数字地球平台Earth Exhibiter-国防科技大学
地质学中的数字地球模型应用与发展
地质学中的数字地球模型应用与发展地质学是研究地球的物质组成、内部结构、历史变化和地球表面现象的学科。
随着科技的不断进步，数字地球模型的应用在地质学中变得越来越重要。
数字地球模型是基于地球空间数据的计算机模拟工具，能够模拟和呈现地球的各种地质特征以及与之相关的物理、化学过程。
本文将介绍数字地球模型在地质学中的应用和发展。
一、数字地球模型的应用1. 地质资源勘探与开发：数字地球模型提供了从地下获取地质资源的方法。
通过将测量数据和地质知识与数字地球模型结合，可以实现矿产资源的合理开发与利用，并提高勘探效率。
2. 地震灾害预测与防治：数字地球模型能够模拟地震的传播过程，预测地震的震级、震中和震源深度，为地震灾害的预防与防治提供科学依据。
3. 地质灾害评估与风险管理：数字地球模型可以模拟山体滑坡、地质崩塌、地面塌陷等地质灾害的发生机制。
通过对数字地球模型的分析，可以评估地质灾害的危险性和风险程度，提前采取相应的防治措施。
4. 地球动力学研究：数字地球模型可用于研究地壳运动、火山爆发、板块运动等地球动力学过程。
通过模拟地球的变形和运动，可以揭示地球内部的结构和演化规律。
5. 地质环境评价：数字地球模型可以模拟地下水流动、污染物扩散、地表沉积等地质环境过程。
通过对数字地球模型的分析，可以评估地质环境的质量和可持续性，为环境保护和资源管理提供科学依据。
二、数字地球模型的发展1. 数据采集与处理技术的进步：随着卫星遥感、地下探测和地球物理勘探等技术的发展，获取地球空间数据的能力大大增强。
同时，数据处理技术的改进使得庞大的地球空间数据能够被有效地处理和管理，为数字地球模型的建立提供了基础。
2. 数字地球模型的精度与分辨率提高：传感器技术的改进和数据处理算法的优化，使得数字地球模型的精度和分辨率不断提高。
现代的数字地球模型可以提供更为准确的地质信息，实现对地质现象的更精细的模拟与分析。
3. 数字地球模型与人工智能的结合：人工智能技术的发展为数字地球模型带来了新的机遇。
数字地球技术研究与应用
数字地球技术研究与应用现代科技的发展让人们的生活变得更加便捷和丰富。
数字地球技术是近年来出现的一种新型科技，它通过对地球的大规模数字化、模拟和虚拟化，为我们提供了更加可靠、高效、精准的地球信息应用和服务。
数字地球技术的研究与应用有着广泛的领域，从环保、城市规划、国土资源管理，到灾害预警、农业生产、能源管理等，均可以通过数字地球技术的手段得到有效的解决方案和应用实践。
在数字地球技术中，地球信息系统（GIS）是一个很重要的工具。
它包括了各种软件和硬件设备，用于采集、处理、分析和展示地球信息。
其中，地理信息系统（GIS）是在计算机软硬件技术支持下对地球信息进行综合管理、分析和处理的一种软件系统。
GIS 可以以空间地图的形式呈现出地球上各种自然地理和人文地理信息。
并且可以把这些信息结合起来，快速搜寻和跟踪，实现对地理信息的多方面分析与处理，不但准确度高，而且可以大大缩短处理时间。
数字地球技术的另一个重要组成部分是遥感技术。
它是通过对地球表面及其环境视频、图像等图形进行勘测、观测，采用特定的技术手段获取数据信息，对地球进行预测、监测、管理和应用的系列技术和方法。
遥感技术的使用范围比较广泛，可以应用在许多领域，如生态环境保护、农业生产、能源管理、城市规划、灾害预警等，都可以得到较好的应用，这些领域都需要监测地球的某些基本参数来进行计划和预测。
数字地球技术在环保领域的应用也很受欢迎。
数字地球技术在研究环境保护方面的应用主要包括两个方面。
一是靠通过传感器采集环境参数，如空气质量、水质等信息，构建环境污染网格及污染地图，并进行综合分析和评价；另一个方面是应用GIS技术，对环保行业中涉及的数据信息进行处理、管理和分析。
这将有助于环境保护管理部门从长期和宏观的角度出发，加强对环境的监测和管理，推动环境质量的改善。
数字地球技术在城市规划领域也有着重要的应用。
城市规划的核心问题是如何平衡城市发展的社会、经济、环境等多方面的因素。
项目基本情况项目名称项目名称数字地球科学平台公布名数字
一、项目基本情况二、项目简介本项目属于地球科学领域。
项目面向国际数字地球科学前沿以及国家对空间信息的重大需求,通过承担国家863、中科院等科研项目，创建了国际第一个数字地球科学平台。
该平台将数据密集型高性能计算与地球空间信息高精度反演进行集成创新，突破了多源长时序遥感数据不确定性分析及归一化处理、分布式异构空间数据高效汇聚、地学模型自动匹配调度、PB级空间信息管理与服务等关键技术，实现了以遥感数据为核心的地球科学数据一体化综合分析与多领域应用，引领了数字地球科学及其在全球变化空间观测、重大地震灾害遥感应急监测等方面的发展，在国内外产生了重大影响。
