气象卫星云图在预报中的应用 肖宁赵勇 提要 随着卫星云图的日益普及，云图在预报中的使用越来越多，本文就卫星云图使用中的有关问题作了一些探讨，供大家参考。 关键词：卫星云图云系识别天气系统 1 卫星云图的种类 按卫星轨道分，可分为极轨卫星云图和同步卫星云图，目前大多使用的是三种同步卫星云图：可见光云图，红外云图和水汽云图，可见光云图(VIS)主要反映地物对太阳可见光部分的反射，因此，反照率越大的物体，云图上反映得越明显，红外云图(IR)反映地球表面的温度分布情况，由于大气温度随高度递减，就可以因此判断云高，水汽云图(WV)在我国投入使用不久，它反映大气中的水汽辐射情况，色调越白，水汽越多，色调越黑，水汽越少，在水汽云图的使用中应该注意，它能较好地反映高层大气的水汽分布，但对低层水汽不敏感，这是其不足之处，使用中应与其它云图相结合，作综合判断。 2 卫星云图的资料来源 从中央电视台第一套节目每天下午3：55的气象信息中我们可轻易获得云图，部分建成VSAT 卫星通信系统(9210工程)的气象台可从中国气象局随时获得各种云图，建有微机远程工作站的局站可从网络中获得上级资料库的云图资料，它们的最终来源是：日本的地球静止气象卫星(GMS)云图和我国风云2号(FY-2)气象卫星云图，值得注意的是由于GMS定位偏东，我国西疆的西侧为云图边缘，该处图像有所变形，应用中必须注意。 3 卫星云图的典型云系识别 3.1 几种基本云的识别 卷云：高度最高，温度最低，反照率低。 中云(包括高层云和高积云)：反照率有的大有的小，温度较低，范围较大。 积云和浓积云：在云图上实际为积云群，表现为带状，线状和细胞状结构，其上多皱纹，多起伏和不均匀，造成这种现象的原因是积云内部高度不同，云顶温度不一致，厚度有参差，云的形状不规则。 积雨云：反照率高，温度也低，高空风垂直切变小时呈圆形，较大时呈椭圆形，并出现卷云砧，尺度为几十至几百公里，初生时尺度较小，边界光滑，成熟后云体较大，顶部出现向四周散开的卷云羽，消亡时色调变暗，为一片松散的卷云。 低云(层云和雾)：由于温度与地表接近，在IR上不明显，在VIS上为均匀光滑的云区，厚度不一，有时在白天的IR上，层云边界比较清楚，但到夜间，近地面存在辐射逆温，层云或雾的顶部温度反面比四周无云地区要暖，这时IR上云区比四周无云区地面显得更黑。 3.2 不同天气形势下不同云系的识别 涡旋云系：指一条或数条云带或云线以螺旋形式旋向一个共同的中心；它与大气的气旋性涡度相联系，可用于对气旋的定位。 逗点云系：状如“，”，出现在先等涡度线与等高线相交的正涡度平流区域内，所以也称为正涡度平流云系，凡是逗点云系都有闭合环流中心，它与高空流场的关系是：头部与变形场联系，尾部与西南气流一致，干湿区与西北干冷空气一致，逗点云系与低空流场的关系是：大气低层环流中心与大气中层的涡度性逗点云系位置基本一致，与地面变形场相联，尾部为锋面云带。 斜压叶状云系：与高空槽前斜压区域相联系，状如植物叶子的云系，云系为一条较宽的云带，其北边界略成“S”形，西边界呈“V”字形缺口，“V”的北侧以中低云为主，南侧以低云为主。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 3s技术及其应用 一、什么是遥感（RS）遥感，就是遥远的感知。 人们利用一定的技术装备，在航空器或航天器上，对遥远的地物进行感知。 遥感是人的视力的延伸。 环境、灾害动态监测、遥远地物感知（遥远的获取信息）、采集、资源普查（勘探矿产资源，调查生物资源、水资源等）A、环境监测：包括荒漠化、土壤盐碱化、海上冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、水体污染、大气污染等。 B、灾害监测：包括旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等。 1/ 31
为什么能进行遥远的感知呢？因为地球上所有物体都在不停地发射、反射、吸收电磁波，而且不同物体对电磁波的发射、反射、吸收的特性不同例如，植物的叶子看起来是绿色的，是因为叶子中的叶绿素对太阳光中蓝色和红色波长的光强烈反射的缘故。 物体的这种对电磁波固有的特性叫做光谱特性
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 遥感技术系统由遥感平台、传感器、信息传输与接收装置、数字或图像处理设备以及相关技术等组成。 3/ 31
遥感探测范围由大到小的是 A.宇宙飞船 B.人造卫星 C.宇宙飞船 D.人造卫星飞机人造卫星飞机高空气球高空气球飞机高空气球飞机B
