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空间信息技术综述

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14空间

摘要:空间信息技术是在20世纪60年代兴起并快速发展的一门新兴技术,令我们

不得不注重它的

发展前景与重要性。以此为背景,我想对该领域内主要观点与应用进行归纳。力求从

另一个侧面去理解它的实质。它在未来发展方向如何?主要应用在那些领域?我将同大家

一起探讨问题的答案。

关键词:空间信息技术,全球定位系统,地理信息系统,遥感测绘技术

1引言

中国先后在2000年10月31日、2000年12月21日和2019年5月25日发射了3颗“北斗”静止轨道试验导航卫星,组成了“北斗”区域卫星系统。北斗一号卫星在汶川地

震后发挥了重要作用。截至2019年12月27日,中国北斗系统已发射了10颗卫星,建成

了基本系统,开始提供定位、导航、授时等运行服务。

2空间信息技术

空间信息技术(Spatial Information technology)是20世纪60年代兴起的一门新兴

技术,70年代中期以后在我国得到迅速发展。主要包括卫星定位系统、地理信息系统和遥感等的理论与技术,同时结合计算机技术和通讯技术,进行空间数据的采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用等。空间信息技术在广义上也被称为"地球空间信息科学",在国外被称为GeoInformatics。相比于20世纪空间信息科学主要以信息技术、通信技术、航天遥感、导航定位技术的发展为主,21世纪发展主要包括时空信息获取、加工、管理和服务4个方面。 1天地一体化遥感信息应用网络体系是包括地面应用系统在内的、多种卫星体系组成的集成化和天地一体化网络系统。其中遥感信息获取、传输的基准将以天基为

主 ,由各类卫星和天基平台完成。将所有能完成空间遥感信息获取、传输、处理和分配的

卫星体系纳入遥感信息网 ,目的是为了解决天基遥感信息的条块分割、不便访问、信息融

合差、系统间不能很好地转换信息等问题。2时空信息加工与处理的自动化、智能化与实

化。3时空信息管理和分发的网格化。4时空信息服务的大众化。

地球空间信息技术也称“3S”技术,即由地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)和遥感测绘技术(RS)三大技术构成,与纳米技术、生物技术并称国际三大科技前沿领域

之一。从20世纪90年代开始,3S技术日益受到关注和重视,人们认识到只有将它们集成在一个统一的平台中才能充分发挥其各自的优势。

3空间信息的三大技术

3.1 全球定位系统

全球定位系统(Global Positioning System,通常简称GPS)是一个中距离圆型轨道卫星定位系统。GPS系统包括三大部分:空间部分——GPS卫星星座,地面控制部分——

地面监控系统以及用户设备部分——GPS信号接收机。它可以为地球表面绝大部分地区提

供准确的定位和高精度的时间基准。世界上第一个卫星导航系统(海军导航卫星系统)出

现于1964年1月,它是在美国海军授权下,由霍普金斯应用物理实验室开发,用于美国

海军舰队导航与定位的卫星系统。GPS从1973年开始研制,1978年2月发射第一颗试验

卫星,到1994年3月发射第24颗工作卫星,1995年宣布达到全运行工作能力,历经20年,耗资300多亿美元。GPS是基于三边测量定位的原理,延伸了光速测距和恒定的概念。通过测量从远距离源发射信号的传输时间,观察者可以确定他与发射体的距离。如果知道

在已知位置处三个发射体的距离,观察者可以准确计算出

1

他所在的位置。这就是GPS无线电导航的原理。GPS由24颗卫星的星系组成,其中每颗卫星上均装有多台原子钟。卫星在地球轨道上方约以20000km/s的速度在运动,每天绕

地球几圈。由于卫星的位置估计的准确度可以到米的量级,它们就代表了“已知位置的发

射体”。现在GPS于现代通信技术相结合,使得测定地球表面三维坐标的方法从静态发展

到动态,从数据后处理发展到实时定位与导航,极大地扩展了它的应用广度和深度。全球

定位系统具有全天候、高精度和自动测量的特点,因此它作为先进的测量手段和新的生产力,已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。军事领域主要用来

给航行中的军舰、飞机及导弹等设施提供定位和导航信息,同时也广泛应用于野外行进中

单兵和移动装备的定位及跟踪。测量领域则广泛应用于大地测量、资源勘探、地壳运动观测、地理测量等。GPS还大量应用于交通、救援、农业娱乐等领域。3.2 遥感技术

遥感技术((Remote Sensor,RS)是20世纪60年代兴起的一种不直接与目标物接触

而感知其性质和状态的探测技术,是根据电磁波的理论,应用各种传感仪器对远距的像元

分辨率可从1000m至0.5m,形成多层次、多尺度的综合观测体系。应用中可根据不离目标所辐射和反射的电磁波信息,进行收集、处理,并最后成像,从而对地面各种景物进行探

