地球空间范文-盘古文库

地球空间范文

来源：漫步者

作者：开心麻花

2025-09-18

地球空间范文（精选6篇）

地球空间第1篇

地球空间信息科学 (Geo-Spatial Information Science, 简称Geomatics) 是以全球定位系统 (GPS) 、地理信息系统 (GIS) 、遥感 (RS) 为主要内容, 并以计算机和通讯技术为主要技术支撑, 用于采集、量测、分析、存贮、管理、显示、传播和应用与地球和空间分布有关数据的一门综合和集成的信息科学和技术。地球空间信息科学是地球科学的一个前沿领域, 是地球信息科学的一个重要组成部分, 将为地球科学问题的监测和全球变化与区域可持续发展研究提供理论指导与技术方法的支持[1]。同时, 地球信息科学也是一门应用科学, 它以信息流为手段研究地球系统的物质流、能量流和人流的运动状态和方式, 其科学学科体系正在成型、发展、定位中, 主要研究内容:基础理论研究$地球机理、地球信息获取和处理技术、地理信息数字集成技术系统研究、地球信息共享、服务体究、产业化政策和运做研究、应用技术系统研究。“地球信息机理”是其理论研究的主体, “地球信息技术”是其研究手段, “全球变化与区域可持续发展”是其主要应用研究领域。

2 地球空间信息内涵

地球空间信息实质上反映了人类对于地球表层系统的运动规律的认识, 它是人类保育地球表层系统的基础。地球空间信息所覆盖的空间范围上至电离层、下至莫霍面, 其中在地球表层上的地理空间信息是地球空间信息的基础信息。有关地理空间信息的处理技术———地理信息技术的数据获取、存储、空间分析和信息查询则为地球空间信息的模拟、分析和预测奠定了基础。

美国于1992年开始建立“国家空间数据基础设施 (NSDI) ”, 这和前几年美国发展“信息高速公路”具有同样重要的战略意义, SD在中国常称为“地球空间信息”。空间数据基础设施 (SDI) 从体系上来讲主要包括4个部分: (1) 地球空间关系数据集, 它主要包括空间点位 (三维+重力场参数) 、地形、水系、植被、道路、居民地、土地利用、地籍等静态和动态的数据; (2) 上述数据获取、储存、更新和交换的技术 (模拟的和数字化的) 和相应的标准; (3) 上述数据的交互网络体系, 包括该体系的硬件、软件、空间数据库系统和数字化空间数据的通讯交互网络; (4) 空间数据的管理、维护、服务机构和设施[2]。

3 地球空间信息获取

随着计算机技术、网络技术、通信技术、光电子技术、航天航空技术的不断发展, 空间信息获取的技术手段和方法也发生了根本性的变化, 已由传统的地基、手工、单点、单要素向空基、全自动、面域、全要素方向发展, 空间信息技术的应用也从传统的测绘领域迅速扩展到更加广泛的领域。这些新兴的应用反过来又对空间信息技术的发展提出了更高的要求。

地球空间数据, 即地球空间实体的空间位置数据及相应的属性数据和拓扑关系数据。遥感、全球定位系统等地球数据获取技术的发展已经形成覆盖全球的监测运行系统, 建立起从航天观测到深度探测的多层次、立体对地观测系统, 是快速获取和更新地球数据的主要技术手段[3]。美国国家航空与宇航管理局制定了一个循序渐进的数据获取和管理的战略性计划———行星地球计划, 以向科学家提供与地球系统科学有关的观测数据, 其核心部分为地球观测系统 (EOS) , 其目的是提供能够长时间控制的数据记录, 以帮助科学家区分人类活动和自然力对地球系统的多种影响。下面介绍地球空间数据的获取三种主要方法:地图数据采集、全球定位系统 (GPS) 、遥感 (RS) 等。

3.1 地图数据采集

地图数据的采集有两种方法:一种方法是手扶跟踪自动化, 此法对简单的地图还可以, 而对于复杂的地图就较麻烦, 根本问题是速度慢, 几乎同手工绘制一幅地图所需要的时间差不多, 而且精度相对较低。另一种方法是地图扫描数字化, 对于经过扫描的地图 (数字地图图像) , 既可以用鼠标在计算机屏幕上采集, 也可以在屏幕上半自动化采集, 显然这种半自动化方式的速度相对快一些。目前, 地图扫描数字化的手工方式在许多商品化软件中已经具备, 如Map Info等。地图扫描数字化的半自动方式国内外也有不少这类软件, 这些软件的主要问题是自动化程度不高, 可靠性和稳定性较差。地图扫描数字化的半自动方式, 其核心技术是数字地图图像的识别, 目前采用的基本理论与方法主要有数学形态学方法、神经元网络方法等。