数字地球的概念与应用 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。 数字地球的概念 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。 自从数字地球这一概念于1998年提出之后，国际社会予以极大关注，很快得到很多国家和地区的广泛认可，我国政府也积极响应。江泽民同志在1998年6月1日接见两院院士时特别提到数字地球。中国科学院地学部及时成立了数字地球战略研究组，提出了《关于“中国数字地球”发展战略的建议》。1999年，中国科学院在北京隆重召开第一届数字地球国际会议，关于数字地球理论与技术的讨论及相关应用研究迅速发展起来。此后，第二、第三、第四、第五届数字地球国际会议分别于2001、2003、2005和2007年在加拿大、捷克、日本、美国成功召开，第六届数字地球国际会议将于2009年9月在北京举办。2006年成立了总部设在中国的国际数字地球学会，以推动数字地球在全球的发展。2008年3月，由国际数字地球学会与英国Taylor & Francis出版集团联合创刊的《国际数字地球学报》出版发行，为全球该领域学者提供了一个研究数字地球的学术交流平台。 数字地球的迅猛发展彰显其重要性。客观地说，数字地球是整合利用共享现有数据和信息资源的最佳途径，数字地球是可持续发展中信息资源的主体与核心，数字地球在社会发展、经济建设、国防安全中有重要作用。数字地球展现了地球科学技术、空间科学技术、信息
卫星云图的云状分析 提要 随着卫星云图的日益普及，云图在预报中的使用越来越多，本文就卫星云图使用中的有关问题作了一些探讨，供大家参考。 关键词：卫星云图云状分析天气系统 一、卫星云图的种类 按卫星轨道分，可分为极轨卫星云图和同步卫星云图，目前大多使用的是三种同步卫星云图：可见光云图，红外云图和水汽云图。 可见光云图(VIS)利用云顶反射太阳光的原理制成，故仅能于白昼进行摄影。可见光卫星云图可显示云层覆盖的面和厚度，比较厚的云层反射能力强，在可见光卫星云图上，会显示出亮白色，云层较薄则显示暗灰色，还可与红外线卫星云图结合起来，做出更准确的分析。 红外云图(IR)利用卫星上之红外线仪器，来测量云层之温度。其中，温度低的云层会以亮白色来显示，也就是此处的云层较高，而暗灰色的部分则代表云层高度较低，因为越接近地面的云层温度越高。简单而言，即以云顶的不同温度来判断云层的高度。 水汽云图(WV) 卫星接收到的辐射决定于水汽含量，大气中水汽含量越多，发射的辐射越小；水汽含量越少，大气低层的辐射越可以透过水汽到达人造卫星，则人造卫星接收的辐射越大。在水汽图上，色调越白，辐射越小，水汽越多；否则越少。对于6-7μm水汽带，卫星测得的辐射来自对流层中上层，故水汽图反映大气上层水汽的空
间分布。但对低层水汽不敏感，这是其不足之处，使用中应与其它云图相结合，作综合判断。 二、卫星云图的典型云系识别 2.1 几种基本云的识别 卷云：高度最高，温度最低，反照率低。 中云(包括高层云和高积云)：反照率有的大有的小，温度较低，范围较大。 积云和浓积云：在云图上实际为积云群，表现为带状，线状和细胞状结构，其上多皱纹，多起伏和不均匀，造成这种现象的原因是积云内部高度不同，云顶温度不一致，厚度有参差，云的形状不规则。 积雨云：反照率高，温度也低，高空风垂直切变小时呈圆形，较大时呈椭圆形，并出现卷云砧，尺度为几十至几百公里，初生时尺度较小，边界光滑，成熟后云体较大，顶部出现向四周散开的卷云羽，消亡时色调变暗，为一片松散的卷云。 低云(层云和雾)：由于温度与地表接近，在IR上不明显，在VIS 上为均匀光滑的云区，厚度不一，有时在白天的IR上，层云边界比较清楚，但到夜间，近地面存在辐射逆温，层云或雾的顶部温度反面比四周无云地区要暖，这时IR上云区比四周无云区地面显得更黑。
卫星云图的识别 卫星云图是绕地球运行的卫星在几百公里到几万公里的高空所 摄拍的云层顶部的图像，就跟照相机一样定时给我们地球自拍一下。我们在电视上看到的云图是经过加工处理后的可见光卫星云图，此外还有红外线卫星云图等，再次我们就不赘述啦。可见光卫星云图一般分为白、绿、蓝三种颜色（颜色多了大家就看不懂耶看不清楚了不是）。那么各代表什么含义呢？ 其中白色区，表示地球上空云层，白色越浓表示云层越厚，云顶越高，在云层覆盖和即将覆盖的地方，可能将会出现阴雨甚至冰雹、台风发生。 不过要注意：冬天的东北地区和内蒙古西部地区，经常呈灰色和浅白色，但如果看动态图则会发现图像是静止的，不要急不要慌，这些地方其实表示的是地上积雪，并非天空云彩。 绿色部分，当然表示我们伟大祖国的美好的万里河山啦，不过河山不一定全是绿色，所以还是被处理了一下的，蓝色则代表海洋。 云是天气的“脸谱”，反映大气的“喜怒哀乐”。云量不仅能反映当时的大气状况，而且还能预示未来的天气变化。云量是天气预报的重要内容之一。人们从每天播放的卫星云图照片上，经常看到有形状各异的云系，气象学家称之为云图系统，其实是各种天气系统在云图照片上的表现形式。比如，到了夏秋季节，人们一目了然的夏季台风，是一片呈螺旋性旋转的巨大云团，中间有个黑点，这就是台风眼、即台风中心。有人称之为大气“飞蝶”，它以每秒数十米的强风速呈逆时