测和识别的一种综合技术。随着传感器技术、航天航空技术和数据通讯技术的不断发展,

现代遥感技术已经进入一个能动态、快速、多平台、多时相、高分辨率地提供对地观测地

新阶段。遥感技术的特点为:1宏观性,遥感图像或数据的宏观性,指一张23cmX23cm的

航片可覆盖60平方千米到30000平方千米的地表面积,并可同时获取任何范围的地表物

性参数。航空遥感飞行高度通常为10km左右,陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右。2

时效性,遥感图像或数据的时效性,指卫星遥感可覆盖获取地表及最新图像数据,如陆地

卫星每16天

可覆盖地区一遍、NOAA气象卫星每天能接收2次图像数据、Meteosat每30分钟可获

得同一地区的图像。3连续性,遥感图像或数据的连续性,指卫星图像具有连续覆盖特性,可获取一个区域的完整图像数据,进行各类资源与环境变化的调查。4多尺度性,遥感图

像或数据的多尺度性,指遥感图像同的任务选用不同平台和空间尺度的图像数据进行解释。5综合性,遥感图像或数据的综合性,指光谱数据(紫光、可见光、红外、微波的地物电

磁辐射信息差异)的综合和不同季节物候现象的综合。6可比性,遥感图像或数据的可比性,指热红外遥感可比目标物质昼夜之间的信息差异,微波遥感数据可对目标进行全天候、全天时探测,并对同一地域的多时相图像,进行空间结构综合分析和动态监测。7普适性,遥感图像或数据的普适性,指遥感信息可广泛应用于城市地理分析的许多方面和各种专题

研究等。8局限性,遥感图像或数据的局限性,指电磁波特性、探测深度、空间尺度等方面。

遥感技术如此重要,应用范围也是十分广阔,例如:1地质包括地质找矿、岩性分类、地震和火山活动、地下水、地热2土地资源土地利用调查:利用不同分辨率的图像融合,增强空间分辨率和光谱特性。3城市建设利用高分辨率影像,动态监测和规划城市基础设施、工业、零售业分布、房地产规划居民区分布、人口、占用耕地等等。4 林业林木覆

盖类型、森林立地因子的界定、城市园林绿化5线路工程工程稳定性分析、线路规划、

选线(润阳大桥、青藏铁路、南水北调、西气东输、西电东送工程)地质稳定性分析(地

质构造)6生态环境城市热岛效应监测:利用热红外扫描影像,分析城市热岛分布和产生原因石漠化水土保持和土壤侵蚀:三维动态模型分析灾害:如滑坡,河流淤积滩涂。7军

事全天候和全天时侦察:微波和热红外优势揭露军事伪装, 军事目标的识别。遥感技术

与我们的生活息息相关,俨然成为了不可或缺的一部分。

2

3.3 地理信息系统

地理信息系统(Geographic Information 台,并为智能化数据采集提供地学知识。3S

是高度自动化、实时化和智能化的对地观测系统,不仅具有自动、实时地采集、处理和System,GIS)为信息的展示与管理提供了一种新的方法,就是在计算机硬件、软件系统支

持下,形成了对研究现实世界(资源与环境)的现状和变迁的各类空间数据特性的属性进

行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统作为集计算机

科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一

体的新兴边缘学科迅速发展起来。近年来,GIS被世界各国普遍重视,尤其是“数字地球”概念的提出,使其核心技术GIS更为各国政府所关注。其具有以下4个方面的特征:1.具

有采集、管理、分析、和输出多种地理空间信息的能力。2.以地理研究和地理决策为目的,以地理模型方法为手段,具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力,并能产生高

层次的地理信息。3.具有公共的地理定位基础,使其中隐含的信息得以显示和表达,形成

空间和时间上连续分布的综合信息。4.由计算机系统进行空间地理数据管理,并由计算机

程序模拟常规或专门的地理分析方法,处理空间数据,产生有用信息,从而完成人类难以

遥感数据管理系统文献综述(大概)

新疆农业大学 专业文献综述 题目:遥感数据管理系统 姓名:古力古拉.约力瓦司 学院:计算机与信息工程学院 专业:信息管理与信息系统 班级:信管071班 学号:074631102 指导教师:蒲智职称:硕士 2011年12月20日 新疆农业大学教务处制

