地球是我们人类生活的家园，丰富多彩、纷繁复杂，既有浩瀚的大海和巍峨的高山，也有广袤的沙漠和辽阔的平原，但由于其地域空间的广大和地理事物本身的复杂性，我们对这一美丽而多变的家园很难形成全面而准确的认识。随着空间技术的发展和获取地理空间信息能力的提高，人们能够更好地认识地球，以便保护自己的生存环境。数字地球正是这种构想的具体实现。数字地球是美国副总统戈尔（Al Gore）于 1998年1月 31日提出的。他在“数字地球：对21世纪人类星球的认识”的讲演中指出：“我们需要一个‘数字地球’，即一种可以嵌入海量地理数据的、多分辨率的和三维的地球的表示，可以在其上添加许多与我们所处的星球有关的数据。”同时戈尔用小孩参观一个地方博物馆的例子，描绘数字地球的场景：“当他戴上头盔时，他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，他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，他便可以看到各大洲以及不同的地区、国家、城市等内容，甚至最后还可以看到具体的房屋、树木以及其他自然的或人造的对象。”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。它主要由三部分组成：
（1）不同分辨率尺度下的地球三维可视化的浏览界面（与目前普遍使用的地理信息系统不同），这是与用户交流的接口。
（2）网络化的地理信息世界，为用户提供公用信息和商业信息，甚至可以为各类网络用户开辟一个认识“我们这个星球”的“没有围墙的实验室”。
（3）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，这是建立数字地球的关键技术。
数字地球的兴起将在农业、环境、资源、人口、灾害、城市建设、教育、军事、政府决策和区域可持续发展等领域起到巨大的作用。
“数字地球”这一新名词如一石激起千层浪，迅速引起欧洲和其他一些国家的迅速反映，也得到了我国高层领导和科学家的积极响应。1998年6月1日，江泽民主席在接见两院院士时又提到这个词。从1998年10月开始，我国学者以及国家有关部门已经举行过多次咨询会和研讨会，对数字地球进行了充分讨论，并且开始着手准备数字地球的研究工作。
数字地球的提出有其深刻的时代背景、经济背景和技术背景。它的提出是第二次世界大战以来，特别是本世纪70年代以来的“信息革命”的一个自然的发展，是空间技术、信息技术、网络及其应用技术环境发展到一定阶段的产物。美国在1998年全球经济处于低迷状态下，率先提出数字地球这一战略思想也绝非偶然，有着极其深远的政治意义和经济背景；不仅是为世界科学技术的发展，向人类提供一个颇具吸引力的技术系统，而是为了刺激国内经济的发展，为保持美国在科学技术方面的领先地位，是美国“信息高速公路”和国家空间数据基础设施的自然延伸和美国全球战略的延续和发展。我们应充分认识到数字地球的战略意义，从我国利益和国家目标出发，推行中国数字地球的需求分析和战略规划，积极慎重地制定数字地球的中国战略。