针方向旋转的同时，又以每小时数十公里的运行速度向我国沿海袭来。正因有了卫星云图，在其生成之初就被人们发现，因此现代台风预报水平己显著提高。而在过去，洋面没有气象记录，沿海设置的气象雷达探测又鞭长莫及，台风靠近沿海时，其强弱、大小及移速移向等，就连气象专家也全然不知，何谈准确预报？所以从高空“监视”这些不安分的小云就是天气云图的一个很大作用。当螺旋状云系呈“6”字形 分布时，台风将北上；呈“9”字形分布时，在高空主导气流操纵下， 台风将西行。从呆头鹅给的气象云图上看，可以看出我国东南沿海已经出现了台风哦，据悉，这个台风的名字叫“泰利”（不是今年的第5 号台风），这一天14时它登陆了福建福建莆田平海镇，从它所携带的云层可以看出，这个台风的威力十分强大。而且准备向西走了哦。 让我们把目光转向东北，在那里也蓄势待发着一个温带气旋，虽然没有热带气旋（台风）威力大，但是它的威力也不可小觑啊，大家都知道东北的北边是西伯利亚，西北边是贝加尔湖，再北就是北冰洋了。那边到夏天也比我们这儿冷多了，跟我们不是一个天气系统的。那里的冷空气全年都南下，冬天就是寒流，夏天就是冷涡。冬天冷空气南下声势大，是气团；到夏天气团就收敛成了一个细长的冷空气柱。这个细长的空气柱我们称之为冷涡。 这气柱被沿途的暖气团托举着、挤压着，冷气柱底端不时着地，就像个弹簧人似的一蹦一蹦地南下，同时它不断旋转然后不断有一股股冷空气甩出来，激发强对流，就像一个装满水的杯子，不停转不停洒出水来，大雨、暴雨、雷雨就这么下来了。冷涡坍塌、解体后，因
3S技术的应用 1、遥感技术在关于气候变化、臭氧耗损监测及土地覆被监测、预测等影响地球生命支撑,系统的全球环境变化研究中发挥着不可替代的作用。卫星遥感技术在气象上的应用是目前遥感技术应用最成功、效益最显著的领域之一。美国用于整个业务气象卫星系统的费用每年6000万美元，而由于台风监测成功减少的损失就可达20亿美元。 海洋是水圈中最主要的水体，面积约为地球表面的70．8％。遥感在海洋调查中显示了它独特的大范围、多时相、高分辨率的特点，在河口泥沙规律研究、海水监测、海温监测、海况监测、海洋初级生产力及渔场监测、海洋污染监测等方面已发挥了重要作用，对空间规模宏大和时间变化迅速的厄尔尼诺效应、黑潮、赤潮、墨西哥湾流等的监测已取得较好的效果。 植被是地球环境中的重要组成部分，是反映地球环境的最好标志，也是遥感图像反映的最直接信息。植物又是动物包括人类赖以生存的基础，由于人口增加、超载过牧、不合理的开垦利用已造成水土流失，沙化和荒漠化土地不断扩大。因此对植被进行宏观监测不仅具有现实意义，也具有深远的历史意义，它关系到我们留给子孙后代将是什么样的地球。目前利用NOAA气象卫星AVHRR遥感数据通道1和通道2计算出的归一化差植被指数可以很 好地反映植被的生物量状况，植被生物量越高，植被指数值也越高。 地理信息处理软件已能进行多时相、多数据源的融合分析，可以对全球的环境演变进 行动态的监测，借助于高速计算机和专家系统的支持，通过多时相的遥感图像就能对过去历史过程进行近似的再现与模拟，温故知新，对未来的环境演变进程进行仿真模拟预测。环境演变的周期绵长，一旦环境失衡，很难复原，同时，造成的灾难也是致命的，因此监测环境的演变、模拟环境演变带来的后果，预警环境灾难的发生，防祸于未然具有非常现实的意义，3s技术在该领域的应用已体现了它的强大功能和实际价值。 2、RS+GPS在区域环境治理中的应用 RS+GPS所获得的遥感图像和数据，是极其重要的信息源。不仅为掌握区域的环境状况提供高精度的定位数据，还可实现环境状况的多时相信息及形象的图像图形显示。而GIS强大的对空间数据的综合处理能力，又可将RS+GPS所获得的海量的地理信息，从定量、动态和机制等方面进行综合集成，实现了图形、图像处理系统完全合一(统一的数据结构)，可为解决具体问题提供有力的技术支持。借助地理信息系统手段建立区域环境的空间变化模型，具有
数字地球知识点 1、数字地球是什么？ 数字地球的概念最初是由美国前副总统戈尔提出，其核心内容是全球信息数字化。数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现与再认识，是遥感技术、全球定位系统、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等各种技术的综合应用，以数字的方式获娶处理和应用关于地球自然和人文因素的空间数据，并在此基础上解决全球各种问题。 2、数字地球的核心思想是什么？ 数字地球的核心思想有两点：一是用数字化手段统一处理地球问题；二是最大限度地利用信息资源，并使普通百姓能够通过一定方式方便地获得他们想了解的有关地球的信息。 3、数字地球主要组成？ 数字地球以因特网为基础、以空间数据为依托、以虚拟现实技术为特征，是具有三维界面和多种分辨率浏览器面向公众的开放系统，其主要组成一般包括以下三个部分：数据系统、软硬件系统和应用模型。 4、数字地球的应用对全球变化与社会可持续发展的作用？ 全球变化与社会可持续发展已成为当今世界人们关注的重要问题，数字化表示的地球为我们研究这一问题提供了非常有利的条件。在计算机中利用数字地球可以对全球变化的过程、规律、影响以及对策进行各种模拟和仿真，从而提高人类应付全球变化的能力。数字地球可以广泛地应用于对全球气候变化，海平面变化，荒漠化，生态与环境变化，土地利用变化的监测。与此同时，利用数字地球，还可以对社会可持续发展的许多问题进行综合分析与预测，如：自然资源与经济发展，人口增长与社会发展，灾害预测与防御等。 5、数字地球的应用对社会经济和生活的影响？ 数字地球将容纳大量行业部门、企业和私人添加的信息，进行大量数据在空间和时间分布上的研究和分析。例如国家基础设施建设的规划，全国铁路、交通运输的规划，城市发展的规划，海岸带开发，西部开发。从贴近人们的生活看，房地产公司可以将房地产信息链接到数字地球上；旅游公司可以将酒店、旅游景点，包括它们的风景照片和录象放入这个公用的数字地球上；世界著名的博物馆和图书馆可以将其收藏以图像、声音、文字形式放入数字地球中；甚至商店也可以将货架上的商店制作成多媒体或虚拟产品放入数字地球中，让用户任意挑选。另外在相关技术研究和基础设施方面也将会起推动作用。因此，数字地球进程的推进必将对社会经济发展与人民生活产生巨大的影响。
