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        空間科學(xué)技術(shù)在數(shù)字地球中的應(yīng)用探析

        2018-07-07 18:50:14陳禮權(quán)
        速讀·中旬 2018年5期
        關(guān)鍵詞:數(shù)字地球應(yīng)用

        陳禮權(quán)

        摘 要:科學(xué)技術(shù)對(duì)于一個(gè)國(guó)家的發(fā)展來說非常重要,要想從一個(gè)大國(guó)成為一個(gè)強(qiáng)國(guó)必須要有科學(xué)技術(shù)的支撐。隨著時(shí)代的發(fā)展,空間科學(xué)技術(shù)也有了飛速的發(fā)展,人類研究地球的手段也越來越先進(jìn)。本文將分析空間科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,并對(duì)數(shù)字地球作簡(jiǎn)要介紹以及對(duì)未來的展望,最后探究空間科學(xué)技術(shù)在數(shù)字地球中的應(yīng)用,特別是空間科學(xué)技術(shù)在數(shù)字地球創(chuàng)造過程中的應(yīng)用。

        關(guān)鍵詞:空間科學(xué)技術(shù);數(shù)字地球;應(yīng)用

        一、空間科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

        空間科學(xué)技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展,集基礎(chǔ)科學(xué)和技術(shù)科學(xué)于一體,是國(guó)家科學(xué)技術(shù)水平的一個(gè)重要標(biāo)志。

        空間科學(xué)技術(shù)在實(shí)際中廣泛應(yīng)用,其應(yīng)用涉及通信、導(dǎo)航、測(cè)地、氣象觀測(cè)、遙感等方面。在空間環(huán)境中,對(duì)特殊藥品、高精度的電子和光學(xué)元件,以及研發(fā)高質(zhì)量的單晶、多晶、合金和非晶態(tài)材料,將會(huì)有非常可觀的經(jīng)濟(jì)效果。當(dāng)下空間科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,將有可能發(fā)展到在地球同步軌道的高度建立太陽(yáng)能衛(wèi)星發(fā)電站,從而獲得取之不盡、用之不竭的清潔能源。

        空間科學(xué)技術(shù)在人類生活方面也做出很大的貢獻(xiàn),中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是獨(dú)立于美國(guó)GPS系統(tǒng)之外的又一導(dǎo)航定位系統(tǒng),未來空間科學(xué)技術(shù)的導(dǎo)航定位系統(tǒng)還將繼續(xù)發(fā)展,全球用戶將享受精度時(shí)空基準(zhǔn)空間基礎(chǔ)設(shè)施。人們不僅可以借助這些系統(tǒng)獲得準(zhǔn)確的時(shí)間和精準(zhǔn)的定位,還能夠獲得這些系統(tǒng)通過電離層、大氣、地面和海洋反射信號(hào)所提供的環(huán)境信息,增加人們空間環(huán)境的認(rèn)知度。

        空間科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)影響到世界上的各個(gè)角落和各個(gè)領(lǐng)域。美國(guó)曾提出“國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施”,建立全美信息高速公路,從而推進(jìn)信息社會(huì)的全面發(fā)展。此后美國(guó)也建立了“國(guó)家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施”,建立全國(guó)的空間數(shù)據(jù)框架,從而實(shí)現(xiàn)在信息高速公路上描述、查詢、表達(dá)地理參考。由此可以看出,不管美國(guó)是為了民用,或者是其他用處,美國(guó)已經(jīng)建立了多項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施,并積累了海量的數(shù)據(jù)信息可以應(yīng)用。而我國(guó)在相關(guān)方面的完善程度仍需要很大的改進(jìn)。

        二、數(shù)字地球的展望

        數(shù)字地球,由美國(guó)副總統(tǒng)戈?duì)栍谠?998年1月加利福尼亞科學(xué)中心開幕典禮上發(fā)表的題為“數(shù)字地球:認(rèn)識(shí)21世紀(jì)我們所居住的星球”演說時(shí),提出的一個(gè)與GIS、網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實(shí)等高新技術(shù)密切相關(guān)的概念。并且他還給出數(shù)字地球無比廣闊的應(yīng)用前景,人們可以通過數(shù)字地球技術(shù)指導(dǎo)仿真外交,打擊和檢測(cè)犯罪,保護(hù)生態(tài)多樣性,預(yù)測(cè)氣候變化,增加作物產(chǎn)量等。