主要科技创新内容如下：1.数据密集型高性能地学计算关键技术突破了网络环境下PB级数据的存储与按需服务、分布式异构空间数据高效汇聚、网格节点自动构建、地学模型自动匹配调度等关键技术，建立了数据“存储-计算-服务”一体化集成平台,为各要素数据的快速汇集、模拟、分析和服务提供计算环境。
2.空间数据综合分析与可视化模拟关键技术突破了卫星遥感成像组网规划与快速处理、长时序遥感数据不确定性分析及归一化、多源信息融合与数据同化、空间数据共享与信息发布等关键技术，实现了信息反演-多维呈现-网络发布的技术集成，为数字地球科学平台的多领域应用提供了模型方法和运行环境。
3.全球环境变化的空间观测方法体系与应用系统依托数字地球科学平台，实现了多尺度、全谱段、长时序、异构大数据的互联互通和高效计算，建立了地表要素高精度遥感反演与环境信息模拟模型，揭示了典型全球变化敏感因子的时空特性，支撑了以青藏高原、环渤海地区为重点的全球变化研究。
4.重大地震灾害遥感监测与灾情评估应用系统依托数字地球科学平台，突破了灾情遥感动态监测、精确模拟、快速评估与预测预警等系列关键技术，实现了海量灾情遥感数据产品的准实时共享和灾情信息的快速通报，在汶川、玉树、芦山等重大地震灾害中为国家抗震救灾决策提供了重要的科学依据。
_数字地球_科学工程
作“数字地球”科学工程报告的基础上修改完成。1期崔伟宏等:“数字地球”科学工程
立国家空间数据基础设施(NSDI)、发展超级计算机、大容量时空数据存储、管理、模拟仿
真和虚拟现实、显示等。“数字地球”科学工程是在“数字地球”的基础研究和技术支撑体
1“数字地球”科学体系
“数字地球”—是集地球科学、信息科学、计算机科学、空间探测和数字通讯等诸多学科理论、技术于一体，以工程建设和产业化发展为导向的、旨在促进21世纪人类社会可
持续发展的一项宏伟的科学体系。它不单是几门学科的综合或几种技术的集成，而是由理
论、技术和工程构成的三位一体的、庞大的系统工程，我们称之为“数字地球”科学体系。
戈尔在“数字地球”讲话中指出，“数字地球”是一种能嵌入巨量的地理信息、对我们星球
所做的多分辨率、三维的描述。它由用户界面—呈现某种可浏览的、适于各种分辨率的三维地球图像界面和一种快速增长川，拥有连网的地理空间信息系统，与整合和显示来自不
同渠道的信息机制这两部分组成。因此，“数字地球”的目的是要建立可运行的、网络化的
“数字地球”科学工程发展到成熟阶段，是在“数字地球”基础研究取得重要进展和新
一代网络技术走入千家万户之后。成熟的标志应该是普及，由于基础研究对“数字地球”的
物理机制，信息机制和网络机制有了实质性的突破，人类对于“数字地球”的规律有了新
的认识，人类才能对“数字地球”应用自如，使“数字地球”具备了实用化的可能，这就
机机理突破破破进入千家万户户
““数字地球”科学工程’’
图1“数字地球”科学工程的发展
数字地球三维空间信息服务关键技术研究
数字地球三维空间信息服务关键技术研究数字地球是指基于地理信息系统等技术，通过数字化的手段对地球上的各类信息进行整合、分析和展示的空间信息平台。
随着科技的进步和社会的发展，数字地球已经渗透到了我们的日常生活中，并成为推动经济发展和社会进步的重要力量。
在数字地球的建设过程中，三维空间信息服务是其中的关键技术之一，它为我们提供了一个更为真实、直观、全面的地球空间信息服务。
首先，三维地球模型是数字地球的核心组成部分。
它是通过将地球表面的地理数据进行三维建模，使得我们可以在计算机上观察和分析地球表面的地理现象。
三维地球模型能够提供具有高度真实感的地理空间信息，在城市规划、资源管理、应急救援等方面起到重要作用。
在构建三维地球模型时，关键技术包括数据获取、数据处理、数据可视化等。
数据获取是指通过遥感技术、测绘技术等手段获取地理数据，数据处理是指将获取的数据进行整合、处理和加工，数据可视化是指将处理后的地理数据以直观的方式展示给用户。
其次，三维场景建模技术是实现三维地球模型的核心技术之一。
通过三维场景建模技术，我们可以将地球上的景物、建筑、植被等要素进行三维建模，形成一个真实的地球场景。
在三维场景建模过程中，需要解决的技术问题包括三维数据编辑、三维数据处理和三维数据可视化。
三维数据编辑是指对三维数据进行编辑和修正，三维数据处理是指对三维数据进行优化和精简，三维数据可视化是指将处理后的三维数据以真实、自然的方式展现给用户。
通过三维场景建模技术，我们可以实现对地球上的任意区域进行高精度的三维重建，为数字地球的应用提供了强有力的支持。
另外，三维空间分析和挖掘技术也是数字地球三维空间信息服务的关键技术之一。
