自1998年美國副總統(tǒng)戈爾提出“數(shù)字地球”概念后，如何對整個地球進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，構(gòu)建全球一體化的虛擬地球場景，成為三維地理信息系統(tǒng)研究的熱點問題。與此同時，沉浸式虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)由于能夠全方位模擬用戶感知功能，在三維空間數(shù)據(jù)表達(dá)與交互上具有無可比擬的優(yōu)勢，是三維地理信息系統(tǒng)未來發(fā)展的重要趨勢。因此，對虛擬現(xiàn)實技術(shù)與數(shù)字地球技術(shù)的集成進(jìn)行研究，構(gòu)建沉浸式三維虛擬地球，使任何人在任何時候都能身臨其境瀏覽全球任意位置的三維空間數(shù)據(jù)，具有重大理論意義與應(yīng)用價值。
　　本書從沉浸式虛擬地球的發(fā)展歷史、關(guān)鍵技術(shù)、原型系統(tǒng)三方面展開論述，對沉浸式虛擬地球進(jìn)行系統(tǒng)介紹。具體內(nèi)容與章節(jié)安排如下：
　　第1章為緒論，重點探討了三維地理信息系統(tǒng)向虛擬現(xiàn)實、虛擬地球向虛擬現(xiàn)實的兩個發(fā)展趨勢及沉浸式虛擬地球的形成背景與意義。第2章對現(xiàn)有虛擬地球相關(guān)理論與方法進(jìn)行了介紹，以便后續(xù)引入沉浸式虛擬地球相關(guān)方法。第3章提出了一種面向沉浸式虛擬地球的場景交互方法，用于解決虛擬現(xiàn)實用戶與全球室內(nèi)外多尺度三維場景的漫游交互問題。第4章提出一種面向沉浸式虛擬地球的雙目并行繪制方法，用于解決雙目繪制機(jī)制下沉浸式虛擬地球繪制效率較低的問題。第5章提出一種面向沉浸式虛擬地球的限時可視化方法，用于解決因幀率不穩(wěn)定導(dǎo)致的虛擬現(xiàn)實眩暈問題。第6章則對沉浸式虛擬地球原型系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)進(jìn)、行論述，主要包括數(shù)據(jù)加載與場景建模、雙目繪制與立體顯示、場景漫游與人機(jī)交互三大模塊。第7章對本書研究內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，并對沉浸式虛擬地球未來的研究方向進(jìn)行了展望。
　　本書的相關(guān)研究得到了國家重點研發(fā)計劃項目（2017YFB0503703）及廣東省科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（2019GDASYL-0301001）的支持，本書的編寫得到了廣州地理研究所、武漢大學(xué)、中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所有關(guān)前輩與同行的指導(dǎo)，特別感謝龔健雅院士和周成虎院士能夠在百忙之中抽出時間為本書的編寫提出建議。本書的出版得到了自然資源部測繪地理信息科技出版資金的資助，在此一并表示感謝。
　　限于筆者水平和寫作時間，書中內(nèi)容未免掛一漏萬，錯誤紕漏在所難免，切望廣大讀者批評指正。