        數(shù)字地球通俗理解就是全球信息數(shù)字化,即以數(shù)字的表現(xiàn)形式來接受、處理以及應(yīng)用關(guān)于地球人文自然的空間數(shù)據(jù),并解決所面臨的各種問題,這是數(shù)字化地球的最大特點(diǎn)之一:用數(shù)字化手段統(tǒng)一性的處理地球問題。數(shù)字地球是對(duì)真實(shí)地球及其相關(guān)現(xiàn)象統(tǒng)一的數(shù)字化認(rèn)知,實(shí)現(xiàn)了人們可以充分地利用信息資源來處理各種事情,這是數(shù)字地球另一最大的特點(diǎn):最大限度的利用信息資源。

        隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,真正的數(shù)字地球已經(jīng)的悄然的出現(xiàn)在了我們的身邊。伴隨著全球經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),世界人口將不斷地增長(zhǎng),能源資源所面臨的壓力也在不斷的加大,而資源的分配不均也就造成了各地區(qū)之間的矛盾。此外近些年來,全球氣候變化、生物多樣性減少、能源資源部分短缺將是世界各國(guó)正在面臨的難題,也是需要各國(guó)共同努力、迫切需要解決的問題?;谝陨纤枋龅默F(xiàn)實(shí)背景,數(shù)字地球?qū)⒃谖磥頌閷?shí)現(xiàn)信息的全球共享提供總體框架,來實(shí)現(xiàn)能源資源的可持續(xù)利用以及合理的分配。這一框架的構(gòu)建不僅需要空間科學(xué)技術(shù)的支持,而且也需要科學(xué)家和技術(shù)專家的有力支持,以及公眾對(duì)這一未來發(fā)展趨勢(shì)的了解和參與。

        三、空間科學(xué)技術(shù)在數(shù)字地球中的應(yīng)用研究

        空間科學(xué)技術(shù)在數(shù)字地球創(chuàng)造過程中做出了巨大的貢獻(xiàn),不管是過去、現(xiàn)在還是未來,都不同程度地為數(shù)字地球的發(fā)展提供著充分的信息。而數(shù)字地球在空間科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)下,也在不斷地發(fā)展。我國(guó)也在通過“地理信息系統(tǒng)”和“地球信息學(xué)”的發(fā)展,步入了數(shù)字地球的發(fā)展行列中,同時(shí)隨著我國(guó)空間科學(xué)技術(shù)的完善和發(fā)展,社會(huì)成員也需要逐步提高自身的科學(xué)文化素質(zhì),認(rèn)識(shí)并支持我國(guó)空間科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,最終實(shí)現(xiàn)地球空間數(shù)據(jù)一體化。

        空間科學(xué)技術(shù)在數(shù)字地球的創(chuàng)造過程中,提供了重要的GPS技術(shù)和遙感技術(shù)來支撐數(shù)字地球的發(fā)展,是數(shù)字地球信息獲取的重要來源方式,數(shù)字地球的應(yīng)運(yùn)而生也是空間科學(xué)技術(shù)的最佳應(yīng)用表現(xiàn)形式。同時(shí),數(shù)字地球是多角度信息的綜合系統(tǒng)工程,不僅是對(duì)信息的接受,也是對(duì)信息的處理以及應(yīng)用,因此這就要求空間科學(xué)技術(shù)提供更高的技術(shù)支持。

        四、結(jié)束語(yǔ)

        空間科學(xué)技術(shù)為數(shù)字地球的發(fā)展作出了技術(shù)支撐,支持著數(shù)字地球的未來的發(fā)展。數(shù)字地球系統(tǒng)的構(gòu)建需要來自各方面共同的努力,盡管我們的科學(xué)技術(shù)專家、國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的支持在其中發(fā)揮著主要作用,但空間科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。未來的數(shù)字地球?qū)?huì)成為一種功能強(qiáng)大并且具有可視化特點(diǎn)的“球體”,我們可以通過這種“球體”以多維的形式,洞悉各種有利信息。

        參考文獻(xiàn)

        [1]王聰.中國(guó)空間科學(xué)展望:走向星辰大海的未來之路[J].科學(xué)大眾(中學(xué)生),2017(Z2):6-11.

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        [3]郭華東,王力哲,陳方,梁棟.科學(xué)大數(shù)據(jù)與數(shù)字地球[J].科學(xué)通報(bào),2014,59(12):1047-1054.

        [4]王傳善.空間科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和對(duì)人類社會(huì)的影響[J].自然辯證法通訊,1983(02):22-28.

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