通过三维空间分析和挖掘技术，我们可以对三维地球模型中的地理数据进行分析和挖掘，从中获取有价值的地理空间信息。
三维空间分析和挖掘技术主要包括地理空间数据挖掘、地理空间数据分析、地理空间关联分析等。
地理空间数据挖掘是指通过数据挖掘算法从三维地球模型中挖掘出具有潜在价值的地理信息，地理空间数据分析是指通过分析地理数据的空间分布特征，发现地理数据之间的关系。
(信息技术基础与应用)第九章数字地球与智慧地球
面临的挑战与机遇
数据安全与隐私保护
随着数字地球和智慧地球技术的不断发展，数据 安全和隐私保护问题将日益突出，需要采取更加 有效的措施来保障用户的数据安全和隐私权益。
跨学科人才培养
数字地球和智慧地球技术的发展需要跨学科的人 才支持，包括地理学、计算机科学、数据科学等 多个领域，需要加强跨学科人才的培养和引进。
共同发展
数字地球与智慧地球共同发展，二者在技术创新、应用拓 展等方面相互促进，共同推动地球信息化进程。
04
数字地球与智慧地球的关键技术
遥感技术
遥感技术定义
利用传感器对远距离目标进行非接触式探测，获取目标反射、辐射或散射的电磁 波信息，并进行处理、分析和应用的技术。
遥感技术应用
在数字地球与智慧地球中，遥感技术用于获取地球表面的空间信息，如地形地貌 、植被覆盖、城市扩张等，为环境监测、资源调查、灾害预警等提供数据支持。
智慧旅游
智慧旅游概述
01
智慧旅游是利用信息技术手段，对旅游业进行智能化升级和服
务的综合系统。
智慧旅游的应用
02
智慧旅游在旅游信息服务、智能导游、旅游电子商务等方面具
有广泛应用，如智能语音导游、在线旅游预订平台等。
智慧旅游的意义
03
智慧旅游可以提升旅游体验和服务质量，促进旅游业发展，推
动经济转型升级。
律和趋势，为决策提供支持。
智慧地球的应用领域
智慧城市
智慧城市是智慧地球在城市管理领域的具体应用，通过物联网、云计 算、大数据等技术，实现城市基础设施的智能化管理和服务。
智慧交通
智慧交通利用信息技术对交通运行状况进行实时监控和管理，提高交 通运行效率和安全性。
智慧医疗
地理信息技术专业中的数字地球研究与应用
地理信息技术专业中的数字地球研究与应用数字地球是地理信息技术专业中的一项重要研究内容，它的应用范围广泛，对于解决人类面临的各类地理问题具有重要意义。
本文将围绕数字地球的研究与应用展开探讨。
一、数字地球的概念与特点数字地球是基于地理信息系统(GIS)和遥感技术的研究成果，将地球表面的各种现象以数字形式表达出来，形成一个虚拟的地球模型。
其主要特点包括地理空间信息的收集、存储、处理和分析，以及多种数据源的整合与共享。
数字地球的研究与应用可以帮助我们更好地理解和解决地理问题。
二、数字地球研究的重要性与应用领域数字地球的研究对于地理信息技术专业来说具有重要意义。
首先，数字地球可以提供准确的地理信息，对于地理学、环境科学和城市规划等领域的研究提供了重要数据支持。
其次，数字地球可以帮助我们更好地保护和管理地球资源，例如农业、林业、水资源和自然灾害等方面。
此外，数字地球还可以应用于城市交通、军事安全、公共卫生和旅游等领域，为决策和规划提供有效的支持和指导。
三、数字地球研究的方法与技术手段数字地球研究主要依赖于地理信息系统和遥感技术。
地理信息系统可以对地理信息进行收集、存储、处理和管理，通过空间分析等方法提取出有用的信息。
遥感技术则可以利用卫星、航空器和遥感设备等手段获取地球表面的遥感影像数据，并通过遥感图像处理和解译等技术进行分析和应用。
此外，数字地球研究还涉及到计算机科学、数学模型和数据挖掘等领域的交叉应用。
四、数字地球研究的挑战与发展趋势数字地球的研究与应用仍然面临一些挑战。
首先，数据的获取、整合和共享存在一定的困难，需要建立更加完善的数据采集和管理机制。
其次，数字地球的研究还需要进一步提高地理信息系统和遥感技术的处理能力，以应对大数据时代的需求。
此外，数字地球的应用还需要考虑隐私保护和数据安全等问题。
未来的数字地球研究将面临更多的发展机遇。
一方面，随着地理信息技术的不断进步，数字地球的数据质量和处理能力将得到进一步提高。
数字地球平台Earth Exhibiter-国防科技大学新
EarthExhibiter数字地球平台综述1 概述开发了一个数字地球平台－EarthExhibiter。
EarthExhibiter在Windows XP操作系统下，基于VirtualPlanetBuilder（VPB）和OpenSceneGraph-2.9.5（OSG），采用Visual C++ 2005开发。
VPB和OSG 可以从下载，它们都是开源的。
EarthExhibiter旨在提供一个数字地球平台框架，在此框架下，可以根据实际应用需求进行各种与三维虚拟环境相关的二次开发。