静止气象卫星云图接收综合处理系统 LNA QQ:2907208176 风云二号气象卫星云图，FY-2卫星探测云图，卫星云图接收机，卫星云图放大器
目录 第一章系统概述 (3) 第二章系统总体介绍 (3) 第一节系统功能组成 (3) 第二节系统组成结构 (4) 第三节一次典型天气过程系统功能介绍 (5) 第三章系统主要功能介绍 (13) 第一节精细化云图显示 (13) 1 红外一云图 (13) 2 可见光云图 (15) 第二节基础功能 (18) 1 云图色彩 (18) 2 云图缩放 (22) 3 单点定位 (25) 4 距离测算 (25) 5 面积测算 (26) 6 多星云图 (26) 第三节数据叠加功能 (27) 1 多种地图主题 (27) 2 不同的GIS元素 (28) 3 常规气象资料 (28) 4 雷达资料 (30) 第四节云图应用处理 (31) 1 立体云图 (31) 2 晴空检测、云地分离 (33) 3 降水分析与预测 (35) 4 MCS对流云团跟踪预测 (35) 5 等温线分析 (37) 6 台风定位与跟踪 (39) 7 雾检测 (39) 第五节云图接收系统其他系统功能 (39) 第六节云图Web发布系统介绍 (40) 第四节云图设备清单 (44) 第一节云图设备清单 (44)
第一章系统概述 《综合静止卫星云图接收处理系统》是多年卫星云图开发与实践经验，结合本公司在气象、水利、部队等其他行业各种静止、遥感卫星处理方面的经验；基于本公司雄厚的技术积累，研发的新一代基于GIS应用静止卫星云图接收以及应用处理系统。 本系统具有以下一些新特性： 真正的GIS支持：目前绝大多数卫星云图系统并没有采用GIS系统处理，本系统结合本卫星云图地理信息系统引擎，综合支持Google地图、ArcGIS以及MapInfo等多种格式电子地图数据，使得本云图系统具有更直观，实用性更强。 实时并行处理：目前绝大多数卫星云图系统需要对卫星资料进行预处理，从而使得在实际使用过程中，只能看到预处理过后的几种云图，也只能对预先设置好的一定范围内的云图进行查看等处理。本公司研发了实时的云图投影、云图缩放、云地分离、云分类检测、对流云团跟踪预测预警、三维云图、等温线分析、降水分析与预测等各种基于多CPU的并行算法，通过结合NCEP的每天6个时次的等压面资料，可以做到实时对各种静止气象卫星云图资料进行全范围的应用处理。 多星云图并存处理：本系统可以同时处理不同种类多颗静止气象卫星的云图资料，包括中国风云二系列、日本MTSAT系统等气象卫星云图资料。比如对于对流云团跟踪，由于本系统采用实时并行的对流云团跟踪算法，所以可以综合处理各种静止气象卫星云图资料。由于可以对于多颗卫星资料同时处理，因此就能得到更多时次云图资料，从而使得跟踪预测更加准确。 第二章系统总体介绍 第一节系统功能组成 系统功能模块组成见下图：
数字地球（上） 当你来到一个繁华而陌生的都市，它能给你指点迷津，帮你顺利快捷地抵达目的地；当你憧憬着将一片荒芜的土地改造成瓜果飘香的良田时，它能为你提供地形、气候、土壤等自然条件的信息，帮助你科学地评估该地区的发展前景；当某地发生了自然灾害或突发事件，它能帮助你迅速了解灾情和现场情况，找出最佳的救助方法和应急措施；利用虚拟现实技术，它还可以模拟地球的演变过程，帮你回到远古时代，甚至进入未来世界。这就是神奇的数字地球。 数字地球是近几年才提出的一个概念。2000年2月，“奋进号”航天飞机发射上天，绘制全球数字地形图，实际上已经开始了构建数字地球的基本工作。 数字地球应该说是对我们真实的地球的一种数字化的重现。在这样一种条件下，人们就可以坐在家里头或者办公室里面，不用到实地去，对我们的地球进行一种三维的、可视化的信息检索和空间漫游。 数字地球是一个与地球相对应的动态的虚拟地球，是整个地球的环境资源和人文信息在计算机中的缩影，主要包括专业的数据与信息的获取、更新、存储、处理、提取、分析和传播等体系。在三维空间数据基础上发展起来的数字地球可以包容80％以上的人类信息，将为信息高速公路乃至未来的信息社会提供内容丰富，形式多样的信息和资源。 目前，地球是人类唯一的家园，合理地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。为了研究和解决有关地球的重大问题，世界上许多国家正在积极发展和运用先进的地球信息技术，如遥感（RS）地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS），以数字的方式获取、处理和分析有关地球自然和人文方面的空间数据，并希望以此为基础，更好地解决人类可持续生存与发展的诸多复杂问题。 数字地球的概念就是在这样的背景下应运而生的。人们提出：把有关地球的海量的、多分辨率的、三维的、动态的数据按照统一的地理座标集成起来，形成一个数字化的地球，最大限度地开发和利用信息资源。借助于信息传递的数字化和网络化，通过这个数字地球，用户就可以在办公室的终端或者会议室的大屏幕投影上，按着地理座标