3.2 遥感 (RS) 数据采集

RS源于航空摄影测量, 历史悠久。20世纪60年代初, 美国海军研究局的伊·普鲁伊特 (Eretyn Pruitt) 第一次提出“遥感”这个术语。现在遥感技术已发展成为多光谱、多平台、多波段、高分辨率和全天候的一种对地观测技术。遥感图像的空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率, 以及对遥感图像自动判读的精确性、可靠性和定量量测的精度都会有极大的提高。多光谱传感器获取从陆地到海洋和外层空间信息。高分辨率可提供到米级、厘米级空间信息。航空遥感和海洋高频地波雷达具有的快速机动性可提供多时相 (准) 实时级空间信息。遥感影像处理智能化专家系统将遥感信息的应用分析从单一遥感资料向多时相、多数据源的复合分析过渡, 从静态分析向动态监测过渡, 从对资源与环境的定性调查向计算机辅助的定量自动制图过渡, 从对各种现象的表面描述向软件分析和计量探索过渡。

遥感技术作为获取环境数据和动态监测 (特别是面状信息) 的重要手段, 具有许多优点[4]: (1) 通过地球观测卫星或飞机从高空观测地球, 可进行大面积同步监测, 获取环境信息数据快速准确, 并具有综合性和可比性; (2) 利用遥感技术获取环境信息, 具有获取资料范围大、信息手段多、信息量大、速度快、周期短和受条件限制少等特点。遥感获取的环境动态观测数据, 通过GIS快速处理和分析, 能及时发现环境的变化; (3) 遥感与传统的环境信息获取方法相比, 可以大大节省人力、物力、财力和时间, 具有很高的经济效益和社会效益。目前遥感技术正经历着从定性向定量从静态向动态的发展变化。

4 GPS数据采集

GPS (global positioning system) 是美国第二代卫星导航定位系统 (第一代卫星导航系统是美国的子午卫星导航系统, 即多普勒定位系统) , 它是以卫星为基础的无线电测时定位导航系统, 可以为航空、航天、陆地、海洋等方面的用户提供不同精度的在线或离线的空间定位数据。GPS包括三大组成部分, 即空间部分, 由卫星星座组成;地面支撑部分, 由地面主控及监测注入系统组成;用户设备部分, 由用户接收机组成。GPS定位的实质是根据GPS接收机与其所观测到的卫星之间的距离和所观测卫星的空间位置来求取接收机的空间位置, 而这些又是根据GPS卫星发出的导航电文计算出的包括位置、伪距、相位和星历等原始观测量, 通过计算来完成的。

GPS卫星定位和导航技术与现代通信技术相结合, 从静态到动态, 从单点定位到局部与广域差分, 从事后处理到实时定位与导航, 从绝对和相对精度到米级、厘米级乃至亚毫米级, 可提供高精度地图坐标图数据 (三维) , 建立三维高次模型, 提高RS几何校正精度。空基和星基卫星定位技术和实时三维 (数字) 地面影像获取技术将为监测各种地球空间中的动态自然现象和部分人文现象的信息提供了手段。

摘要：本文叙述了地球空间信息科学的形成背景与基本定义, 讨论了地球空间信息的理论内涵, 总结了获取地球空间信息数据的三种最主要的方法:地图数据采集、遥感 (RS) 数据采集和GPS数据采集。

关键词：地球空间信息科学,地球空间信息,遥感 (RS) ,全球定位系统 (GPS) ,数据采集

参考文献

[1]王家耀, 苗国强, 成毅.空间信息系统数据的获取[J].海洋测绘, 2004, 3.

[2]李清泉.关于我国空间信息产业发展的思考[J].地理信息世界, 2004, 8.

[3]李德仁, 李清泉.论地球空间信息科学的形成[J].地球科学进展, 1998, 13 (4) :319-326.

地球空间第2篇

国外低地球轨道空间材料在轨环境试验研究进展

文章介绍了低地球轨道空间环境对航天器的几种影响效应,并分析了几种典型的.LEO材料在轨空间环境试验(MISSE、OPM、MEDET)的情况,介绍了试验目的、试验内容和试验设备构成情况,并在获得的国外数据基础上初步分析了空间环境对材料的影响.文章有望为我国的在轨材料空间环境试验提供参考.

