国社会的整合度，从而在政治上极易达成共识，随着原苏联的解体，美国成为世界上唯一的超级大国，迫切需要数字地球来增强美国对全球事务的快速反应能力和对国际问题的发言权。 从经济方面来说，当今是金融危机四伏的时代，国家竞争主要是经济竞争，而经济竞争基础是科技实力的竞争。为了确保美国在信息时代的领导地位，数字地球的提出是在美国结束星球大战计划、积极推动对地观测计划(CEOS)和推出新一代因特网之后的国家发展战略，是继信息高速公路和知识经济之后，各发达国家政府高度重视发展的战略思想。 从技术背景看，“数字地球”是以信息高速公路和空间数据基础设施为依托的一个广泛概念。建造数字地球所需的大部技术和潜能都已具备或正在发展中，如计算机技术、海量存储技术、卫星遥测技术、宽频带网络及其可兼容性技术、互操作以及元数据(Metadata)标准技术等。当然还需要完善和开发如计算机高速计算、高速传输技术、图像自动诠译技术、不同数据源的融合技术，以及能自动寻找和合并关于地球某一特定地点信息的空间智能体(Geoagent)等技术。 从学科背景和认知背景看，从以航海和地理探险为社会历史背景产生和兴起的经典地理学到近、现代地理学，地理学的技术基础也经历了从人力测绘到地理学的数量革命和信息革命。对地理科学的研究也相应从对地球表层形态的定性概括和描述到定性分析和综合研究。人类认识地球的角度和范围也从局域性的图形、国家、大洲，再到一个全球性的数字地球的概念。数字地球的产生是学科发展和人类认知思想发展的必然趋势。 从应用驱动、社会需求和学术创意思想看，科技发展、工农业应用、商业经济、军事技术和人民生活等方面对地理信息有了空前巨大的需求。因此，美国在1993年提出建立“国家信息基础设施”(NII)，即全美的信息高速公路，1994年开始实施国家级、地区级和全球性的“空间数据基础设施”(NSDI,RSDI,GSDI)建设计划，一直到1998年数字地球概念的提出，是从90年代初一步步开始实施和发展的，并已经在全世界范围内积累了海量的建立数字地球所需的原始数字化数据和相应的资料。