摘要“数字地球”是遥感、遥测、数据库与地理信息系统、全球定位系统、互联网/万维网、仿真与虚拟技术等现代科技的高度综合集成和升华。“数字黄河”是从数字地球外延而来，其关键的支撑技术是空间数据共享平台、元数据管理、空间数据仓库、异构环境管理复杂数据对象、分布式海量数据存储技术、无级比例尺模型等。 关键词数字地球数字黄河关键技术 一、“数字地球”的基本概念 由来：1998年1月，美国前副总统戈尔在加利福尼亚科学中心发表了题为“数字地球：21世纪认识地球的方式”的报告。 要点：在三维地球的数字框架上，按照地理坐标集成有关的海量空间数据及相关信息，构建一个数字化的地球，即“数字地球”，为人们认识、改造和保护地球提供一种重要的信息源和新技术手段。 实质：数字地球是遥感、遥测、数据库与地理信息系统、全球定位系统、互联网络（Internet）/万维网（Web）、仿真与虚拟技术等现代科技的高度综合集成和升华，是当今科技发展的制高点。 推进：“数字地球”计划与我国的“国家信息化”或“国民经济信息化”的战略目标是一致的，在国内也引起了我国领导人与科技界极大的关注。“数字地球”计划是中国21世纪信息产业发展的切入点，是我国实施可持续发展战略的技术保障。实现“数字地球”计划是关系到国家和国防的安危以及经济和科技发展战略的重大问题。 内涵与外延：“数字地球”的内涵实质上是信息化的地球，包括地球大部分要素的数字化、网络化、智能化、可视化的全部过程。外延包括数字区域与数字行业，如数字北京、数字福建、数字铁路、数字国土等。 数字地球的基础技术：多种分辨率的遥感技术、快速定位技术、以计算机为核心的WebGIS与Open GIS技术以及高速计算机通信网络技术等。 二、“数字地球”的支撑技术 “数字地球”的学科交叉与知识融合模式可概括为： 3S（GIS/RS/GPS）+NET+VR 其中：GIS为地理信息系统；RS为遥感技术，GPS为全球定位系统；NET为网络；VR为虚拟现实。 关键技术包括分辨率的卫星遥感技术，海量数据的快速存储与处理技术，高速网络技术，WebGIS与OpenGIS的互操作技术，多分辨率多维数据的融合与主体动态表达技术，仿真与虚拟技术，元数据Metadata技术。 从“数字地球”与“数字黄河”应用需求看，应重点考虑以下关键支撑技术： 1.空间数据共享平台 地理空间信息具有基础性、区域性、共享性、综合性和分布性，已得到广泛的重视和应用。由于缺乏协调和管理，各个系统之间是独立的，对基础数据进行了重复采集和数字化，系统间缺乏交流和共享，不能适应信息化和网络化的要求，限制了地理信息的广泛应用。 空间数据共享平台由通信网络、空间信息资源、空间信息处理服务和用户操作界面构成，实现各专业部门对基础信息和处理功能的共享，以及各专业部门信息和处理功能间的集成和融合的框架。 空间信息资源包括各种类型的数字地理空间信息和空间参考信息，具体有电子地
第35卷第2期 2010年2月武汉大学学报 信息科学版Geo matics and Informat ion Science of W uhan U niver sity V ol.35N o.2Feb.2010收稿日期:2010 01 11。项目来源:国家973重点基础研究发展计划资助项目(2010CB731800);国家863计划资助项目(2009AA121404);国家自然科学基金重点资助项目(N010978003)。 文章编号:1671 8860(2010)02 0127 06文献标志码:A 从数字地球到智慧地球 李德仁1 龚健雅1 邵振峰1 (1 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉市珞喻路129号,430079) 摘 要:分析了数字地球的发展及其取得的成就,探讨了伴随着IT 技术、通信技术和传感器技术的发展而出现的传感器网络和物联网这一新的基础设施,设计了基于全IP 架构的物联网的平台框架和典型应用,并展望了从数字地球发展到智慧地球的趋势和美好前景。 关键词:数字地球;传感器网络;物联网;智慧地球;数据服务;功能服务 中图法分类号:P208 1 数字地球及其取得的成就 美国前副总统阿尔 戈尔在1998年提出数 字地球时,就勾勒出一个诱人的虚拟地球景象,使 真实地球作为一个虚拟地球进入了互联网,使普 通老百姓甚至小孩子都能方便地运用一定的科学 手段了解自己所想了解的有关地球的现状和历 史,既能获得自然方面的信息,如地形、地貌、地质 构造、山脉河流、矿藏分布、气候气象等,又能获得 人文方面的信息,如经济、文化、金融、人口、交通、 风土人情等[1]。这个虚拟的数字地球以空间位置 为关联点,整合相关资源(以地理信息系统和虚拟 现实技术集成各类数据资源),实现了 秀才不出 门,能知天下事!