Al Gore在他的报告中，数字地球技术系统的核心技术包括以下几个方面：
（1）计算科学（Computational Science）：在计算机出现前，科学试验或实验这种创造知识的方法一直受到限制，尤其是对复杂的自然现象，包括地球的某些现象是不能进行实验的。计算机，尤其是高速计算机的出现，不仅能对复杂的数据进行实时，准实时的分析，而且还能对复杂的现象进行仿真和虚拟实验，从而获得知识创新和发展理论的效果。所以把科学计算放在首位。
（2）海量存贮（Mass Storage），仅美国航天局（NASA）每天产生 1000G字节的信息，要求每天能存贮和处理1015字节以上的设施。而且信息量还在不断增长。
（3）卫星图像（Satellite Image）：行政部已授权商业卫星系统能提供1米分辨，甚至1英尺分辨力的图像，这为编制地图提供了足够的精度，实现了以前只有航空影像才能达到的精度。
（4）宽带网络（Broadband Networks）：数字地球所需的数据决不是由一个数据库来存贮，而是由无数个、分布在不同部分、不同地点的，即分布式的数据库来存贮，并由高速网络来连接。网络的传输速度目前要求10G/s，将来要求103G/s
（5）互操作（Interoperability，Internet（信息高速公路的雏型）和 World Wide Web，即WWW or Web之所以成功，是因为它有几个简单的，而被广泛接受的协议，WebGIS是一个基于网络的、以地球空间信息的管理、开发、处理和应用为目标的技术系统。OpenGIS是为GIS的开放、集成、合作和人机和谐的标准和规范。它可以进行不同层次的互操作，可以使一种应用软件产生的地理信息被另一个软件读取。 GIS产业部门正在通过 Open GIS Consortium解决这个问题。
（6）元数据（Metadata）是“关于数据的数据”或“管理数据的数据”。通过它可以了解有关数据的名称、位置、作者（或来源）、日期、数据格式以及分辨率等信息。目前，联邦地理数据委员会（FGDC）正在同产业界、企业及地方政府共同发展有关诠释数据的标准。
根据Al Gore的报告，数字地球技术系统的框架是由以下四个部分组成：
（1）基础技术：多种分辨率的遥感，以计算机为核心的WebGIS与OpenGIS和高速计算机通信网络；
（2）关键技术：1米分辨率的卫星遥感技术，海量数据的快速存贮与处理技术，高速网络技术，WebGIS与OpenGIS的互操作技术，多分辨率，多维数据的融合与主体动态表达技术，仿真与虚技术，Metadata技术；
（3）实现层：区域与目标层、国家层、地区层和全球层；
（4）应用层：专业生产、城市与区域、政治与外交、安全与国防、科研与教学等。
在ALGore的基础上，结合我们自己的研究和认识，认为数字地球的关键技术主要包括以下几个方面（表11．1，图11．2）。
