构建数字地球，不仅要引入卫星遥感、遥测图象，而且需要各地的实测数据。单独依靠政府力量或某大学、科研机构远远不足以建立数字地球这样庞大的地学描述决策系统，众多的大学、研究所、政府部门等拥有大量地球信息数据的机构都应积极参与。数字地球的核心是构建一个全球域的地理信息系统，研制开发时要抛弃地学分支、区域划分等界限，以整个地球为研究对象。

4S技术（RS、GPS、GIS、DCS）：

RS（遥感）：通过在飞机、卫星、航天飞机等遥感平台上，安装光学、红外、微波等遥感器，不直接接触地面，进行远距离、被动或主动的接收电磁辐射信息，并以数字方式记录这些信息，再经微波传输到遥感地面接收站，经处理后制成遥感磁记录产品或遥感影象模拟胶片、像片等，提供用户使用。

DCS（遥测）：把在地面上的定位观测站，如气象站、水文站、地震站、生态站和土壤侵蚀监测站等，用直接接触方式记录的遥感器接收到的物理量，经过模数转换(A/D)由天线把数据发射至卫星上的数据接收器，再经中继卫星或通信卫星，集中传输到地面遥测接收站，经处理后制成规范的数据表格提供用户使用。遥感信息模型中计算出的数据，需要用遥测数据验证，遥感信息模型中的地理参数同样需要对遥测数据运用概率统计最终确定。

GPS（全球定位系统）：GPS是美国国防部自70年代以来为军事设施高精度导航和定位研制的24颗覆盖全球的卫星系统，1995年完成全部部署。在全球任何时间、地点，可全天候地导航、定位(经度、纬度、高度)、测时、测速。地面上的GPS接收器，只要同时接收全球卫星系统中3颗卫星的信号，就能测定当地的经度、纬度和高度；接收GPS系统4颗卫星信号，就能测定位置与时间。遥感、遥测的定量精度要靠GPS定位的精度予以保证。简言之，RS和DCS是对被测对象进行定性和定量，而GPS则是对它进行定时和定位。

GIS（地理信息系统）：在计算机软、硬件支持下，把RS、DCS和GPS所取得的各种定性、定量、定时和定位的空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的、动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机系统。诸多专题的和区域的GIS系统的集成和资源共享，就将构建数字化地球信息管理系统。