(see every thing on Web),见彩 色插页?图1。 数字地球是一个无缝的覆盖全球的地球信息 模型,它把分散在地球各地的从各种不同渠道获 取到的信息按地球的地理坐标组织起来,既能体 现出地球上各种信息(自然的、人文的、社会的) 的内在有机联系,又便于按地理坐标进行检索和 利用。数字地球是信息化的地球,它包括全部地 球资料的数字化、网络化、智能化和可视化的过 程。其核心思想是用数字化手段整体性地解决地 球问题,并最大限度地利用信息资源。数字地球 从数字化、数据构模、系统仿真、决策支持一直到 虚拟现实,是一个开放的复杂的巨系统,是一个全 球综合信息的数据系统工程。数字地球的特点是空间性、数字性和整体性,它有自己的理论体系、技术体系、应用体系、工程体系,在这样的数字地球上,世界各国共同建立了GEOSS (g lobe earth observatio n system of systems)系统,提出了十年行动计划,旨在从9个方面支持社会可持续发展:#减少自然或人为灾害所造成的生命财产损失;?了解环境因素对人类健康和生命的影响;%改善对能源资源的管理;&了解、评价、预测以及适应气候变异与变化;?了解水循环,改善水资源的管理;(改善气象信息、天气预报与预警;)提高对陆地、海岸、海洋生态系统的保护与管理;?支持可持续农业,减少全球荒漠化;+了解、监测和保护生物多样性。下面从十多年的发展来总结一下数字地球所取得的主要成就。1.1 数字地球实现了从二维到三维的跨越地图长期以来被认为是表达、传输和研究地理信息的最佳方式或载体,然而近年来这一观念已被打破了。数字地球作为一个三维的地球信息模型,便被认为是迄今为止人类掌握地球表面信息最好的方式。它的出现使人类在描述和分析地表空间事物的信息上获得了一次飞跃,,,从二维到三维的突破。彩色插页?图2为泰州市人民公园精细真三维模型。
3S技术及其在中学地理教学中的应用 刘江刘方成李保珠 摘要：本文首先简要介绍了3S技术，并对3S技术运用于中学地理教学的必要性进行了分析，最后以具体案例详细说明此应用及效果。 关键词：GIS；RS；GPS；中学；地理教学；应用 引言 “3S”技术是英文遥感（Remote Sensing RS）、地理信息系统（Geographical information System GIS）、全球定位系统（Global Positioning System GPS）这三种技术名词中最后一个单词字头的统称，这三者之间紧密联系在一起,遥感技术是信息采集（提取）的主力[1]；全球定位系统是对遥感图像（像片）及从中提取的信息进行定位，赋予坐标，使其能和“电子地图”进行套合；地理信息系统是信息的“大管家”，为3S技术的核心[2]。目前3S技术是解决人口、资源、环境及经济发展等重大地理问题的重要手段和关健技术。因此，《普通高中地理课程标准》要求：新的高中地理课程在必修、选修模块中必须介绍有关3S的知识，这是课程内容本身的要求[3]。 另一方面，3S技术是地理课程独特的辅助教学技术。目前，中学生普遍不喜欢地理课，《普通高中新课程试验监测报告》显示：在七门学科当中，地理仅排在物理之后，居于第二难学课程，造成这一结果的一个重要原因是目前地理课程教学手段落后，在中学地理教学过程中，大多数教师仍然偏重如何辅助学生记忆，其手段仍然是以地理挂图和幻灯片等作为辅助工具，学生感到枯燥无味，因而教学效果不甚理想。因此地理教学改革的一个重要课题是使课堂教学整体优化，将信息技术引入地理教学，是改革教学方法和教学模式的重要途径之一，结合地理学科的特点，将信息技术中的高端3S技术用于地理教学，是地理教学发展的必然[4]。下面以一些具体实例说用3S技术在地理教学中的应用。 1.GIS技术及其在地理教学中的应用 地理信息系统是20世纪60年代中期才发展起来的新技术，至今已40多年，始终发展迅猛。国内外学者由于对GIS技术研究视角、应用目的的不同，所给出的定义也不尽相同，例如，美国学者Parker 认为“GIS是一种存储、管理、分析和显示有关地理现象信息的综合系统”；加拿大的Roger Tomlinson 博士认为“GIS是全方位分析和操作地理数据的数字系统”；我国著名GIS专家陈述彭院士认为“GIS是在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按空间分布或地理坐标，以一定格式输入、存储、查询检索、显示和综合分析应用的技术系统”。虽然这些学者对GIS的定义不尽相同，但都认为GIS具有数据的采集、管理、处理、分析和输出等基本功能。目前，GIS广泛应用于国民经济的各行各业，如环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。 在中学地理教学中，GIS技术可将复杂的自然景观、地理现象的空间分布甚至抽象的概念用三维的、动态的、直观的方法方式表现出来，将地理教学中不易明察与掌握的内容通过虚拟场景来展现，提高教学效果，下面以地貌演变、地形分析和天体运动这三个教学内容为例进行应用分析。