遥感数据管理系统的文献综述 古力古拉蒲智 摘要:随着遥感技术的飞速发展,获取的遥感影像资料也越来越多,而如何有效地存储及管理好这些海量数据,成为当前一个越来越突出的问题。遥感接受数据是遥感影像应用的重要数据来源,因此对待特殊格式的遥感数据的存储和管理成为卫星遥感应用的重要环节。基于VB开发技术建立遥感数据管理平台,实现空间数据的快速查询和属性数据的自动入库等高效管理功能。 关键词:卫星遥感;数据管理;存储;VB开发;数据查询; 引言 随着航天航空技术的发展,遥感技术手段也越来越成熟,其基础数据量也越来越庞大,使得如何有效地存储并管理遥感基础数据成为一个越来越突出的问题。遥感数据信息大多以数字形式存储,包括各种格式和不同级别的影像数据,但是大量数据资料没有得到有效利用,成为影像数据应用的瓶颈。如何有效的存储,管理和利用不断增多和更新的遥感数据是遥感应用中迫切需要解决的数据管理难题。因此必须理顺数据接受,处理,存储,管理和应用各个环节的流程,提高数据应用的效率,以快速获取和解译更加丰富的,有价值的空间数据信息,发挥卫星遥感影像的实时性和快速性优势。 1遥感数据管理的概述 遥感卫星成像工作主要包括两个方面的内容,一部分为信息获取,一部分为数据下传信息获取是指当卫星运行轨迹经过用户要求的观测区域上空时,针对用户圈定的地物目标,安排遥感器在指定工作模式下,获取指定时间内的图像数据下传是指将获取的图像数据通过卫星的数据传输系统,在地面接收站的覆盖范围内传回地面遥感卫星计划管理的任务就是将众多用户的观测申请,转换为满足用户需求符合卫星约束的遥感卫星工作计划卫星遥感数据管理系统是以卫星遥感接受数据作为数据基础,对多种类型和不同级别的卫星接受数据进行数据处理,数据存储和数据管理的系统,解决卫星遥感接收数据管理混乱和查询困难的技术难题,建立卫星接收原始数据库,卫星接收预处理数据库和卫星接收后处理数据库三个空间子数据库实体,开发遥感数据管理软件平台,实现接收数据的空间数据和属性数据的可视化管理,数据入库和多种方式查询的业务化功能。 遥感技术的应用范围 遥感技术广泛用于军事侦察,导弹预警,军事测绘,海洋监视,气象观测和互剂侦检等。在民用方面随着遥感成像技术的发展,遥感技术广泛用于灾害防治,环境监测,城市规划,农作物生长预报,地球资源普查,植被分类,海洋研制,地震监测等方面。 遥感的特点

RTK定位原理概述

一、RTK定位原理概述 RTK测量利用的是载波相位差分GPS技术来实时定位的,正是凭借差分改正和载波相位测距两种测量方法才使得动态定位的精度可以达到厘米级。差分GPS技术是利用了基准站与流动站之间空间的相关性来进行差分改正的,从而将定位的误差削弱。标准的差分GPS 原理是将基准站架设在高精度的已知点控制点上,通过基准站单点定位确定测站的位置坐标,然后通过实时定位测得的坐标与控制点坐标的比对,从而确定基准站上的定位误差。但在实际生产中,为了提高测量效率,基准站通常也可以架设在未知点上。下文就RTK基准站架设的两种情况进行解释。说明其架设原理。 GPS系统定位采用的是WGS-84坐标系,如下图所示。它是一个地心坐标系,所有的GPS接收定位测得的坐标都是基于该坐标系的坐标。换而言之,GPS接收机只能识别WGS-84坐标。但是在实际应用过程中,用户基于定位精度、坐标保密、控制变形等原因往往会建立其他坐标系统。这样就涉及到了坐标系统之间的相互转换,所以这就是为何几乎所有的GPS解算软件中都有坐标系统转换程序的原因。 现就国内坐标系统的应用为基础,介绍一下RTK测量时坐标系统的转换方法。至今为止,我国使用的平面坐标系统主要有北京54坐标系统、西安80坐标系统和国家2000坐标系统。这三者之间的本质区别在于采用了不同的椭圆基准。在实际生产中还存在地方独立坐标系统,它是在上述几种坐标系的基础上建立的。高程坐标系统主要有1956黄海高程基准和1985国家高程基准两个系统组成。

坐标系统的转换方法主要有七参数、四参数、三参数和一参数等。根据两套坐标系统之间的几个关系可以采用相应的转换方法。RTK测量过程中坐标系统的转换分为平面转换和高程转换两个方面。平面转换主要是采用控制点反算转换参数的方法,根据测区范围和精度的要求采用不同的转换方法。对于涉及到两个不同椭球基准的坐标系统之间的相互转换,一般都采用七参数进行转换,如果测区面积较小,可近似当做平面时(约10公时范围)可采用四参数进行转换。GPS高程系统的转换主要是采用高程拟合和似在地水准面精化模型进行高程内插。高程拟合主要有平面拟合和曲面拟合两种方法,平面拟合是在平面内选择至少3个高程控制点,通过GPS测量得到这些控制点的两套坐标,通过两套坐标系统求差可得到每个控制点上的高程异常值。然后根据不同的方法进行内插高程异常值,能过GPS测量,根据GPS高程以及高程异常值可求得测点的正常高。曲面拟合同平面拟合原理相同,只是在曲面内进行内套高程异常值,这种方法更符合实际情况,所以精度也相对较高。 差分GPS工作的基本原理是依据地面参考站与流动站之间的空间相关性而建立的。GPS卫星分布在距离地面约两万公里的太空,而地面参考站距流动站之间的距离为几十公里到几百公里之间,这个距离相对于星站距离可以忽略不计。因此,我们认为参考站与流动站周围的空间环境对两个接收机导航定位的影响是等价的。 二、基准站架高在已知点上 差分GPS系统主要由四部分组成,即GPS卫星、参考站、流动站

