经过几年发展,数字地球的概念及内涵不断走向丰富和有序,对自然科学领域各学科产生了深远的影响.本文从地球系统科学和地理科学研究内容与研究手段的角度出发,探讨数字地球对人地关系研究的影响,以及数字地球与地球系统科学与地理科学的关系.在新的技术框架下地球系统科学所研究的新的人地关系,即可计算的人地关系成为数字地球的主要内容,并成为实现可计算的人地关系的现代地理学发展关键阶段所必需的理论与技术依托.研究认为在数字地球实验室框架下,可以实现为地理科学的原始性创新提供虚拟创新环境.地理科学虚拟创新环境以不同空间、时间分辨率的数据为基础,或以物质和能量的多种分辨率的有关资源、环境、社会、经济和人口等海量数据或信息进行数据融合后产生的数据,按照一定的地理坐标,从里层到外层,从岩石圈到生物圈、大气圈,从局部到整体,从区域到全球进行整合、融合及多维(如4维)动态模拟,从而为解决地理科学这个复杂巨系统现状描述、历史反演、未来预测研究提供知识创新的平台、技术开发与理论研究的实验基地.