数字地球是当前信息科技发展的热点之一。数字地球是计算机技术、互联网技术和虚拟现实技术等联合框架上以地球为参照系的多学科融汇。数字油田是数字地球在油气勘探开发信息化和油田管理决策中的应用。中国能源行业和国民经济正受到国际市场石油波的冲击，而且会持续到十五计划期间甚至更远。本文提出，在国家数字地球战略的基础上实施数字油田，是中国石油行业二次创业的技术焦点。数字地球，不再遥远，数字油田，近在眼前。中国油田实现数字油田的主要标志是从大型计算中心发展到计算-网络-万维拟境中心。数字油田可望成为中国三大石油集团国际市场竞争的利器。因此，建议把数字油田战略纳入中国十五计划。WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
第一节：从数字地球到数字油田 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
数字油田是数字地球在油气勘探开发信息化和油田管理决策中的具体应用。数字地球是当前信息科技发展的热点之一。数字地球是计算机技术、互联网技术和虚拟现实技术等联合框架上以地球为参照系的多学科融汇。——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
从美国现任副总统戈尔两年前的数字地球创意演说到中国《科学新闻》周刊第一期的数字地球专栏文章、到中国数字地球网站的建立运作、到国家863-308 主题的数字地球发展战略研究，到中科院路甬祥院长主持的《第一届数字地球国际大会》，到正在筹办在加拿大举行的《第二届数字地球国际大会》，人们正逐渐对数字地球的整体轮廓、发展趋势和技术定位，有较为明确的认识。从数百篇专题文章、数十次国内外研讨会、数本专刊专集专著等，可以看到，数字地球的发展表现为三重特征，即： WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
(1) 积数十年来人类对地球多层次数据观测、信息处理、网络传输和知识提炼的数字地球概念和理论创意；WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
(2) 国内外高层次从政界到科技界关注和展望数字地球在新世纪信息时代的知识经济作用与表现形式；WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
(3) 技术上实施数字地球所引发的数字地球系统分类、框架设计、支撑技术、开发平台、应用软件和功能流程等。WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
在以数字化信息为资源、互联网交互为动脉和知识经济为特征的新世纪里，数字地球主要以信息、硬件、软件和功能体现一体化的系统形式为主，在知识经济环境里进行科技创新和产业化运作。例如，中科院遥感应用研究所所长郭华东研究员主持的国家 863-308 数字地球主题研究，目前正在朝着集研究、开发和功能演示为一体的数字地球系统的方向发展。WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
依数字地球系统构成的这四大组成部分的相互作用可划分许多类型 。我们最近在中国数字地球网站( www.digitalearth.net.cn )上发表文章论述了数字地球的系统分类和关键技术特征。按其功能体现可分为以下三类有巨大发展潜力的数字地球系统：WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
(1) 科学和工业探索型数字地球系统WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
(2) 工业和社会管理型数字地球系统plcjs.技.术_网
(3)教育和大众娱乐型数字地球系统 WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
科学和工业探索型数字地球系统的主要特征为：从有限数据观测和信息提炼来建造客观对象的整体模型，从而对其未观测到部分或已有信息的动态演化进行预测预报，对其整体的功能优化使用和管理。美国地质调查局和宇航局联合工业界研制的若干数字地球雏型，开始用于灾害监测、农作物区域评估、航空航天控制模拟等。目前在国内外兴起的用于资源调查、灾害模拟预报、能源勘探开采等的数字海洋、数字油田、数字矿山和数字煤田等，都属于科学和工业探索型数字地球系统。除了象其它数字地球系统要求的许多技术之外，多学科数据和信息的三维可视化建模和虚拟现实透视化建模是其核心技术。 WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
国内许多文章和专著对建设数字地球需要的关键新技术，作了相当全面的分析和总结。我们侧重从技术实现的层次，提出数字地球开发与应用系统的四大技术支撑：WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
(1) 虚拟现实透视化( Immersive Visualization )P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
三维可视化的最新进展具有质的飞跃，即虚拟现实透视化。当观测者、操作者和决策者都浸入到数字化信息的多维图像里面，他们能够用透视的、确切空间座标的和全方位的人机交互方式来提高信息分析和理解。WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
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(2) 互联网互动( Internet Enabled )WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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从局域网、广域网到互联网互动的基于对象的分布式信息传输、共享、交互和存储，是数字地球最早创意所刻划功能的关键技术之一。在实施中，包括数字地球系统中各个子系统用户的互联网信息交互，包括虚拟现实透视化的动态交互。P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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(3) 数据仓集成(Integrated Datawarehousing )WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