信息技术教师专业化发展研究文献综述

信息技术教师专业化发展研究文献综述 信息技术教师专业化发展研究文献综述信息技术教师专业化发展研究文献综述 教育学院教育技术022班方平 指导老师:熊才平 摘要:随着基础教育信息化的推进和新一轮课程改革的深入,中小学信息技术教育的地位日渐凸显.作为信息技术教育的实践者和培养学生信息素养的指导者—信息技术教师则面临着全新的挑战:信息技术教师专业化发展.信息技术教师专业化过程中存在的问题,如何提升信息技术教师专业化,促进信息技术教师专业化发展作了文献综述. 关键字:教育信息化;课程改革;信息技术教师;教师专业化 一,前言 教师职业从经验化,随意化到专业化,经历了一个发展的过程.从20世纪60年代中期开始,许多国家对教师"量"的急需逐渐被提高教师"质"的需求所代替,对教师素质的关注达到了前所未有的程度[1].80年代以来,教师专业化则形成了世界性的潮流. 90年代以来,信息化水平的不断提高,知识更新速度的加快,信息技术教育的地位日渐凸显.作为信息技术教育的实践者和培养学生信息素养的指导者—信息技术教师则面临着全新的挑战:信息技术教师专业化发展. 二,主题 (一)研究背景分析 中国教师专业化的历史进程:1988年,由范宁编译的《霍姆斯协会报告:明天的教师(1986)》可能是国内最早引进的国外教师专业化专题研究的论文.20 世纪 90 年代中期以后,教师专业化问题陆续引起广泛关注.2001年,由教育部师范司组织编写,用以指导专业化实践的《教师专业化的理论与实践》一书出版发行;同年,首都师范大学在国内开大学与中小学联姻之先河,建立教师专业发展学校.这两个从政府到学校,从理论到实践的重要行动,直接推动了国内教师专业化研究热潮的兴起.[2] 近年来,随着信息技术的高速度发展,日新月异的信息技术将人类带入了绚烂而精彩的信息社会,身处这一时代,我们可以强烈感受到信息技术的触角已经或正在延伸

基于ZigBee技术的RFID空间定位系统

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-2552(2009)09-0102-04 基于ZigBee技术的RFID空间定位系统 房淑芬 (辽宁省铁岭师范高等专科学校,铁岭112001) 摘 要:通过ZigBee mote与RFID reader结合的方式应用随机数定位算法展示了一种低能耗的基于Zigbee技术的R FID空间定位系统,使得对佩带了Zigbee mote的人可以实时进行定位。在本系统中,通过使用基于取样的表示方法,定位算法能够表示任意分布。通过将系统实现的算法与算法原型比较,可以发现在Non-Line-Of-Sight(NLOS)场景下,本算法的定位错误(positioning er-r ors)有明显改进。 关键词:RFI D;ZigBee;空间定位算法 RFID space location system based on ZigBee technology FANG Shu-fen (Tieling Normal C ollege of Liaoning Province,Tieling112001,China) Abstract:This paper presented a low energy cost RFID space location system based on Zigbee technology by using the combination of ZigB ee mote and R FID reader,and random sa mpling algorithm,by which a person holding an Zigbee mote can be located in real time.In this system,by using the representation based on random sa mpling,the location algorithm can represent ar bitrar y distribution.According to the comparison of the algorithm implemented in this system and the prototype algorithm,we it is concluded that the location err ors in this algorithm have been distinctly impr oved under the scenario of Non-Line-Of-Sight(NL OS). Key words:RFID;ZigBee;space location algorithm 0 引言 移动计算设备、无线技术和Inter net的飞速发展,促使人们对位置感知的服务系统越来越感兴趣。在许多应用中,都需要知道一个物体的确切位置。其中,GPS[1]是最著名,也是应用最广泛的定位系统,它被用来对户外移动的物体进行定位。对于室内的定位机制,有红外线[2]、超声波[3]、RFID[4]等等。 上面介绍了三种基于网络的定位机制。它们的共同点是采用固定的接收装置来接收佩带在人或物体上的发射装置发出的信息并将这些信息通过有线网络转发到控制中心。这些机制经常在一些跟踪系统中被采用。 红外线机制为每一个物体附带一个标签,这些标签周期性地通过红外线发射器发射自己的唯一的ID,固定的接收装置接收这些信息并通过有线网络将这些信息传到控制中心,通过这种方式来实现对室内物体的识别、定位。但是,这种机制存在两个缺点,首先它要求发射装置跟接收装置之间的光线不能被阻隔,另外,它要求在一个建筑内布置一个有线的网络以进行数据的传输。 超声波机制与红外线机制的区别就是把红外线换成了超声波。但是,由于目前超声波装置结构比较复杂,使得它的成本过高,目前还很难让大多数用户接受。RFID定位的典型系统是LANDMARC(Location identification based on dynamic active RFID calibra-tion)[4],它使用tags和r eaders来实现定位。这一系统的精确度随着所部署的tag的密度的增加而增加。但是部署太多的ta g是不实际的。 收稿日期:2009-02-10 作者简介:房淑芬(1965-),女,副教授,本科,研究方向为电子测量技术。 — 102 —