2 平台功能作为基础平台框架，为了支撑与三维虚拟环境相关的二次开发，EarthExhibiter实现了以下主要功能：z实现了数字地球卫星影像、数字高程等基础地理数据的集成和可视化，构建了一个全球三维虚拟数字化环境。
z提供了方便友好的交互接口，用户能够方便地多角度、多方位观察，在全球范围虚拟环境中自由漫游，并实现了不同细节层次之间的平滑过渡。
z实现了三维模型的导入和表现，并能方便地对模型姿态、大小等进行调整，支持flt、3ds等格式。
z实现了星空、大气、雾效、日照等多种自然环境元素和现象的可视化，增强了数字地球的逼真效果。
z提供了场景图像、视频输出保存。
z提供了指北针、鹰眼视图等工具。
3 平台结构EarthExhibiter平台由五个模块组成，其基本结构如图1所示。
图1 EarthExhibiter平台的基本结构EarthExhibiter平台在用户进行应用程序二次开发过程中的作用和地位如图2所示。
图2 EarthExhibiter 平台对应用程序开发的支撑作用EarthExhibiter 主要包含下列类，它们的层次结构如图3所示。
其中，蓝色箭头表示调用关系，指向被调用类；绿色箭头表示继承关系，指向派生类。
绿色字体表示OSG 自带类，红色字体表示我们设计的核心类，黑色字体表示我们设计的常用类，蓝色字体表示独立的辅助类。
数字地球_把地球搬进电脑的“魔法”
可以分析农作 物的产量 ，进行地 表 细致的分类 ，为 农业提供决策支持
数字地球将地球的风 景 ，以数字化的方式进行 展现 。我们足不出户，就 能身临其境般将雨林 、沙 漠 、海洋等美景尽收眼底
20 APR. 2024
使用数字地球定期 对 城市进行扫描 ，可以帮 忙我们尽早发现违章建 筑 、非法采矿等隐患，从 而达到防微杜渐 、降 低 治理成本的目的
土壤成分
地球的“语言”多种多样，例如气 象数据的“ 语言 ”、植被的“ 语言 ”、城 市交通的“语言”等。人工智能就像一 位多语言翻译官，将这些不同领域的信 息翻译成数字语言，使数字地球能够 更好地理解和利用这些信息 。这种翻 译能力让数字地球变得更加智能化 。
城市交通
▶ 人工智能就像数字地球 的超级大脑，负责处理 庞大的地球数据
海洋生态 19
特 别 策 划 SPECIAL RБайду номын сангаасPORT
用数字体验地球
可以监测河流 的污染 ，生 成 环保 报告，为环境保 护 决策提供重要信息
数字地球为我们提供 了一种先进的方式“，遥控” 大型工程 。不管距离多遥 远 ，我们都可以通过数字 地球扫描 、监测大型工程 状态 ，确保 其安全施 工
18 APR. 2024
飞机：会飞翔的摄像师
飞 机 就像会飞 翔 的 摄 像师 ，它们 在 大 气 层中巡 游，从不同的高度和角度拍摄地球的画面 。携带各 种先进的传感器 ，飞 机能 够 捕 捉 更 为详 细 和精准的 数据，例如城市规划 、土地利用情况等 。
步骤二：用数字把地球 “画” 出来
科学家如同画家一样 ，用数字把地球“ 画 ”出来 。 他们通过数学公式 、计算机程序，把地球的形状、颜色 、 温 度等都翻译成数字语言 。
数字地球——精选推荐
数字地球数字地球班级：地信161 姓名：吴俊烨学号：201618100123 当今世界，⼈类的发展已进⼊了⼀个崭新的时代，代表⼈类智慧的科学与技术⾼度发达，以知识为基础的经济已步⼊⽼⼈⾼速发展的轨道。
信息化已成为⼯业、农业、国防和科技现代化的基础，是经济社会发展的⼤趋势，信息化的程度也是衡量⼀个国家或地区现代化⽔平的重要标志和国家与区域核⼼竞争⼒的重要构成。
与此同时，⼈类⼜⾯临着全球变化、⾃然灾害以及资源的短缺、环境的恶化、⼈⼝的膨胀等问题的严峻挑战。
应对这种⼈类⾃⾝和⾃然的两种挑战是当前⼈类社会发展的重⼤历史使命，迫切需要通过“数字地球”更好的认识地球，了解地球，制定对应措施。
数字地球是指可以整合海量地理数据的、多分辨率的、真是地球的三维表⽰，并可以再其上增加与地球有关的数据，实现在不同分辨率⽔平上对地球进⾏三维浏览的虚拟地球系统。
数字地球是⼀个全球性的概念，它要由很多国家联合起来进⾏协作与共同建设才能完成，⽽对于任何⼀个具体国家来说，主要是进⾏“国家信息基础设施”建设和“国家空间数据基础设施”建设。
数字地球的主要⽬标是：利⽤简单、⽅便的多分辨率的三维表达界⾯，允许公众基于地理定位访问整个地球的有关资料、环境、经济、社会等⽅⾯的信息，并建⽴能促进经济与社会可持续发展和构建和谐社会的技术系统。
因此，数字中国将成为中国信息化和落实科学发展观的重要科技⽀撑点。
过去的⼏⼗年，中国信息化进程快速发展，尽管中国的信息基础设施、信息化技术和产业相对⽐较薄弱，但是取得了举世瞩⽬的成就。
