人们在三维空间中生活，难道科学就不能创造这样的一个空间吗？Google“虚拟地球”为我们提供了一套在线三维地图，它正在改变着人们与空间数据的某种联系——

寻觅海象行踪

生物学家埃瑞克 · 博恩(Erik Born)划着他的橡皮艇绕过浮冰，准备将一个圆环的标记绑到一头海象的身上。通过这个标记，博恩可以长年跟踪海象的行踪以及清楚地了解到它们的行为方式。他使用免费的Internet工具——Google“虚拟地球”来观察他想观察的事物。有了这个工具，他就如同有了数百双“眼睛”。当海象在春天迁徙的时候，博恩可以通过Google地球软件和Internet进行连接，这样就很容易找到这些海象西去的路径，跟着它们“到达”巴芬岛或者加拿大的海滨。

博恩在位于努克(Nuuk)的格陵兰自然资源研究所工作，努克是格陵兰首府和丹麦的主要港口。博恩的同事雷夫 · 托达尔 · 佩德森(Leif Toudal Pedersen)向他推荐了Google地球。佩德森是一个远程遥感专家，在丹麦的林比(lyngby)技术大学工作。也是在今年1月，佩德森才开始用Google的“虚拟地球”，他通过卫星系统得到了他想要的实时数据，比如记录北极浮冰的密度和数量以及单个浮冰的位置和冰山的大小。现在博恩也开始使用这套方便实用的免费工具，他们通过这套工具，很容易地就可以进行科研和数据共享方面的合作。

综合博恩和佩德森各自获得的数据，可以揭示海象的活动和行为受浮冰变化的影响情况。通常处理这两方面的数据是用传统的地理信息系统(GIS)软件来进行的，它在“虚拟地球”推出之前，几乎是唯一一种用来处理此类空间数据的软件。但是，如果用它来处理刚才提到的这两方面的数据流将是一个非常让人头痛的事情。但如今用Google地球软件来处理这类问题就显得游刃有余了。佩德森还补充说“：它为不同的数据流提供了一个非常容易操作的接口”。

Google地球工具自从去年6月推出以来，已经吸引了数以百万计的普通用户，对普通用户来说，仅仅是把这个工具当作一种消遣来用。在Google地球上，你可以很方便快捷地俯视你所处的位置和街道。在一些地方，甚至还能够清晰地看到大街上的人。

气象观测

虚拟地球可以在同一张地图上为你提供海冰分布情况和风向等实时数据

“虚拟地球”不仅具有获得有效数据的实用价值，而且还是一套非常简易优秀的可视化工具。大卫 · 怀特曼(David Whiteman)是美国航空航天局(NASA)戈达德太空飞行中心的大气科学家，他正利用Google地球去了解局部的气象信息图。大气层在2～200公里之间很不稳定，而正是这个区域范围内的天气很难用目前的气象系统进行预测。这时，科学家们往往希望得到一个实时的观察系统去更正他们的预报。利用“虚拟地球”工具，就可以满足气象学者们的这些需求。

就如同这个夏天，怀特曼将参与一个大型的项目：观察一个集中在马里兰州霍华德大学附近的一个三维大气层柱，通过航天器和人造卫星，来实时监测这个大气柱的变化。这些监测设备甚至还包括怀特曼的拉曼空气传播分光镜雷达系统，可测量大气层的水蒸气含量、大气层的颗粒含量以及云层中的水含量的成分。测量云层的移动和形成过程中会产生大量的数据，而三维“虚拟地球”软件非常适合用来观测这些形成过程。“我们可以通过俯视这些大气层，去一幕一幕地显示出这些大气层不同变化的数据图形”，怀特曼进一步解释说“：我们同样也可以得到这些地形的拓扑结构图，你还将亲眼看到云层的形成过程以及这些云层之间的相互作用。”就像博恩的工作一样，这些实时观测数据可以及时实现共享。“这正是像我们这类工作者急需的一个至关重要的工具，”怀特曼说“，一旦有人认为它确实有用，那么很快，每一个人都会使用它”。

事实上，用Google“虚拟地球”的格式可以让目前不断增长的大量科学数据成为有效的共享数据。比如，成百上万的物种资源对Google地球而言，就是一个完全可以充分利用的生物多样性资源。

数字地球

“虚拟地球”最终的影响可能不亚于“数字地球”的实现。"数字地球"是美国副总统戈尔于1998年1月31日在加利福尼亚科学中心所做的"数字地球——认识21世纪我们这颗星球"的讲演中首次提出的。

加利福尼亚大学的GIS专家迈克尔 · 古德柴尔德(Michael Goodchild，)认为：“科学家们使用“虚拟地球”工具，是给戈尔的“数字地球”梦想注入了新鲜的生命。在我们这个星球上的各种信息将被重新赋予了新的希望，比如从有毒的化学品的不同成份到疾病的不同范围。这些都将通过我们轻轻移动几下鼠标，它们都将可能成为我们可利用的资源。”

GIS软件，对于我们去理解世间万物的规律来说，现在已经发展成为一个非常重要的工具了。但是，许多科学家却不喜欢用它。同时，由于种种原因，它也阻止了许许多多专业人士去使用它。古德柴尔德相信，像Google地球这样的工具肯定会鼓励和吸引更多研究者去探索、开发出功能更多更强的GIS技术。古德柴尔德进一步解释说“：目前这种情况就有点像在70年代人们使用个人计算机一样，当时只有少数精英们使用个人计算机，而到了后来，个人计算机得到了相当大的普及。Google地球也会如此，相信在不久的将来，它会使GIS同样得到相当的普及和发展。”