大数据时代的空间数据挖掘综述

第37卷第7期测绘与空间地理信息 GEOMATICS &SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY Vol.37,No.7收稿日期:2014-01-22 作者简介:马宏斌(1982-),男,甘肃天水人,作战环境学专业博士研究生,主要研究方向为地理空间信息服务。 大数据时代的空间数据挖掘综述 马宏斌1 ,王 柯1,马团学 2(1.信息工程大学地理空间信息学院,河南郑州450000;2.空降兵研究所,湖北孝感432000) 摘 要:随着大数据时代的到来,数据挖掘技术再度受到人们关注。本文回顾了传统空间数据挖掘面临的问题, 介绍了国内外研究中利用大数据处理工具和云计算技术,在空间数据的存储、管理和挖掘算法等方面的做法,并指出了该类研究存在的不足。最后,探讨了空间数据挖掘的发展趋势。关键词:大数据;空间数据挖掘;云计算中图分类号:P208 文献标识码:B 文章编号:1672-5867(2014)07-0019-04 Spatial Data Mining Big Data Era Review MA Hong -bin 1,WANG Ke 1,MA Tuan -xue 2 (1.Geospatial Information Institute ,Information Engineering University ,Zhengzhou 450000,China ; 2.Airborne Institute ,Xiaogan 432000,China ) Abstract :In the era of Big Data ,more and more researchers begin to show interest in data mining techniques again.The paper review most unresolved problems left by traditional spatial data mining at first.And ,some progress made by researches using Big Data and Cloud Computing technology is introduced.Also ,their drawbacks are mentioned.Finally ,future trend of spatial data mining is dis-cussed. Key words :big data ;spatial data mining ;cloud computing 0引言 随着地理空间信息技术的飞速发展,获取数据的手 段和途径都得到极大丰富,传感器的精度得到提高和时空覆盖范围得以扩大,数据量也随之激增。用于采集空间数据的可能是雷达、红外、光电、卫星、多光谱仪、数码相机、成像光谱仪、全站仪、天文望远镜、电视摄像、电子 显微镜、CT 成像等各种宏观与微观传感器或设备,也可能是常规的野外测量、人口普查、土地资源调查、地图扫描、 地图数字化、统计图表等空间数据获取手段,还可能是来自计算机、 网络、GPS ,RS 和GIS 等技术应用和分析空间数据。特别是近些年来,个人使用的、携带的各种传感器(重力感应器、电子罗盘、三轴陀螺仪、光线距离感应器、温度传感器、红外线传感器等),具备定位功能电子设备的普及,如智能手机、平板电脑、可穿戴设备(GOOGLE GLASS 和智能手表等),使人们在日常生活中产生了大量具有位置信息的数据。随着志愿者地理信息(Volunteer Geographic Information )的出现,使这些普通民众也加入到了提供数据者的行列。 以上各种获取手段和途径的汇集,就使每天获取的 数据增长量达到GB 级、 TB 级乃至PB 级。如中国遥感卫星地面站现在保存的对地观测卫星数据资料达260TB ,并以每年15TB 的数据量增长。比如2011年退役的Landsat5卫星在其29年的在轨工作期间,平均每年获取8.6万景影像,每天获取67GB 的观测数据。而2012年发射的资源三号(ZY3)卫星,每天的观测数据获取量可以达到10TB 以上。类似的传感器现在已经大量部署在卫 星、 飞机等飞行平台上,未来10年,全球天空、地空间部署的百万计传感器每天获取的观测数据将超过10PB 。这预示着一个时代的到来,那就是大数据时代。大数据具有 “4V ”特性,即数据体量大(Volume )、数据来源和类型繁多(Variety )、数据的真实性难以保证(Veracity )、数据增加和变化的速度快(Velocity )。对地观测的系统如图1所示。 在这些数据中,与空间位置相关的数据占了绝大多数。传统的空间知识发现的科研模式在大数据情境下已经不再适用,原因是传统的科研模型不具有普适性且支持的数据量受限, 受到数据传输、存储及时效性需求的制约等。为了从存储在分布方式、虚拟化的数据中心获取信息或知识,这就需要利用强有力的数据分析工具来将