国家信息化是实施“数字中国”宏伟⽬标的前提和基础，因⽽它具有战略性、长远性、整体性的特点，涉及国民经济和社会发展的各个领域。
我们知道，数字地球的核⼼，是将三维真实地球上的地图、地球每⼀点所有的各种⾃然的和社会⼈⽂等⽅⾯的信息，按照统⼀的地球空间坐标组织起来，构成⼀个具有多分辨率、多类型、多时相的三维地球数据集，形成数字化地球信息模型。
GEO在轨服务任务建模与强化学习服务序列规划
GEO在轨服务任务建模与强化学习服务序列规划
蔡亚星;王兴龙;朱阅訸
【期刊名称】《空间控制技术与应用》
【年(卷),期】2022(48)3
【摘要】面向地球同步轨道卫星故障修复和功能维护的在轨服务系统是我国正在建设发展的重要航天系统工程之一.针对地球同步轨道多目标服务任务规划问题,提出了一种在轨服务任务建模与强化学习服务序列规划方法.推导了航天器轨道动力学模型和霍曼-兰伯特四脉冲交会模型,针对几种典型的地球同步轨道在轨服务任务建立了任务模型,基于强化学习设计了目标卫星服务序列规划方法,并通过数值仿真验证了任务规划方法的有效性.仿真结果表明,该方法能够真实全面地反映服务卫星在目标交会和任务执行过程中的轨道参数改变以及速度增量和时间消耗,规划得到的最优服务序列更具工程实用性.
【总页数】10页(P39-48)
【作者】蔡亚星;王兴龙;朱阅訸
【作者单位】国防科技大学航天科学与工程学院;中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部
【正文语种】中文
【中图分类】V412.41
【相关文献】
1.面向在轨服务任务的气囊型软体机械臂运动学建模与分析
2."一对多"的空间在轨服务序列规划研究
3.“一对多”的空间在轨服务序列规划研究
4.面向卫星的在轨服务任务规划方法
5.“多对多”模式下GEO卫星在轨加注任务规划
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数字地球及其地质应用前景
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立等等， 都发挥了不可替代的作用。没有 “ !" ” 技术 的发展， 现实变化中的地球是不可能以数字的方式 进入计算机网络系统的。 !# $% 空间定位 （ &’" ） 技术 &’" 作为一种全新的现代定位方法， 已逐渐在 越来越多的领域取代了常规光学和电子仪器。 &’" 卫星定位和导航技术与现代通信技术相结合， 在空 间定位技术方面引起了革命性的变 化。用 &’" 同 时测定三维坐标的方法将测绘定位技术从陆地和近 海扩展到整个海洋和外层空间， 从静态扩展到动态， 从单点定位扩展到局部与广域差分， 从事后处理扩 展到实时 （准实时） 定位与导航， 绝对和相对精度扩 展到米级、 厘米级乃至亚毫米级， 从而大大拓宽它的 应用范围和在各行各业中的作用。不久的将来， 人 人可以戴上 &’" 手表， 加上移动电话， 你的活动就 可以自动进入数字地球中去。 现在它在区域和全球地学研究中也起了主要作 用， 它是监测全球的板块运动、 全球或区域地壳变动 信息主要手段。 !# (% 航空航天遥感 （ )"） 技术 在过去的几十年中， 当代遥感技术已达到较稳 定的发展， 从可见光发展到红外、 微波， 从单波段发 展到多波段、 多极化、 多角度， 从空间维拓宽到光谱 维。在理论上已从定性发展到定位、 定量， 从分散发 展到集成。在应用上已从资源、 环境深入到经济、 社 会诸多领域。当代遥感技术的发展主要表现为它的 多传感器、 高分辨率和多时相特征。 遥感信息的应用分析已从单一遥感资料向多时 相、 多数据源的融合与分析， 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。近年来， 由于航空遥感具 有的快速机动性和高分辨率的显著特点使之成为遥 感发展的重要方面。 例如， 利用高分辨率的遥感图像通过图像处理 和解译， 结合 $* + 万或更大比例尺的地形数据， 可初 步确定活断层的空间位置、 活动性质和活动量。 !# !% 地理信息系统 （ &," ） 技术 &," 系统是一种十分重要的空间信息系统， 它 是一采集、 存储、 管理和分析地球表面与空间地理分 布有关的空间（ 多维 ） 系统。它是以空间地理 坐标为基础， 集成各种来源的空间 库构成的信 息管理系统。&," 技术是进行图形、 图像处理和编 辑、 信息快速查询和决策的先进工具。 ($ 5
数字地球的概念
数字地球的概念地球是目前人类唯一赖以生存的星球，合理开发与利用地球资源，有效保护与优化地球环境，是全人类共同的责任。