卫星云图与天气预报 【知识点的认识】 由气象卫星自上而下观测到的地球上的云层覆盖和地表面特征的图象．各种不同尺度天气系统的云区和各种不同的地表特征，在这种图象上都有其特定的色调、范围大小和分布形式．利用卫星云图可以识别不同的天气系统，确定它们的位置，估计其强度和发展趋势，为天气分析和天气预报提供依据．在海洋、沙漠、高原等大片缺少气象观测台站的地区，卫星云图所提供的资料，弥补了常规探测资料的不足，这对提高预报准确率起了重要作用． 天气预报是气象工作者使用现代科学技术对未来某一地点地球大气层的状态进行预测，发布将要出现的天气状况，主要包括气温、阴天或晴天、降水的可能性、降水的强度、风力的大小、空气的能见度等． 从史前人类就已经开始对天气进行预测来相应地安排其工作与生活（比如农业生产、军事行动等等）．现在的天气预报主要是使用收集大量的数据（气温、湿度、风向和风速、气压等等），然后使用目前对大气过程的认识（气象学）来确定未来空气变化．由于大气过程的混乱以及现在科学并没有最终透彻地了解大气过程，因此天气预报总是有一定误差的． 【命题的方向】 考查了对卫星云图与天气预报的认识，基础知识，难度不大，题型较简单，注意识图． 例 1：（2013?齐齐哈尔）在卫星云图上，白色表示（） A．陆地B．海洋C．云区D．高原 分析：天气预报是气象工作者通过对天气资料的分析，发布的将要出现的天气状况，主要包括气温（最高和最低）、阴天或晴天、降水的可能性、降水的强度、风力的大小、空气的能见度等等． 解答：在卫星云图上，不同的颜色表示不同的内容．在卫星云图上绿色表示陆地，蓝色表示海洋，白色表示云雨区，黄色表示沙尘暴． 故选：C． 点评：本题主要考查学生看卫星云图的能力．只有了解卫星云图上各种颜色的含义，才能看懂卫星云图． 例 2：某日，小华同学收听到关于第二天的天气预报：多云转阴，气温 2℃～6℃，降水概率 20%．第二天（） A．下雨的可能性不大B．下雨的可能性大 C．不可能下雨D．绝对有雨 分析：降水概率指的是今天这个城市下雨的可能性是百分之多少．
针对部分气象要素的气象预报三维辅助系统设计 【摘要】随着三维可视化技术的日益成熟，该技术已被广泛应用于各行各业，但由于气象行业对数据的特殊应用方式等多种原因，致使气象数据及预报结果的显示目前仍主要以二维方式为主，兼顾极少部分的简单三维显示。针对上述情况，本文从实际应用出发，拟以可扩展的方式针对部分气象要素充分结合预报员的实际应用方式，建立气象预报三维辅助系统，实现基于真实高程或数字遥感影像的风场，温度场三维显示及云要素的三维显示。 【关键字】三维气象 The design of 3D weather forecast auxiliary system by part of meteorological elements [Abstract]With the 3D visualization technology is boomed, this technique has been widely used in all walks of life, But because of the special way of the meteorological data use, the mode of meteorological data and weather forecast result display is still mainly base on the technique of two-dimensional, and there is little of 3D mode. In view of the above situation, this article relies on the practical application, creates a 3D weather forecast auxiliary system by part of meteorological elements which can draw the wind field, temperature field and cloud by three-dimensional display based on the actual altitude or digital remote sensing images, and can be extended easily. [Key word]3D / three-dimensional meteorological weather 0引言 科学计算可视化技术凭借计算机的巨大处理能力及计算机图像、图形学基本算法以及可视化算法，把巨大数量的数据转换为静态或动态图像或图形呈现在人们的面前，并允许通过交互手段控制数据的抽取和画面的显示，使隐含于数据之中不可见的现象成为可见，为人们分析、理解数据、形成概念和找出规律提供了强有力的手段。 科学计算可视化将科学数据转变为图像，在气象方面的应用十分广泛和重要。借助人的形象视觉思维能力，帮助人们在杂乱无章的数据中发现其中的规律，为科学发现、工程开发等提供依据。数值天气预报产生的数据量越来越大，而预报人员希望快速、准确、逼真地可视化大规模数据，同时还要求交互地探索和分析。现有的可视化算法和软件系统从处理规模、计算速度等方面很难达到有效的处理大规模数据，因此，针对数值天气预报的科学计算可视化研究面临大规模数据带来的挑战。科学计算可视化的实质是运用计算机图形学和图像处理技术，将科学计算过程中产生的数据及计算结果转换为图像，在屏幕上显示出来并进行交互
