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地球是一个不透明的球体。法国作家儒勒·凡尔纳在他于1864年出版的科幻小说《地心游记》中，从艺术的角度给读者呈现出了一个“透明”的地下世界。与其不同，崇尚科学的地质学家们则致力于在理论和实践上将地球透明化。
在国外，南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇、德国科学家古登堡相继发现了地壳与地幔分界面（莫霍面）和地幔与地核分界面（古登堡面）；魏格纳提出了大陆漂移说，其后发展为海底扩张说和板块构造说。在国内，李四光及其他地质学家也提出了地质力学说、多旋回构造学说、地洼说、断块构造说等，丰富了地质理论成果。这些理论为研究地球的构成和演化提供了基础。
在深地探测方面，尤其是钻探技术方面，国内外的钻探计划已为“地球透明化”做出不懈努力：苏联在科拉半岛历时15年完成了12262米超深钻；由我国吉林大学自主研制的“地壳一号”也完成了7018米的钻探。目前，在资源相关勘探开发过程中，几千米的钻探技术已经十分成熟。
尽管如此，我们距离地球透明化还有巨大的差距。在此基础，地球本身半径为6000多千米，目前人类所开展的各类资源与地质调查的探测深度只集中在其半径的千分之一，相关理论与技术方法仍需不断探索。在此基础上，国内外开展了大量例如“玻璃地球”等相关针对地球本身的探测计划，从地球物理、地球化学、钻探、地质建模等不同角度推动“透明地球”的研究和应用。
“数字地球”是地球观测、地理信息系统、全球定位系统、通信网络、传感器网、电磁标识符、虚拟现实、网格计算等技术的集成（“数字地球”北京宣言，2009）。20世纪90年代，美国首次提出“数字地球”的理念，这是一个与高新技术直接挂钩的概念。近年来，不同领域内衍生的“数字城市”“数字油田”“数字矿山”等各种概念不断涌现，并发展出了一定成果。
“数字地球”集成了海量的对地观测数据、导航数据、监测站点数据、轨迹数据、地球物理、地球化学、钻探数据，还包括传感网数据，甚至包括含有空间信息的文本、视频、经济数据。这些数据具有海量、多源、多尺度、多时相、多维、异构、非结构化、非平稳和非线性等特点。仅以遥感卫星为例，DigitalGlobe（美国“数字地球”公司）的每颗卫星每天环绕地球运行16圈，可以收集300万平方千米的影像。如果将这些卫星影像拼接起来，仅一天的影像就足以覆盖印度整个国家。
随着大数据等新一代信息技术的发展，对数字信息的收集、处理、应用等都将有质的变化，“数字地球”的发展和建设也会不断革新，会催生新一代“数字地球”的概念和理念，开启新一代“数字地球”的序幕。
46亿年前，地球从原始太阳系星云中分离出来。地质学家将地壳分成了隐生宙和显生宙两个阶段。显生宙分为古生代、中生代和新生代三个时期，新生代又分为古近纪、新近纪和第四纪，第四纪又可分为更新世和全新世。更新世期间，全球经历了多次冰川运动。大约1万年前，冰川开始消退，地球进入全新世，高纬度和高山区变得越来越温暖，人类从此进入农业文明时期，开始对地球表面产生影响。
18世纪末，瓦特改良了蒸汽机，人类进入工业文明时期，对地球的改造达到了前所未有的强度。到了21世纪，全球人口增加到75.8亿；城镇化率从工业革命时期的5.3%增长到50%；全球只有不到1/4的土地未受人类影响；人类改变了森林、河流、土壤和大气，已经成为影响地质发展的主导因素。研究表明，在5200多种官方认定的矿物中，有208种矿物的形成只与过去200年的人类活动有关。在沉船、矿山、矿井隧道甚至博物馆抽屉等不同地点都可发现新形成的矿物。其中，一种水钠钙铀矿会形成明亮的蓝色晶体，在古埃及青铜器中被发现。1885年，在康沃尔海岸沉没的轮船残骸上，人们发现了氯锡矿，这种矿物是海水与船上装载的锡锭反应后形成的。最偶然的发现是钙矾石，它出现在橡木博物馆的抽屉里，因为放在抽屉里的矿物质与木头里的化学物质发生了反应，最终形成了一种新的矿物质。在奥地利，人们在史前祭祀焚烧点里发现了4种新矿物。而在固体垃圾填埋场里，人们扔掉了大量的电脑和其他电子设备，比如半导体芯片、磁铁、电机、金属片，甚至特制的玻璃。