然而人类社会在经历了工业革命之后发现，这个强大的物质文明社会的基础——自然资源的供应正在出现危机，人类赖以生存的地球环境正受到自然和人为作用越来越严重的破坏，一系列全球性和区域性的重大资源环境问题正日益严重地威胁着人类的生存和可持续发展。
为了有效地研究和解决有关地球的重大问题，目前世界上许多国家都在积极地发展和运用先进的科学技术，如以遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）为代表的地球空间信息技术，以数字的方式获取、处理、分析和应用关于地球自然和人文要素的地理空间数据，并以此为基础提出解决资源环境问题的科学方案和有力措施，增强对地球的认识能力。
人们利用空间信息去认识、开发和保护人类有限的生存空间，研究国民经济建设和社会发展在地域空间上的分布特征、运行状况、资源环境条件和社会经济基础等，进行规划、监测、管理、决策等。
与此同时，随着席卷全球的信息技术革命的迅猛发展，人类组织、传输和实现各类与地理坐标有关的海量信息的观念和方式正在发生翻天覆地的变化。
随着计算机技术、互联网技术的蓬勃发展，人们设想把有关地球的海量的、多分辨率的、三维的、动态的数据按地理坐标集成起来，形成一个数字地球。
借助这个数字地球，人们不论走到哪里，都可以高速地、直观地、按地理坐标了解地球上任何一处、任何方面的信息。
数字地球是我们星球的虚拟表示，它包含了人类社会在内的所有系统和各种生命形式，并以多维、多尺度、多时相、多层面的信息设施表现出来。
数字地球的外观是一个基于计算机的地球，具有交互式功能，是我们对真实地球认识的虚拟对照体，及对真实地球及其相关现象统一性的数字化重现与认识。
数字地球这一概念的提出，既是人们认识世界、改造世界的客观需要，更是知识经济、信息社会发展的必然进程。
构筑数字地球对于提高人们的生活质量，促进科学技术的进步，实现经济与社会的可持续发展，有十分重要的意义。
数字地球第六章
§6 - 2 元 数 据 的 标 准 现 状
1.FGDC的Metadata体系 FGDC的Metadata体系 由农业部、商业部、 美国联邦地理数据委员会 FGDC 由农业部、商业部、 能源部、内务部、国务院、交通部、环保局、 能源部、内务部、国务院、交通部、环保局、国会图书 宇航局、档案局等多个部门组成，并由内务部负责， 馆、宇航局、档案局等多个部门组成，并由内务部负责， 其主要功能是负责联邦地理数据的协调发展、使用、 其主要功能是负责联邦地理数据的协调发展、使用、共 享和宣传。 1992年 享和宣传。 从1992年FGDC 把 Metadata 草案标准 提交 公众讨论，并征求意见。 公众讨论，并征求意见。修改后的草案在美国国家地理 空间数据交换中心进行测试， 空间数据交换中心进行测试，并通过与美国 USMARC(U． USMARC(U．S．Machine Readable Catalog)标准以及 Catalog)标准以及 其他标准比较，作了仔细地修改。 Metadata的标准化 的标准化、 其他标准比较，作了仔细地修改。对Metadata的标准化、 Metadata的使用以及为用户提供 Metadata的使用以及为用户提供Metadata的系统等问题 的使用以及为用户提供Metadata的系统等问题 又做了进一步的测评和讨论，最后确定了Metadata的内 又做了进一步的测评和讨论，最后确定了Metadata的内 容及其元素定义，并于1994年 日被批准生效。 容及其元素定义，并于1994年6月8日被批准生效。随着 对Metadata认识程度的加深。FGDC于1997年又发布了 Metadata认识程度的加深。FGDC于1997年又发布了 认识程度的加深 Metadata的修改版 Metadata的修改版，即Metadata 2．0版本，并把Profile 的修改版， 2． 版本，并把Profile 以及Metadata扩展内容等信息加入该版本中 扩展内容等信息加入该版本中， 以及Metadata扩展内容等信息加入该版本中，以满足不 同用户的专业需求
电话地球站(TES)网管仿真训练系统的设计与实现
电话地球站(TES)网管仿真训练系统的设计与实现
张乐锋;郑林华;徐全胜;雷菁
【期刊名称】《国防科技大学学报》
【年(卷),期】2000(022)002
【摘要】在TES通信网络中,网管起着关键的作用,对网管操作人员提出了特殊的要求.本着提高网管操作人员的业务水平,保证TES通信网络的正常运营,使用最新的多媒体技术、计算机技术、可视化技术、交互仿真技术、关系数据库技术和面向对象的程序设计方法[1][2],设计开发出一套比较完善的网管仿真训练系统.该仿真训练系统完全实现了网管中心的主要功能,给网管操作人员提供了一套新颖高效的训练环境和训练方法.
