大學(xué)科技論文1500字(2)
大學(xué)科技論文1500字篇二
論地球科技的發(fā)展
【摘 要】介紹了測會學(xué)的發(fā)展，數(shù)字地球與現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展情況。為加速建設(shè)我國空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，發(fā)展我國的測繪學(xué)科和測繪事業(yè)，提出一定的建議。
【關(guān)鍵詞】數(shù)字地球;測繪科技;發(fā)展
0.引言
1993年和1994年美國先后以總統(tǒng)令的形式提出建立“國家信息基礎(chǔ)設(shè)施”(NII)，即通稱的信息高速公路，以及“國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施”(NSDI)，這是進一步推進社會信息化，搶占信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的制高點和主動權(quán)的重大戰(zhàn)略步驟，時隔5年，這一計劃的實施初見成效，刺激了美國的經(jīng)濟增長，于是去年又以美國副總統(tǒng)演講形式推出數(shù)字地球的概念和構(gòu)想，并計劃到2020年試圖達到地球信息化的最終目標，亮出了美國這一近期全球信息戰(zhàn)略的底牌。由美國政府高層出面提出的這一“數(shù)字地球”構(gòu)想引起全球各方關(guān)注，并成為學(xué)術(shù)界熱點話題。中國學(xué)者尤其在地學(xué)界也做出了積極的反應(yīng)，不論從科學(xué)技術(shù)的角度還是從國家利益的角度，中國要準備迎接這一嚴峻挑戰(zhàn)，已成共識。作為測繪學(xué)科，測繪行業(yè)反應(yīng)更顯強烈，數(shù)字地球概念為測繪事業(yè)發(fā)展提供了新的機遇和更高層次的發(fā)展前景。這里我們想就現(xiàn)代測繪學(xué)的發(fā)展從學(xué)科的觀點稍為具體地探討一下它與數(shù)字地球的關(guān)系和在構(gòu)建數(shù)字地球中的作用。
1.測繪學(xué)的現(xiàn)代發(fā)展
空間技術(shù)，各類對地觀測衛(wèi)星使人類有了對地球整體進行觀察和測繪的工具，好像可以把地球擺在實驗室進行觀察研究一樣方便。由空間技術(shù)和其他相關(guān)技術(shù)，如由計算機、信息、通訊等技術(shù)發(fā)展起來的3S技術(shù)(GPS，RS，GIS)在測繪學(xué)中的不斷出現(xiàn)和應(yīng)用，使測繪學(xué)從理論到手段都發(fā)生了根本的變化。測繪生產(chǎn)任務(wù)也由傳統(tǒng)的紙上或類似介質(zhì)的地圖編制、生產(chǎn)和更新發(fā)展到地理空間數(shù)據(jù)的采集、處理和管理。GPS的出現(xiàn)革新了傳統(tǒng)的定位方式;傳統(tǒng)的攝影測量數(shù)據(jù)采集技術(shù)已由遙感衛(wèi)星或數(shù)字攝影獲得的影像所代替，測繪人員在室內(nèi)借助高速高容量計算機和專用配套設(shè)備對遙感影像或信號記錄數(shù)據(jù)進行地表(甚至地殼淺層)幾何和物理信息的提取和變換，得出數(shù)字化地理信息產(chǎn)品，由此制作各類可供社會使用的專用地圖等測繪產(chǎn)品。我國960萬平方公里國土的國家基本地圖的成圖或更新周期可望從十幾年，幾十年縮短到幾年或更短，測繪業(yè)的體力勞動得到解放，生產(chǎn)力得到大的提高。
今天，光纜通訊、衛(wèi)星通訊、數(shù)字化多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可使測繪產(chǎn)品從單一紙質(zhì)信息轉(zhuǎn)變?yōu)榇疟P和光盤等電子信息，產(chǎn)品分發(fā)可從單一郵路轉(zhuǎn)到“電路”(數(shù)字通訊和計算機網(wǎng)絡(luò)傳真)，測繪產(chǎn)品的形式和服務(wù)社會的方式由于信息技術(shù)的支持發(fā)生了很大變化，實現(xiàn)了信息化的發(fā)展。
當前，隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展和經(jīng)濟所有制成份和運行體制的改革，需要開放民用國家測繪產(chǎn)品;從技術(shù)方面看，西方國家衛(wèi)星測地技術(shù)可制作全球幾乎任一地區(qū)1m分辨率(相當1∶1萬比例尺)的地圖，衛(wèi)星上的GPS又可將這種地圖納入全球參考框架和轉(zhuǎn)換為他們的國家坐標系，中、小比例尺國家地圖的保密價值已大大降低;對于軍事敏感的重力數(shù)據(jù)，衛(wèi)星重力技術(shù)所發(fā)展的低階全球重力場模型已足夠用于他們的遠程戰(zhàn)略導(dǎo)彈發(fā)射。目前全球高階重力場模型(如EGM96)分辨率已達50km，已接近我國現(xiàn)有重力數(shù)據(jù)的分辨率，其保密價值也需要重新評估。