人类在地球上留下了不可磨灭的印记，正在地质记录中创建一个独特的标志层，使我们的时间不同于过去45亿年中的任何其他时间。因此，2000年，荷兰诺贝尔化学奖获得者保罗·克鲁岑提出了“人类世”的概念。他认为，由于人类对全球环境的巨大影响，地球已经告别了全新世，开始进入“人类世”。
2019年5月，由34名成员组成的“人类世工作组”投票决定，地球已进入新的地质时代——“人类世”。这个决定标志着全新世的结束，确认了人类发展对地球产生的深远影响。
发展原本指的是植物胚胎萌发和地质演化的过程。随着生物学、地球科学等自然科学被人们广泛接受，人们对未来发展和经济增长日益自信，生物学、地质学意义的发展概念逐渐延伸进入社会历史领域，成为一个描述社会由低到高不断进步的价值概念。发展观也由此逐渐成为西方规划社会经济策略、措施等的世界观依据。20世纪上半叶，在凯恩斯主义影响之下，发展观直接成为一种解决人类基本经济问题的战略。
在这种发展观指导下，西方国家以GDP增长为主要目标，狂热推进经济增长。强调以经济增长为中心，则必然要求以生态环境为工具手段：为了经济增长，大肆破坏地球自然、随意开采矿产资源、浪费能源变得顺理成章；对于经济增长的偏执，不仅会造成日益严重的环境污染和生态问题，而且只顾眼前利益的行为伴随的必然是罔顾子孙后代的生存环境与资源。
严重的环境污染事件和生态危机，迫使人们开始对一味强调社会高速发展的旧发展观进行反思。1987年，世界环境与发展委员会发布《我们共同的未来》报告，提出了世界发展的新思路即可持续发展。所谓可持续发展是“既能满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展”。1992年6月，联合国在里约热内卢召开环境与发展大会，发表了《21世纪议程》等四个重要文件，提出了人类社会发展的新战略是可持续的发展战略，批判和否定了西方近现代化进程中形成的“高生产、高消费、高污染”的传统发展模式。
同年，中国发布《中国21世纪议程》，首次把可持续发展战略纳入我国经济和社会发展的长远规划。可持续发展战略包括总体可持续发展、人口和社会可持续发展、经济可持续发展、资源合理利用、环境保护等五个组成部分。党的十四届五中全会正式把可持续发展作为我国的重大发展战略提了出来，指出“在现代化建设中，必须把实现可持续发展作为一个重大战略。要把控制人口、节约资源、保护环境放到重要位置，使人口增长与社会生产力的发展相适应，使经济建设与资源、环境相协调，实现良性循环。”
随着我国经济社会环境的变化，党的十八届五中全会确立了创新、协调、绿色、开放、共享五大发展新理念。其中，绿色发展观是可持续发展战略的新形态，是对当代中国发展的理性把握，是人与自然和谐共生的发展模式。绿色发展观是在遵循经济、社会和自然规律基础上，在生态环境容量和资源承载力允许范围内，实现经济、社会、自然可持续发展的新型发展战略。坚持绿色发展理念，必须坚持节约资源和保护环境的基本国策，坚持走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路，加快建设资源节约型、环境友好型社会，形成人与自然和谐发展的现代化建设新格局。