【总页数】5页(P64-68)
【作者】张乐锋;郑林华;徐全胜;雷菁
【作者单位】国防科技大学电子科学与工程学院,湖南,长沙,410073;国防科技大学电子科学与工程学院,湖南,长沙,410073;国防科技大学电子科学与工程学院,湖南,长沙,410073;国防科技大学电子科学与工程学院,湖南,长沙,410073
【正文语种】中文
【中图分类】TN927.2
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1.长途电话交换网网管系统的设计与实现 [J], 邹仕祥
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3.卫星地球站上行网管监控系统设计与实现 [J], 张之国
4.SQLite在电话网管系统中的应用 [J], 王沛汉;国强;周毅
5.TES(电话地球站)的一次故障处理 [J], 吴志农
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基于直接中频采样的数字化GPS码捕获电路分析
基于直接中频采样的数字化GPS码捕获电路分析
王浩;雍少为;庄钊文
【期刊名称】《国防科技大学学报》
【年(卷),期】2001(023)002
【摘要】文中提出了基于直接中频采样的数字化GPS接收机码捕获电路。
在对其进行数学建模的基础上，分析了该电路的虚警概率、检测概率、载噪比与捕获速
率的关系，并提出了GPS C/A码捕获数字系统的实现方案。
数字化GPS接收机
码捕获电路可以有效地提高捕获的成功率和抗干扰性能，也为提高接收机集成度，增加系统可靠性起到了重要作用。
【总页数】5页(P79-83)
【作者】王浩;雍少为;庄钊文
【作者单位】国防科技大学;国防科技大学;国防科技大学
【正文语种】中文
【中图分类】TN967.1
【相关文献】
1.基于局部和值比的GPS接收机P码频域直接捕获技术研究 [J], 何志彪;肖模艳;
何嘉妮;陆援朝;朱建华
2.基于小波的GPS接收机P码频域直接捕获技术研究 [J], 肖模艳;何志彪
3.基于广义补零的GPS的P码直接捕获研究 [J], 汤亮
4.基于广义补零的GPS的P码直接捕获研究 [J], 汤亮;卫文娟
5.基于采样率变换与FFT的GPS系统C/A码捕获改进算法 [J], 李成军;陆明泉;冯振明
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“数字地球”——展望21世纪我们这颗星球
“数字地球”——展望21世纪我们这颗星球
王海;李晓萍
【期刊名称】《住宅与房地产》
【年(卷),期】2000(000)004
【总页数】2页(P54-55)
【作者】王海;李晓萍
【作者单位】华中理工大学;国防科技办
【正文语种】中文
【中图分类】G303
【相关文献】
1.面向21世纪人类星球审视"数字地球"战略 [J], 仝培杰
2.21世纪的我们星球——数字地球 [J], 霍沛军
3.数字地球：理解21世纪我们的星球 [J], 戈尔,艾;王大力
4.数字地球：认识21世纪我们这颗星球 [J], Gore,AI
5.数字地球飞入寻常百姓家：展望21世纪的信息技术 [J], 李德仁
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带纹理的三维地形数据信息隐藏技术研究
带纹理的三维地形数据信息隐藏技术研究
罗永;成礼智;吴翊;徐志宏
【期刊名称】《计算机辅助设计与图形学学报》
【年(卷),期】2005(017)005
【摘要】提出了纹理图像隐藏高程信息来保护三维地形数据的信息隐藏技术.在保持地形形状和起伏特征的前提下,实现了高程数据的极低比特率压缩.提出可嵌入隐藏信息的小波系数集合生成方法,应用基于视觉系统小波域量化噪声的视觉权重分析方法,自适应地确定信息嵌入的强度.应用Rabin方法生成单向Hash函数,信息隐藏算法可以完全公开.