作者：郭兴王o 田海姚日剑作者单位：兰州物理研究所,真空低温技术与物理国家级重点实验室,兰州,730000刊名：航天器环境工程 ISTIC英文刊名：SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING年，卷(期)：26(5)分类号：V412.4+1关键词：低地球轨道在轨暴露空间材料性能衰减

地球空间第3篇

金牌火箭再立新功

用于发射探测二号卫星的是素有金牌火箭之称的长征二号丙运载火箭的改进型，该型火箭是由两级状态的长征二号丙火箭加固体上面级SM组成，上面级主要用于实现卫星的变轨、调姿和起旋，以满足卫星入轨的要求，达到预定的轨道高度。长征二号丙及其改进型火箭至此已创下连续22次成功发射的记录。这次发射也是我国长征系列运载火箭的第77次飞行，同时将中国航天自1996年10月以来连续发射成功的记录刷新到第35次。

不能有“自由度”的飞行

发射探测一号、探测二号的火箭都是长征二号丙SM火箭，但每一次发射都会融入新的“内容”。据火箭总指挥郑全宝介绍，此次发射探测二号卫星的火箭，其入轨精度要求更高。探测一号卫星的轨道高度要求是67000千米，这是我国发射卫星运行轨道最高的一次，实际打到78000多千米，反而使一些以前探测不到的空间由此也可以覆盖了，产生了意想不到的效果，用户非常满意。而探测二号卫星为满足多点探测的需要，其轨道高度必须按“指标”走，不能打高，也不能打低，也就是说，火箭在飞行途中的“自由度”受到限制，必须严格按规定动作来。这在无形之中就增加了“驾驶”难度。为此，研制人员在软件设计方面做了大量计算并进行修改，同时相应调整硬件，最终让苛刻的条件变成了火箭圆满入轨的现实。

“上面级”也传奇

长征二号丙系列运载火箭因多年保持不败记录而声名显赫，但在接下双星探测计划的发射任务后，根据探测卫星高轨道的特点及要求，火箭做了相应的改进。最突出的一点，就是在火箭一级、二级的上面，又增加了一个全新的上面级SM。这个上面级的确相当于火箭的第三级，但又与三级不同。它是独立的，自成体系。它由主结构、固体发动机、姿控系统、控制系统、分离系统、遥测系统等组成。采用自旋稳定和三轴稳定相结合的姿态控制方式，以及大速率长时间的惯性组合系统，满足卫星入轨要求。上面级在整个飞行过程中要经历起旋、调姿、精控、稳定、变轨、消旋、再起旋调姿、星箭分离、上面级调姿等18个飞行段，在肉眼看不到的空中芭蕾表演中扮演着非常重要的角色：火箭一、二级飞行将卫星与上面级的组合体送入预定轨道；上面级与二级分离后，进行调姿、滑行、起旋，并在预定轨道变轨，使卫星进入轨道；上面级再消旋、调姿，使卫星自旋轴垂直于黄道平面后，上面级再起旋至卫星要求转数后与卫星分离。针对上面级自旋稳定的特点，研制人员更是制订了相当周密的解决方案，完成了四分集GPS接收机、大推力小偏差固体发动机等重要技术的研制与攻关。

探测二号的成功发射，再一次考验了上面级，同时表明长征二号丙系列火箭技术迈上了一个新台阶。

卫星突破三大技术难关

此次发射的探测二号卫星，由中国航天科技集团公司所属中国航天东方红卫星有限公司、中国科学院空间科学应用研究中心与欧洲空间局协调的五家欧洲科研机构联合研制，是我国“地球空间双星探测计划”中的第二颗卫星，卫星外形、展宽、高度与探测一号卫星基本相同。重约343千克，卫星本体为直径2.1米、高1.4米的圆柱形,加上天线等则高近4米,工作寿命为12个月。卫星采用自旋稳定，自旋轴垂直于黄道平面，其构型与探测一号卫星也基本相同，只是装载了功能不同的有效载荷。两颗卫星运行于目前国际上地球空间探测卫星尚未覆盖的重要活动区，相互配合，构成具有明显创新特色的星座式独立探测体系，可以对地球空间暴发生机制和发展规律进行立体探测。

据探测二号总指挥兼总设计师张永维介绍，探测二号卫星主要在剩磁控制技术、等电位控制技术和抗辐射技术等三个方面取得突破。

剩磁控制技术方面，探测二号卫星从电子电路到整星结构材料等各方面的剩磁控制都取得了新的进展；与探测一号相比较，在等电位控制技术方面有了明显提高；由于探测二号每天要四次穿越辐射带，辐射剂量率和总剂量都比探测一号大，因此重点加强了抗辐射设计。