EV-Globe EV-Globe具有大范围、海量、多源（包括DEM、DOM、DLG、三维模型等）数据一体化管理和快速三维实时漫游功能，支持三维空间查询、分析和运算，可与常规GIS软件、三维CAD设计成果无缝集成，提供全球范围基础影像资料，方便快速构建三维空间信息系统，亦可快速在二维GIS系统完成向三维的扩展，是新一代的大型三维空间信息平台。 EV-Globe产品主要提供形式： 1. EV-Globe SDK：即EV-Globe二次开发包 2. EV-Globe Pro：即EV-Globe桌面端平台 3. EV-Globe Web：即EV-Globe网络发布端平台 4. EV-Globe Creator：即EV-Globe数据制作工具 5. EV-Globe Dataset：即EV-Globe已制作完成的影像数据集 优点：功能强大，用户可以定制功能，内核使用的是worldwind,提供C#版本的SDK。二次开发包基于EV-Globe提供的开发接口，用户可以方便的进行各种功能定制，甚至将EV-Globe嵌入到各类信息系统中。SDK以.net环境将EV-Globe的相关接口封装在动态链接库(dll)中，用户只要搭建好开发环境，引用相关的dll，就可以开发出自己的应用系统。支持插件的开发，EV-Globe内置的插件有三维星空、
天空、经纬网、云层、大气等。 缺点：不开源，二次开发包需要购买，.net版本是基于DirectX的，相关资料比较少,开发的难度比较大。 Sharpmap SharpMap是一个基于.net 2.0使用C#开发的Map渲染类库，可以渲染各类GIS数据（目前支持ESRI Shape和PostGIS格式），可应用于桌面和Web程序。 实现了以下功能： 1支持的数据格式：PostGreSQL/PostGIS，ESRI Shapefile，支持WMS layers，支持ECW 和JPEG2000 栅格数据格式； 2 Windows Forms 控件，可以移动和缩放； 3 通过HttpHandler支持https://www.doczj.com/doc/645496610.html,程序； 4 点、线、多边形、多点、多线和多多边形等几何类型和几何集合（GeometryCollections）等OpenGIS Simple Features Specification ； 5 可通过Data Providers（增加数据类型支持）、Layer Types（增加层类型）和Geometry Types等扩展 6 图形使用GDI+渲染，支持anti-aliased等。 优点： 1基于C#开发，具备GIS的基本功能； 2容易入手，使用简单； 3开源，网上有详细的介绍资料。 缺点：
3S技术及其应用结课论文 3S技术在隧道中的应用；1.前言；1.绪论；地铁(隧道)工程规模大造价技术复杂工期长涉及面广；以GIS为核心的3S(GIS、RS、GPS)技术；2.国内外研究现状；从20世纪70年代起，国内开始将遥感技术以用在工；二.3S 技术的应用；1.GPS的应用；GPS作为新一代卫星导航与定位系统,具有全球性、；用基础研究、新领域的开拓、软硬件开发等方面取得了；在地铁建设中3S技术在隧道中的应用 1.前言 1.绪论 地铁(隧道)工程规模大造价技术复杂工期长涉及面广,是城市中最最重要的基础设施之一。因此,地铁的规划设计施工显得尤为重要,需要不断引人新技术、新方法和新工艺,以期科学、高效、低耗地建设地铁。 以G I S为核心的3S(GIS、RS、GPS)技术的发展成熟,其强大的空间数据处理分析和表达能力可以为工程的勘测、设计和施工提供各种有用的信息,并有力地促进勘测、设计和施工水平的不断提高。今天,3S技术已走出实验室,正在发展成为直接为规划设计等领域服务的一种高新技术。目前,3S技术已不同程度地应用于地铁建设,取得了良好的经济效益和社会效益,展现了无可比拟的优越性和巨大潜力。本文介绍了3S技术在地铁(隧道)工程中的应用情况、应用特点和应用前景,论述了部分相关技术。 2.国内外研究现状 从20世纪70年代起，国内开始将遥感技术以用在工程领域。1976年京广线南岭隧道(长6.06 km)开始使用卫片和航片进行地质判释，即利用卫片判释，查明岩溶发育受到阻碍；1976---1981年完成洛阳黄河水下铁路隧道(长15．86 km)地质遥感判释；1984年完成大秦线军都山隧道(长8．46 km)遥感判释；1986年在京广线大瑶山隧道(长14．295 km)遥感判释，并进行航空遥感试验；1992年完成南昆线米花岭隧道(长9．392 km)地质遥感判释；1998年完成内昆线新寨隧道(长4．409 km)和闸上隧道(长4．068 km)遥感判释；2000年完成渝怀线金洞隧道(长9．105 km)遥感判释。另外，还对宜万线8座长大复杂岩溶隧道进行了遥感判释。近年，还相继在西安一安康线秦岭隧道(长18．448 km)、朔黄线长梁山隧道、京九线孟良