【总页数】6页(P889-894)
【作者】罗永;成礼智;吴翊;徐志宏
【作者单位】国防科学技术大学理学院,长沙,410073;国防科学技术大学理学院,长沙,410073;国防科学技术大学理学院,长沙,410073;国防科学技术大学理学院,长沙,410073
【正文语种】中文
【中图分类】TP391;TP309
【相关文献】
1.基于OpenFlight的三维地形自动纹理映射方法 [J], 王阳生
2.基于行小波编码的纹理隐藏三维地形数据算法 [J], 杨岳湘;罗永;成礼智;卢锡城
3.基于视点相关透视纹理的矢量数据在三维地形上的叠加绘制 [J], 陈鸿;汤晓安;谢
耀华;孙茂印
4.基于纹理合成的三维地形水墨风格渲染研究 [J], 彭湃;李少梅
5.基于图像纹理特征采用网格细分方法生成三维地形 [J], 朴雪;吴昌明
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EarthExhibiter数字地球平台综述
1 概述
开发了一个数字地球平台－EarthExhibiter。
EarthExhibiter在Windows XP操作系统下，基于VirtualPlanetBuilder（VPB）和OpenSceneGraph-2.9.5（OSG），采用Visual C++ 2005开发。
VPB和OSG 可以从下载，它们都是开源的。
EarthExhibiter旨在提供一个数字地球平台框架，在此框架下，可以根据实际应用需求进行各种与三维虚拟环境相关的二次开发。
2 平台功能
作为基础平台框架，为了支撑与三维虚拟环境相关的二次开发，EarthExhibiter实现了以下主要功能：z实现了数字地球卫星影像、数字高程等基础地理数据的集成和可视化，构建了一个全球三维虚拟数字化环境。
z提供了方便友好的交互接口，用户能够方便地多角度、多方位观察，在全球范围虚拟环境中自由漫游，并实现了不同细节层次之间的平滑过渡。
z实现了三维模型的导入和表现，并能方便地对模型姿态、大小等进行调整，支持flt、3ds等格式。
z实现了星空、大气、雾效、日照等多种自然环境元素和现象的可视化，增强了数字地球的逼真效果。
z提供了场景图像、视频输出保存。
z提供了指北针、鹰眼视图等工具。
3 平台结构
EarthExhibiter平台由五个模块组成，其基本结构如图1所示。
图1 EarthExhibiter平台的基本结构
EarthExhibiter平台在用户进行应用程序二次开发过程中的作用和地位如图2所示。
图2 EarthExhibiter平台对应用程序开发的支撑作用
EarthExhibiter主要包含下列类，它们的层次结构如图3所示。
其中，蓝色箭头表示调用关系，指向被调用类；绿色箭头表示继承关系，指向派生类。
绿色字体表示OSG自带类，红色字体表示我们设计的核心类，黑色字体表示我们设计的常用类，蓝色字体表示独立的辅助类。
图3 EarthExhibiter的类层次结构
4 技术难点
为了支撑大规模、高精度虚拟环境仿真，EarthExhibiter解决了以下技术难点：
z海量数据实时调度技术。
以1m分辨率的IKONOS卫星影像为例，覆盖全球的IKONOS影像数据量达到了1500TB，而对于分辨率更高的QUICKBIRD卫星影像来说，数据量就更大了。
z大规模场景绘制技术。
EarthExhibiter面向的是全球虚拟环境的仿真，场景规模大，元素众多，通过场景图、LOD、视景裁剪等技术，对大规模场景进行有效管理和绘制。
z多分辨率地理数据无缝拼接技术。
对于不同分辨率的地理数据，特别是高程数据，通过对其无缝拼接，实现不同分辨率数据之间的无级平滑过渡。
z高精度坐标转换技术。
将地球近似为一个椭球体，与将地球近似为球体的传统方法相比，具有更
高的精度，更能满足某些仿真系统的需求。
5 作品创意 作品主要的创新点和创意包括：
z 从实用的角度出发，提供了一个数字地球平台框架，在此框架下，可以根据实际应用需求进行各种与三维虚拟环境相关的二次开发。
z 将地球近似为椭球体，与将地球近似为球体的传统方法相比，提高了仿真的精度，使数字地球更
接近于真实的地球。
z 在全球框架下对卫星影像、数字高程等基础地理数据进行集成和可视化，对全球地理环境进行多
尺度、多粒度、三维直观表现。
通过友好的交互接口，用户能够很方便地实现在虚拟环境中无缝
漫游。
z 为了支撑面向实际应用的二次开发，实现了多种格式三维模型的导入、多种自然环境元素和现象的仿真，同时提供了场景图像、视频输出保存、指北针、鹰眼视图等功能和工具。
6 实例验证 为了证明EarthExhibiter 的实用性和易用性，我们基于EarthExhibiter 开发了一个“战场环境可视化系统”。
该系统实现了多种战场环境元素的可视化，构建一个虚拟战场环境，直观表现各作战实体以及它们之间的相互对抗关系。
该系统的运行界面如图4
所示：
a 系统启动界面
b 系统主界面
图4 系统运行界面
该系统对地理环境的表现效果如图5
所示：
a 数字高程
b 高分辨率卫星影像
c 城市建筑
图5 地理环境表现
系统对作战实体的表现效果如图6所示：
a 战斗机
b 雷达
c 卫星
d 导弹 图6 战场实体表现。