探测二号还在探测一号基础上做了三方面重大改进：一是探测二号卫星伸杆火工品由外方产品换成了经过航天考验的国产火工品；二是低频交流磁场比探测一号卫星有显著改善；三是针对探测二号卫星的要求，为获取更多的数据，数传天线由一副增至两副，从而增长了有效载荷的数据接收时间。与探测一号相比，探测二号卫星八台(套)有效载荷中，有五台(套)由欧洲产品变更为采用国产产品，其他三台中，两台为欧空局研制提供，另一台则是由中欧双方合作研制。他说，从严格意义上讲，探测二号卫星的抓总、供配电、总装、总体集成、测试等工作均由中方负责，欧方负责其提供的有效载荷的调试、测试和个别仪器的热设计。在数据共享方面，中方和欧方都有自己的数据分发中心，双方都通过该中心将有关数据传递给对方的科学家。

探测二号卫星作为针对各类空间暴、各类空间扰乱现象而量身定做的专用科学卫星，其总体技术水平满足了中欧科学家的使用要求。而通过探测一号、探测二号的研制，也使中国在科学实验卫星技术上有了较大进步，目前已达到国际同类卫星的技术水平。

地球空间第4篇

1 地球空间信息技术与通信技术集成所具有的可行性

将“3S”作为核心的地球空间信息技术不仅可以实现数字化和自动化, 还可以支持与多种通信设备的连接。由于人们对通信技术持有十分认同的态度, 所以在最近的几年里, 通信技术得到了突飞猛进的发展和进步, 尤其是网络技术、WAP技术和微波技术, 这些技术在为人们带来便利的同时, 可为地球空间信息技术与通信技术的集成打下了良好的基础。

2 地球空间信息技术与通信技术集成的模式

2.1 GPS技术

在上世纪八十年代, GPS技术的应用与发展, 使空间定位技术得到了前所未有的改观, 由于是在该技术与通信技术实现结合以后, 更是为科研工作带来了极大的便利。应用GPS技术可以测定目标的三维坐标, 这种突破可以将传统意义上的定位技术进行大范围的延伸, 使其在海洋甚至是外层空间, 都可以完成定位与测量, 而且还从原来的静态影像转变为更加直观和具体的动态形式, 在测量与定位的过程中就可以进行数据的处理与分析, 可以得到的精度从以往的m级单位发展至mm级单位, 这是原有技术根本无法比拟的。在实际情况中, GPS技术与通信技术集成的产物在很多方面都得到了广泛的应用, 比如大型的水利发电站、建筑工程等, 此外, 导航与定位也为重要车辆的监控与管理带来了切实的便利。

2.2 GIS技术

如今, GIS技术的进一步发展一方面是将Client结构作为核心和标准的, 也就是用户端可以通过某些渠道直接使用服务器中的数据, 另外一方面, 在计算机网络技术持续发展的影响下, GIS技术能够在遥远的一端完成空间数据的查找, 包括实时的图像, 并且还可以对这些空间数据进行针对性的分析和处理, 能达到此效果, 正是由于GIS技术与通信技术的完美结合, 是GIS技术的应用得到了质的飞跃。

2.3 RS技术

RS技术的应用已经实现了明显的转变, 从原来的单一资料转变为多时相的层次;从静止的空间数据分析转变为动态检测, 同时也从定性分析向定量测算方面的转变与创新。在国内, RS技术已经基本摆脱了设备上的限制, 不在依托于国外的卫星资料, 而是将我国自主研发的卫星发射升空, 比如气象研究领域的风云卫星等。多源化的基于RS技术的影像在实际情况中的应用已经十分广泛, 比如人们实际生活中的天气预报等。通信技术对于RS技术而言, 是一项必不可少的重要基础, 在RS技术中的空间数据获取、传输等方面都具有重要的作用。

3 技术集成的关键点

3.1 空间数据压缩

在技术集成的过程中, 必将面对多源空间数据信息的处理问题, 由于空间数据量较大, 所以在传输和存储的过程中, 具有一定的难度。大量的数据就算是在宽带高速网中, 也无法实现比例尺的随意改变, 所以, 对空间数据进行压缩是十分重要的。另外, 数据的有效管理和快速应用, 自然也离不开数据的合理压缩, 只有这样, 才能使数据不会丢失, 并发挥出应有的价值。

3.2 空间数据浏览

WAP是无线通信协议的英文缩写, 它是在电话、互联网等多种应用之间完成的标准。从技术的层面讲, 无线互联与宽带本质上的区别和差异就是前者属窄带范畴, 所以其内部环境是非常不稳定的, 许多不利的事情都有可能发生, 而且自身对于技术的要求还过于苛刻, 所以, 无线通信协议想要对空间数据进行浏览几乎是不可能的, 难度极大。