《浅谈信息技术与课程整合》文献综述

浅谈信息技术与课程整合文献综述 院别:教育技术与传播学院 专业:教育技术(师范) 班级:08师范(2)班 姓名:钟金芳 学号:2008084144126

浅谈信息技术与课程整合 摘要:信息技术已经越来越被重视,成为一种重要的文化工具,在新课改的要求下,它的作用更加明确和提升了层次。在课堂教育中,信息技术与课程整合发挥着举足轻重的作用,然后,对于不少人来说,它还是一个较新的概念和领域,容易与熟悉的计算机辅助教学混淆。本文对信息技术与课程的整合的内涵进行了梳理,介绍其优势和发展过程中遇到的问题及对策。 关键字:信息技术课程整合内涵对策 一、信息技术与课程整合的内涵 何为信息技术与课程整合?李克东(华南师范大学教育技术研究所教授博导):信息技术与课程整合是指在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合,共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式。它的基本思想包括三个基本点:要在以多媒体和网络为基础的信息化环境中实施课程教学活动;对课程教学内容进行信息化处理后成为学习者的学习资源;利用信息加工工具让学生知识重构。何克抗(北京师范大学现代教育技术研究所教授博导)认为:信息技术与课程整合的本质与内涵是要求在先进的教育思想理论的指导下,尤其是主导、主体教学理论的指导下,把计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具、丰富的教学环境的创设工具,并将这些工具全面地应用到各学科教学过程中,使各种教学资源各个教学要素和教学环节,经过整理组合,相互融合,在整体优化的基础上产生聚集效应,从而促进传统教学方式的根本变革,也就是促进以教师为中心的教学结构与教学模式的变革,从而达到培养学生创新精神与实践能力的目标。祝智庭(华东师范大学教育科学学院教授)认为:课程整合是指把技术以工具的形式与课程融合,以促进对某一知识领域或多学科领域的学习技术使学生能够以前所未有的方法进行学习只有当学生能够选择工具帮助自己及时地获取信息 分析与综合信息并娴熟地表达出来时,技术整合于课程才是有效的技术应该象其他所有可能获得的课堂教具一样成为课堂的内在组成部分。南国农(我国著名电化教育专家):信息技术与课程整合指将信息技术以工具的形式与课程融合,以促进学习,指将信息技术融入课程教学系统各要素中,使之成为教师的教学工具学生的认识工具重要的教材形态主要的教学媒体,或指将信息技术融入课程教学的各个领域:班级授课、小组学习、自主学习成为既是学习的对象,又是学习的手段。黎加厚(上海师范大学教育技术系教授)认为:信息技术与课程整合是指把信息技术作为工具与课程融合,以增强对某一学习内容或多学科领域的学习信息技术使得学生能够以过去无法实现的方式进行学习当学生能够选择信息技术工具来帮助他们及时地获取信息,分析、综合并熟练地表达信息时,信息技术与课程整合才是有效的信息技术能够成为课堂活动的整体组成部分,就像教