綜上所述，由于以空間技術(shù)、計算機技術(shù)、通訊技術(shù)和信息技術(shù)為支柱的測繪高新技術(shù)日新月異的迅猛發(fā)展，測繪學(xué)的理論基礎(chǔ)、測繪工程的技術(shù)體系、其研究領(lǐng)域和學(xué)科目標，正在適應(yīng)新形勢的需要發(fā)生著深刻的變化，表現(xiàn)為正在以高新技術(shù)為支撐和動力，進入市場競爭求發(fā)展，測繪業(yè)已成為一項重要的信息產(chǎn)業(yè)。它的服務(wù)范圍和對象也在不斷擴大，不僅是原來的單純從控制到測圖，為國家制作基本地形圖的任務(wù)，而是擴大到國民經(jīng)濟和國防建設(shè)中與空間數(shù)據(jù)有關(guān)的各個領(lǐng)域。它必將隨著21世紀更加成熟的信息化社會的到來向更高層次發(fā)展，在未來數(shù)字地球的概念和技術(shù)框架中占據(jù)重要的基礎(chǔ)性地位。
2.數(shù)字地球和現(xiàn)代測繪學(xué)
地球上一切事件都發(fā)生在一定的空間位置，人類社會經(jīng)濟活動所需要的信息絕大部分(約80%)都與地理位置相關(guān)。中國21世紀議程62個優(yōu)先發(fā)展項目中，約有40個需要建立或應(yīng)用地理信息系統(tǒng)。數(shù)字地球是利用海量地理信息(即地球空間數(shù)據(jù))對地球所做的多分辨率、3維數(shù)字化描述的整體信息模型，便于人類最大限度地實現(xiàn)信息資源的共享和合理使用，為人類認識、改造和保護地球提供一種新的手段，這里在數(shù)字地球的概念中突出顯示了地理坐標的框架作用，因此NSDI是數(shù)字地球的基礎(chǔ)設(shè)施，要求提供(地球)空間數(shù)據(jù)框架，包括大地測量控制框架(國家定位網(wǎng)和重力控制網(wǎng))、數(shù)字正射影像、數(shù)字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地籍等基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)集。在此框架上加載各類地球自然信息和人類社會經(jīng)濟活動等一切所需要和感興趣的人文信息。為數(shù)字地球提供上述地球空間,海洋占全球面積的70%，海洋將是21世紀資源開發(fā)的主要競爭空間，海洋動力環(huán)境的變化(如厄爾尼諾現(xiàn)象)又是決定全球氣候變化的主要控制“閥門”。數(shù)字地球向海洋測繪提出了挑戰(zhàn)。從全球來說，目前海洋的精細測繪基本上還是空白，多波束測深技術(shù)的發(fā)展加速了各國領(lǐng)海海底地形的測繪，但要將陸地坐標參考框架以相近的精度擴展到海洋仍存在困難，海上GPS定位精度還低于5m;由于陸地高程基準不能用水準測量傳遞到海洋，在衛(wèi)星測高技術(shù)的支持下用某種去掉潮汐影響的平均海面作深度基準，精度可達米級，和多波束測深精度相當。但廣大的開闊深海的海底地形測繪不可能用船載測深儀完成，用衛(wèi)星測高結(jié)合重力數(shù)據(jù)(低階或中階重力場模型)反演海底地形，目前試驗精度可達10～100m。數(shù)字地球?qū)⒁蠛Ｑ鬁y繪技術(shù)有新的突破。
數(shù)字地球構(gòu)想是推動人類大踏步跨進信息社會重大戰(zhàn)略步驟，有挑戰(zhàn)也有風險。測繪是數(shù)字地球的基礎(chǔ)，測繪工作者也將是構(gòu)造數(shù)字地球的“尖兵”，也要求測繪學(xué)有新的發(fā)展和突破。
3.建議
本文漫談了測繪學(xué)的發(fā)展及其與數(shù)字地球構(gòu)想的關(guān)系。為在21世紀加速建設(shè)我國空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，發(fā)展我國的測繪學(xué)科和測繪事業(yè)，以迎接“數(shù)字地球”的挑戰(zhàn)，根據(jù)我國目前測繪事業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，從一個側(cè)面(主要是大地測量方面)提出以下建議：
(1)盡快統(tǒng)一我國大地定位參考框架的建設(shè)，對近年來由各個部門獨立建立的各等級GPS定位網(wǎng)進行必要的聯(lián)測和統(tǒng)一整體平差，此舉可望進一步加強國家級的大地定位框架。
(2)將沿海各部門100多個驗潮站統(tǒng)一組織GPS聯(lián)測，精密確定各驗潮站水位標尺零點的大地高，填補陸海相接地帶重力測量空白。此舉為統(tǒng)一陸海大地水準面，建立海洋高程基準，研究海平面變化至關(guān)重要。
(3)研究將陸地GPS定位框架向我國領(lǐng)海擴展的方案，著手建立我國包括海域的廣域差分GPS定位系統(tǒng)。
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