3.3 数据库管理

数据管理是一种创建在互联网上, 应用于空间数据实时更新与存储的数据库, 在数据库中, 通常会将矢量或影像等形式的数据进行整合, 检测到数据需要更新时, 立即发出更新指令, 以此确保数据的实时性。将分布形式的数据库当作核心数据源, 结合数据库的实际功能和服务项目, 经过进一步的认定, 对数据库中存储的源数据进行针对性的分析和处理, 将数据库中具有一定公益性的数据进行公布。充分利用计算机网络技术, 比以此为主要手段, 对数据进行发布, 同时应用虚拟现实等相关技术, 向各个等级的用户和社会各界提供高水平、高品质的空间数据信息服务。每一位用户通过搜索引擎, 都可以在网上快速找到想要获取或感兴趣的数据, 之后对此进行下载, 有些数据是完全免费的, 对于那些收费的空间数据而言, 可通过固定的交易流程完成付款, 以此获取数据。

4 结语

空间信息技术在数字化理念提出以来得到了突飞猛进的发展, 而且该技术的应用也实现了一定程度的突破, 从过去单纯的测绘拓展为更加深层次的研究。随着技术应用的持续多样, 也为其动态性等标准提出了极高的要求, 为了适应这一发展, 就必须采取相应的手段, 将空间信息技术与通信技术进行集成, 放大当前通信技术所具有的良好前景, 引领空间信息技术步入全新的发展平台。相信在不远的未来, 空间信息技术与通信技术的集成将更加完善, 为人们的日常生活带来更多的便利, 促进我国经济快速发展。

参考文献

[1]李德仁.论RS, GPS与GIS集成的定义、理论与关键技术[J].遥感学报, 2012, 1 (1) :64-68.

[2]毕厚杰.现代通信技术的发展趋势[J].中国工程科学, 2012, 2 (8) :31-34.

[3]张帆.无线Internet的最新标准—无线应用协议 (w AP) [J].移动通信, 2012, (4) :53-56.

卡帕多奇亚地球上的异度空间第5篇

卡帕多奇亚地区南边的埃尔吉亚斯山和哈桑山曾是活火山, 岩浆和岩灰冷却凝固后形成一层厚厚的凝灰岩。随着时间的推移, 凝灰岩在阳光的暴晒和风霜雨雪的侵蚀下, 松软的部分被侵蚀殆尽, 比较坚实的部分残留下来, 所以就形成了卡帕多奇亚千姿百态的岩石群。有千仞的悬崖, 有蜿蜒绵长的岩石褶皱, 有沟壑纵横的峡谷, 更多的则是像蘑菇一样的石笋和石柱, 形成了奇石林立的露天博物馆。

这幅壮美的照片是我牺牲一中午的休息时间, 头顶烈日, 顺着悬崖边拍摄而来的。这些石柱被称为“精灵烟囱”, 相传精灵就居住在这些烟囱石内, 精灵烟囱也因此而得名。不知道土耳其的烟囱是什么样子的, 不过这些石柱跟中国的烟囱差别还是挺大的。

还有一些巨大的圆锥形岩石层, 由于风化作用, 顶部形成了一块深颜色的玄武岩石, 像是带了一顶帽子。这两座岩石, 像一对恩爱的夫妻, 相互依偎着坐在草丛之中, 欣赏着卡帕多奇亚的美景, 不知是否有“化石”一类的美好传说流传于世呢?

这三头式的烟囱石里面有两个房间, 其中一个房间是隐士圣西蒙 (Stsimeon) 的隐修所, 至今仍然保留完好。照片中突起的岩石是乌奇西萨尔 (Uchisar) , 意为“第三堡垒”, 另外两个名为于厄古普和欧塔西沙。乌奇西萨尔地势险要, 易守难攻, 圆锥形的巨大岩体耸立于平原之上。在这块岩石上, 土耳其的宗教祖先在岩石上挖了许多蜂窝状的洞穴, 形成了用于居住的庞大社区, 是基督教徒用来躲避罗马迫害的避难处。后来基督教徒的修道士们开始在巨大的岩柱上搭建居住的洞穴和教堂, 这样他们可以在洞穴储藏大量的粮食和水, 当敌人入侵时, 躲上几个月不出来。

卡帕多奇亚是地球上最适宜乘坐热气球的地方之一。坐着热气球游览卡帕多奇亚, 是当地一项深受欢迎的旅游活动, 但只有在夏季晴朗的清晨才会举办这项活动。艳丽的热气球迎着朝霞冉冉升起, 将峡谷岩峰点缀的色彩斑斓, 赋予原本单调的卡帕多奇亚一丝蓬勃生机。