GPS定位原理概述

GPS定位原理概述 GPS的组成GPS(Global Positioning System)即全球定位系统,是由美国建立的一个卫星导航定位系统,利用该系统,用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速;另外,利用该系统,用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。GPS计划始于1973年,已于1994年进入完全运行状态。GPS的整个系统由空间部分、地面控制部分和用户部分所组成:空间部分 GPS的空间部分是由24颗GPS工作卫星所组成,这些GPS工作卫星共同组成了GPS卫星星座,其中21颗为可用于导航的卫星,3颗为活动的备用卫星。这24颗卫星分布在6个倾角为55°的轨道上绕地球运行。卫星的运行周期约为12恒星时。每颗GPS工作卫星都发出用于导航定位的信号。GPS用户正是利用这些信号来进行工作的。控制部分 GPS的控制部分由分布在全球的由若干个跟踪站所组成的监控系统所构成,根据其作用的不同,这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站。主控站有一个,位于美国克罗拉多(Colorado)的法尔孔(Falcon)空军基地,它的作用是根据各监控站对GPS的观测数据,计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等,并将这些数据通过注入站注入到卫星中去;同时,它还对卫星进行控制,向卫星发布指令,当工作卫星出现故障时,调度备用卫星,替代失效的工作卫星工作;另外,主控站也具有监控站的功能。监控站有五个,除了主控站外,其它四个分别位于夏威夷(Hawaii)、阿松森群岛(Ascencion)、迭哥伽西亚(Diego Garcia)、卡瓦加兰(Kwajalein),监控站的作用是接收卫星信号,监测卫星的工作状态;注入站有三个,它们分别位于阿松森群岛(Ascencion)、迭哥伽西亚(Diego Garcia)、卡瓦加兰(Kwajalein),注入站的作用是将主控站计算出的卫星星历和卫星钟的改正数等注入到卫星中去。用户部分 GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机气象仪器等所组成。它的作用是接收GPS卫星所发出的信号,利用这些信号进行导航定位等工作。以上这三个部分共同组成了一个完整的GPS系统。 GPS定位原理概述(2): GPS的信号 GPS卫星发射两种频率的载波信号,即频率为1575.42MHz的L1载波和频率为1227.60HMz的L2载波,它们的频率分别是基本频率10.23MHz的154倍和120倍,它们的波长分别为19.03cm和24.42cm。在L1和L2上又分别调制着多种信号,这些信号主要有:C/A码 C/A码又被称为粗捕获码,它被调制在L1载波上,是1MHz的伪随机噪声码(PRN码),其码长为1023位(周期为1ms)。由于每颗卫星的C/A码都不一样,因此,我们经常用它们的PRN号来区分它们。C/A码是普通用户用以测定测站到卫星间的距离的一种主要的信号。P码 P码又被称为精码,它被调制在L1和L2载波上,是10MHz的伪随机噪声码,其周期为七天。在实施AS时,P码与W码进行模二相加生成保密的Y码,此时,一般用户无法利用P 码来进行导航定位。 Y码见P码。导航信息导航信息被调制在L1载波上,其信号频率为50Hz,包含有GPS卫星的轨道参数、卫星钟改正数和其它一些系统参数。用户一般需要利用此导航信息来计算某一时刻GPS卫星在地球轨道上的位置,导航信息也被称为广播星历。

信息技术概述习题答案

第一章计算机基础知识 第一节信息技术概述 1信息化社会的技术特征是______。 A.现代信息技术 B.计算机技术 C.通信技术 D.网络技术 2下面关于信息的定义,不正确的是______。 A.信息是不确定性的减少或消除 B.信息是控制系统进行调节活动时,与外界相互作用、相互交换的内容 C.信息是事物运动的状态和状态变化的方式 D.信息就是指消息、情报、资料、信号 3信息来源于社会又作用于社会,说明信息具有______。 A.社会性 B.传载性 C.时间性 D.不灭性 4信息被存储和传输,说明了信息具有______。 A.社会性 B.传载性 C.能动性 D.不灭性 5信息技术的根本目标是______。 A.获取信息 B.利用信息 C.生产信息 D.提高或扩展人类的信息能力 6信息技术指的是______。 A.获取信息的技术 B.利用信息的技术 C.生产信息的技术 D.能够提高或扩展人类信息能力的方法和手段的总称 7信息技术的发展经历了______发展时期。 个个个个 8信息技术大致上可以归纳为______相互区别又相互关联的层次。 个个个个 9信息获取技术属于信息技术的______。 A.主体层次 B.应用层次 C.外围层次 D.其它层次 10下列技术不属于信息获取技术的是______。 A.传感技术 B.遥测技术 C.遥感技术 D.机器人技术 11信息技术的主体层次,除了包括信息获取技术、信息存储技术、信息处理技术、信息传输技术外,还包括______。 A.激光技术 B.微电子技术 C.卫星通信技术 D.信息控制技术

12目前在信息处理技术中起中坚作用的是计算机技术和_______等。 A.人工智能技术 B.多媒体技术 C.计算机网络技术 D.无线通信技术 13关于信息技术的功能的描述,不正确的是______。 A.信息技术的功能是指信息技术有利于自然界和人类社会发展的功用与效能 B.从宏观上看,信息技术最直接、最基本的功能或作用主要体现在:辅人功能、开发功能、协同功能、增效功能和先导功能 C.在信息社会中,信息技术的功能或作用是有限的,且固定不变 D.信息技术的天职就是扩展人的信息器官功能,提高或增强人的信息获取、存储、处理、传输、控制能力 14下面关于信息化的描述,不正确的是______。 A.信息化是当代技术革命所引发的一种新的社会经济现象 B.信息化仅仅是指信息处理电脑化,远程通信体的网络化 C.物质生产日益依靠信息生产,且在生产和服务消耗构成中,信息所占比重上升 D.经济运行和社会进步过程中,信息活动的导向作用加强 15信息化社会不仅包括社会的信息化,同时还包括______。 A.工厂自动化 B.办公自动化 C.家庭自动化 D.上述三项 16 0~9等数字符号是十进制数的数码,全部数码的个数称为______。 A.码数 B.基数 C.位权 D.符号数 17关于进位计数制的描述,正确的是______。 、D、H、O分别代表二、八、十、十六进制数 B.十进制数100用十六进制数可表示为(100)16 C.在计算机内部也可以用八进制数和十六进制数表示数据 D.十六进制数AEH转换成二进制无符号数是 18数值10H是______的一种表示方法。 A.二进制数 B.八进制数 C.十进制数 D.十六进制数 19二进制数01100100转换成十六进制数是______。 20计算机的存储容量常用KB为单位,这里1KB表示______。 个字节个二进制信息位个字节个二进制信息位 21下列存储容量单位中,最大的是______。