在Google 地球上, 白宫和它周围的树林草地都清晰可见

古德柴尔德通过自己在教学中的一个例子说明了“虚拟地球”的易用性。“通常，我要花一年的时间给高年级的研究生讲授GIS这门课程，在期末，我要求他们得到一个飞越陆地的三维俯视图。现在，如果用Google的“虚拟地图”，一个10岁的孩子都可以完成我交给他们的作业了。”

GIS技术通常用统计学去预测和解释一些模型。用它们去分析那些带病毒的物体是否会导致疾病突然发作，或者去描述某一个城市的犯罪走势图。如果要在目前Google的这个“虚拟地图”版本上显示这样的图形，可能还要对这个版本做适当的修改。但是，在Google工作的一位高级工程师则强调说：他希望尽可能多的人们去使用这个程序，并且他们正在考虑新增一些功能，使得这个工具更易用、更好用。他也希望吸引更多的科学家去为这个工具添加一些功能，让更多的人来使用Google“虚拟地球”，并吸引更多的其他消费者来使用它。

让软件更通用

Google地球没有分析数据的功能，并且也没有听说Google公司打算开发替代专业GIS软件产品的消息。事实上，这些应该是软件制造商们的福音。ESRI的创建人和总负责人杰克 · 丹杰尔蒙德(Jack Dangermond)说“，Google地球是我目前所见到的最富有想象力的东西。”ESRI是全球最大的GIS软件的制造商。ESRI公司目前正在开发一个新产品，他希望能让这个新产品把Google地球的易用性和GIS对数据的强大分析功能融合在一起。

丹杰尔蒙德说“: 新型 GIS 软件将真正打开我们的世界, 又一个商业繁荣的时代已经来临! ”

大概在今年晚些时候，ESRI将为它的旗舰产品推出一个全新版的GIS——ArcGIS系统。届时，用户只要通过Internet就可以出版虚拟地球和用多种方法来分析他们的数据。丹杰尔蒙德说“，到时，我们将在这个产品上绑定几千个功能以及可以在一个Internet的环境去轻松配置他们。”

作为ESRI打包服务的一部分，它也将给用户提供免费的可视化工具，即ArcGIS流览器，就这个浏览器，一些GIS专家称之为Google地球的克星。在Google地球中，数据处理必须要符合一定的格式；而使用ESRI的工具却允许用户不但可以看ESRI的数据，同时还允许通过开放空间协会来形成标准的数据格式。像这种协会也同样在做一些有益于计算机能理解、识别带有空间特征的任何描述的工作。

与Google地球不同的是，ESRI浏览器配备了一系列的数据分析工具，科学家能够在他们的服务器上运行这些工具。同时，人们也能通过ArcGis浏览器在线浏览他们，甚至随意拖放、下载这些数据文件到本地机器。他们也可以把多种数据源同时打印到屏幕上或者以他们想要的任何格式进行输出。

Skyline软件系统，是最早提供“虚拟地球”的公司之一，其产品TerraExplorer也将在今年晚些时候发布。它也是一款基于浏览工具的软件，有点类似于ArcGis浏览器，不过，目前这款软件仅仅允许在政府部门使用。

共享服务

NASA的“地球放大镜”也是一款类似于Google“虚拟地球”的工具，然而，在公众数据这方面，NASA并无意要拿它与Google的“虚拟地球”竞争，至少根据参与这项工作的科学家说“：地球放大镜”被明确定义为是专门为科学信息服务的。它的源代码是完全开放的，以至科学家和软件开发者可以根据他们自己的需要任意取舍其代码。NASA也承认，目前“地球放大镜”在性能方面已经落后于Google“虚拟地球”，它的内存消耗量比Google大，但CPU的速度却不如Google。不过，NASA正在着力改善这些问题，估计一个更新的版本会在今年7月发布。

加州大学圣地亚哥分校的一位地球学家这样描述：2005年是GIS在网络应用中的一个分水岭。在自然灾害方面的作用，尤其是在海啸和卡特里娜飓风面前，GIS的作用被削弱了，而这时，Google的“虚拟地球”却不失时机地出现在人们眼前。

用户可以利用Google 地球随意缩放地图和截取图像, 比如图中的大气层切面图

Google地球可以沿着路标和具体的线路去实时预报天气信息，这种服务对普通人来说都是很感兴趣的。人们能用Google地球解决天气预报的问题“：还有多久，这场暴雨才会下到我这边来？”“，这场大雨离我奶奶居住的地方有多远？”像诸如此类的细节问题，目前的天气预报系统都可以准确地给予答复。因为数据预报的统计分析可以在每2秒钟就更新一次。并且可以把范围缩到方圆1公里的区域。

现在回到文章开始提到的格陵兰岛，博恩和佩德森都希望能记录下气候改变对那些被打上标记的海象有多大影响。如果戴维斯海峡的冰层像过去20年一样持续退缩，那么博恩等人可以通过海象的食物链监测到冰层变化对它们的直接影响。在未来，用同样的方法去共享数据，将帮助我们去决定当地球气候改变的时候，我们应该做些什么。