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单一的常规数据库技术远远满足不了海量和多源的空间数据融合、集成、交互和信息提取。基于多源、异构和面向对象的数据仓技术，包括数据采掘和数据聚变( Data Mining and Data Fusion) ，是实现跨平台、分布式、互动和实时操作的数字地球系统的数据核心技术。——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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(4) 智能化建模 ( Intelligent Modeling )WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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建模的目的主要在于应用，特别是在预测、预报和预警等方面的应用。智能化建模包括三方面：WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
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(1)建模过程中的图像信息智能提取和优化，例如空间几何与属性分布的离散光滑插值；WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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(2)建模流程的智能化更新和随数据变化的自动建模；P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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(3)实现模型中的智能化预测、预报、预警等。WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
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对于探索型和管理型数据地球系统，这尤为重要。WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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述四种关键技术的功能都以英文字母 I 起头。我们 统称具有上述 4I 技术特征的系统为万维拟境系统。其中万维有三层含义，一是指互联网或万维网，二是指多维透视化，三是指多元数据的建模模拟。 拟境相当于 Virtual Reality的意译，而虚拟现实一词侧重于直译。我们用拟境一词来强调浸入到观察数据体本身的人机交互分析、建模和模拟过程。WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
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从数字地球到数字油田，目前各方认识上有不同理解。我们从万维拟境的角度提出数字油田的特征是 4DSIG ：WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
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(1)从 3S 到 4SWWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
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3S 技术和数据 ( 地理信息系统、全球卫星定位系统和多波谱数字化遥感 ) 是数字 地球 的基础技术和 数据。我们认为，从数字地球扩展到数字 油田的首要特征就是从 3S 技术和 数据 扩展到 4S 技术和数据，即增加了地下成 像、建模和工程技术和数据 ( Subsurface imaging, modeling, and engineering ) ，而且这些是最重要的数据。所以， 数字油 田不是 简单地把基于 3S 技术和数据的数字地球雏型往油田一套就行了。 plcjs.技.术_网
(2) 继承数字地球的 4 I 关键技术P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
(3) 强调油田滚动 勘探开发、油藏演化过程 和管理决策 的四维时空即 4D 特征WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
(4) 4G 是指数字油田的根本目的，即 地球物理成像和解释 ( Geophysical Imaging andWWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
Interpretation ) ，地质演化综合建模 (Geological Evolutional Modeling ) ，地下流体的分布流动状态 ( Geo-fluid distribution and dynamics) ，地理信息和地下钻井工程( Geographic information and geo-engineering) 。WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
第二节：从 油田大型计算中心到互联网分布式 万维拟境中心 WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
过去三十年间，从油田各单位到石油集团公司各院所，都以建立和运作大型计算中心为 主要技 术投入，几十甚至上百个节点的超级计算机、并行机和各种 先进 的软件系统， 几乎应有尽有， 广泛用于地震处理、解释和油藏数模等生产项目。可以说，油田大型计算中心是到目前为止油田第一次创业的主要技术标志之一，为过去三十年来我国石油天然气基本自给自足提WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
供了油田基础技术条件。WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
近十年来，中国石油行业二次创业的说法逐渐为许多高层管理和专家所接受。从1993 年起，中国成为石油净进口国， 1999 年中国进口原油成品油的官方数字是 四千万吨。今年 10 月 5 日中国新闻社的文章报道， 2000 年原油 和成品 油 进口将达到七千万吨左右， 占国内总消费量的百分之四十以上，并引用国家经贸委专家预测，今后每年将增 加原油 进 口一千万至一千五百万吨。这些数字对于中国 石油行业 和国民经济 意味着巨大挑战。面对中国石油资源探明储备的不足，从国家层次的三大石油集团公司重组、国际上市和加速国际石油市场开拓，国内石油界新理论新模式如海相叠合盆地、南方碳酸盐油气勘探等国家重大项目，到八五和九五期间中科院与胜利油田和大庆油田的大型创新科技项目合作等，都是极好的石油二次创业的一系列对策。WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网