數字地球是1998年美國前副總統阿爾·戈爾（Al Gore）提出的一個概念的名稱，它描述了地球的虛擬表示形式，該虛擬表示形式已地理參考并與世界上的數字知識檔案庫相關聯。

在1998年1月31日為洛杉磯加利福尼亞科學中心準備的演講中，戈爾描述了一個數字化的未來，在這個數字化的未來中，學童-實際上是世界上的所有公民-可以與計算機生成的三維旋轉虛擬地球儀進行交互并訪問大量的科學和文化信息，以幫助他們了解地球及其人類活動。該知識庫的大部分內容將通過Internet對所有人免費開放，但是相關產品和服務的商業市場被設想為共存，部分是為了支持該系統所需的昂貴基礎架構。這個想法的起源可以追溯到巴克敏斯特·富勒的《地理》，大型球形顯示器可以代表地理現象。

他的提議的許多方面已經實現。例如，虛擬地球地理瀏覽器，例如NASA World Wind，Google Earth和Microsoft的Bing Maps?3D，用于商業，社會和科學應用。但是，戈爾（Gore）演講概述了尚未發生的真正的全球協作系統鏈接。不斷增長的全球關注社區不斷描述并定義了這一愿景。演講中想象的數字地球被定義為“組織愿景”，旨在引導科學家和技術人員朝著共同的目標前進，并有望在許多科學和工程領域取得實質性進展，類似于信息高速公路。

2009年9月12日在北京舉行的第六屆國際數字地球研討會上批準了《北京數字地球宣言》的兩個值得注意的摘錄：

“數字地球是其他先進技術不可或缺的一部分，包括：地球觀測、地理信息系統、全球定位系統、通信網絡、傳感器網、電磁識別器、虛擬現實、網格計算等。它被視為全球戰略貢獻者推動科學和技術發展，并將為尋找國際科學和社會問題的解決方案起到促進作用。”

“數字地球應該在應對人類社會面臨的挑戰方面發揮戰略和可持續作用，例如自然資源枯竭，糧食和水不安全、能源短缺、環境退化、自然災害應對、人口爆炸、尤其是全球氣候變化。”

Vespucci地理信息科學發展倡議和歐洲委員會聯合研究中心匯集了來自政府，企業和學術界的一組國際地理和環境科學家，最近發表了“下一代《數字地球》》提出了其八個關鍵要素的立場文件：

1. 不是一個數字地球，而是多個連接的地球儀/基礎設施，可滿足不同受眾的需求：社區、政策制定者、科學家、教育家。
2. 面向問題：例如環境、健康、社會利益領域，并且對技術對環境的影響保持透明
3. 允許在時間和空間上進行搜索，以使用來自傳感器和人類的實時數據來查找相似/類似情況（不同于現有GIS的功能，并且不同于向虛擬地球儀添加分析功能）
4. 詢問有關變化的信息，識別人與環境領域中的空間異常（實時標記與周圍環境不一致的事物）
5. 支持訪問數據，信息，服務和模型以及方案和預測：從簡單的查詢到跨環境和社會領域的復雜分析。
6. 支持抽象概念和數據類型的可視化（例如低收入，不良健康狀況和語義）
7. 基于開放訪問以及跨多個技術平臺和媒體（例如文本，語音和多媒體）的參與
8. 互動，探索性的互動實驗室，用于學習以及多學科教育和科學。

Mahdavi-Amiri等人的一份調查報告收集了過去十年來在數字地球上取得的重大進展，其中包括以下類別的工作：

自1990年代初以來，空間數據基礎設施的數量一直穩定增長，這在一定程度上得益于開放地理空間聯盟和國際標準化組織（ISO）維護的互操作性標準。鏈接和協調SDI的近期重要工作包括歐洲空間信息基礎設施（INSPIRE）和聯合國地理信息工作組（UNIGWG）的UNSDI倡議。 1998年至2001年，美國航空航天局主持的跨部門數字地球工作組（IDEW）促成了這一增長，尤其側重于互操作性問題，從而引發Web地圖服務標準等。

地理瀏覽器虛擬地球儀的科學用途，例如Google Earth、NASA的World Wind和ESRI的ArcGIS Explorer ，隨著其功能的改進和KML格式已成為地球可視化的事實上的標準而得到了極大的發展。可以在Google Earth Outreach Showcase 以及World Wind Java演示應用程序和Applet中查看大量示例。

地球傳感器定義為“ ...任何接收和測量可在地理上引用的環境刺激的設備”。大型的地球傳感器網絡已經存在很多年，可以測量地球表面，水文和大氣現象。互聯網的出現導致了此類網絡的大規模擴展，并且諸如全球地球觀測系統系統（GEOSS）計劃之類的努力旨在將它們連接起來。

術語自愿提供的數據是由地理學家在2007年創造的邁克爾·古德柴爾德，指社會和科學的迅速增長量的地理參考?用戶生成內容由專家和非專家的個人和團體提供在網絡上。這種現象被視為新興的Geoweb，它為軟件開發人員提供應用程序編程接口（API），并為科學家和廣大公眾提供用戶友好的Web制圖軟件。

已經舉行了7次ISDE專題討論會和3次數字地球峰會。其中許多文獻可用。第七屆研討會于2011年在西澳大利亞州珀斯舉行。第四屆數字地球峰會于2012年9月在新西蘭惠靈頓舉行。

《數字地球國際期刊》是于2008年發布的同行評審研究期刊，涉及數字地球的科學技術及其在所有主要學科中的應用。

這是一個非政治，非政府和非營利性的國際組織，主要用于促進學術交流、科技創新、教育和國際合作。

數字地球參考模型（DERM）是蒂姆·福斯曼（Tim Foresman）在上下文中提出的，其愿景是將一個全方位的地理空間平臺作為信息流的抽象，以支持戈爾對數字地球的愿景。數字地球參考模型試圖促進和促進通過互聯網從多個來源獲取地理參考信息。阿數字地球參考模型定義了使用的四個原則地球固定的全局參考幀的數字系統，即：

使用規則或不規則的單元網格，平鋪或網格進行離散分區；

1. 使用信號處理理論（采樣和量化）進行數據采集，以將來自連續?模擬或其他數字源的二進制值分配給離散的單元分區；
2. 可以提供獨特的空間索引和地理位置地址的單元的排序或命名?;?
3. 一組基于索引的數xxx算，用于代數、幾何、布爾和圖像處理轉換等。

開放地理空間聯盟擁有一個基于DERM的空間參考系統標準，稱為[離散全球網格]系統（DGGS）。根據OGC，“ DGGS是一種空間參考系統，它使用細胞的分層鑲嵌來劃分和尋址地球。DGGS的特征在于其細胞結構、地理編碼、量化策略和相關的數學功能。OGCDGGS該標準支持標準化DGGS基礎結構的規范，該規范允許對超大型、多源、多分辨率、多維、分布式地理空間數據進行集成分析。通過OGC Web服務的擴展接口編碼，可以預期OGC DGGS實現之間的互操作性。” 。因此，DGGS是具有尋址（或索引）方案的離散，分層的信息網格，可為整個DGGS域中的每個單元分配xxx的地址。

• ADEPT-亞歷山大數字地球原型（1999–2004）
• 美國政府數字地球參考模型（DERM）
• 全局空間數據模型（GSDM）
• 行星皮膚：新合作時代的全球平臺
• 中國數字營銷
• PYXIS WorldView Studio：用于共享地圖數據的Digital Earth平臺