空间定位技术论文

空间定位技术与定位信息 学院: 专业: 学生姓名: 学号:

合成孔径雷达(InSAR) 合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种高分辨率的二维成像雷达。它作为一种全新的对地观测技术,近20 年来获得了巨大的发展,现已逐渐成为一种不可缺少的遥感手段。与传统的可见光、红外遥感技术相比,SAR 具有许多优越性,它属于微波遥感的范畴,可以穿透云层甚至在一定程度上穿透雨区,而且具有不依赖于太阳作为照射源的特点。微波遥感还能在一定程度上穿透植被,可以提供可见光、红外遥感所得不到的某些新信息,使其具有全天候、全天时的观测能力,这是其它任何遥感手段所不能比拟的。 传统的SAR 技术只能获得目标的二维信息,它缺乏获取地面目标三维信息和监测目标微小形变的能力。通过将干涉测量技术与传统SAR 技术结合而形成的合成孔径雷达干涉技术(Synthetic Aperture Radar Interferometry,InSAR)提供了获取地面三维信息的全新方法。 一、InSAR技术基本原理 InSAR的原理是通过两副天线同时观测或通过一副天线两次平行观测,获取地面同一景观的复图像对,根据地面各点在两幅复图像中的相位差,得出各点在两次成像中微波的路程差,从而获得地面目标的三维信息。[1] 雷达数据干涉处理要满足几个条件[2],第一,基线长度要满足相干的要求;第二,相干图像获取期间成像区变化要足够小;第三,将数据处理成SLC(单探视复数)格式。 InSAR 数据处理的核心算法包括SAR 图像配准、干涉相位图的生成和滤波、相位解缠、干涉基线参数确定或估计等。其数据处理流程和处理步骤可以概括如下: (1)获取满足InSAR处理条件的机载或星载雷达数据; (2)对每一频段数据按斜距坐标生成复数SAR图像; (3)根据两个复数图像,计算图像中每一个配准像元的相位差,即干涉相; (4)用相位解缠技术解2π模糊性; (5)将解缠过的相位差转换为地物高程角;

空间信息多维可视化技术综述_芮小平

收稿日期:2003-01-04 基金项目:国家973基金(G2000077906)资助;中科院知识创新项目(CX020019)资助. 作者简介:芮小平,博士研究生,研究方向为“网络三维地理信息系统”,E -mail :ruix p @yahoo .com .cn ;赵扬,硕士研究生,研究方向为组建式地理信息系统,E -mail :davyonn et @https://www.doczj.com/doc/f13962586.html,. 空间信息多维可视化技术综述 芮小平1,赵 扬3,杨崇俊2,张彦敏3 1 (北京交通大学交通运输学院,北京100044) 2(中国科学院 遥感应用研究所遥感科学重点实验室,北京100101) 3(中国矿业大学 (北京)资源开发工程系,北京100083) 摘 要:可视化技术的出现为分析和处理海量信息提供了新的手段.将空间信息多维可视化的实现方法分为基于2变量的多信息可视化、基于多变量的多维信息可视化和基于动画的多维信息可视化三类,并详细讨论了这三类方法的各 种实现算法. 关键词:可视化;空间;多维信息中图分类号:T P 391 文献标识码:A 文章编号:1000-1220(2004)09-1636-05 Survey on the Visualization of Multidimensional Spatial Information RU I Xia o-ping 1,ZHAO Ya ng 3,Y AM G Cho ng -jun 2,Z HAN G Ya n-min 3 1( School of Traff ic and Transportation ,Beijing Jiaoton g University ,Beijing 100044,China ) 2( The State Key Laboratory of Remote Sensing Information S ciences ,Institure of Remote Sensin g Applications , Ch ines e Acad my of Sciences ,Beijing 100101,Ch ina ) 3( Dep artmen t of Resou rce Develop ment En gineering ,China Un iverstiy of Mining & Technolog y Beijng ,Beijing 100083,China ) Abstract :T he v isualizatio n techno log ies give us new w ays to analy sis and pro cess massiv e infor matio n.This paper div ides visua lization technologies o f the multidimensional info rma tio n into th ree par ts :T ech niques ba sed o n 2-v ariate displays,multiva ria te visualization techniques,techniques based on anima tio n.The a utho r intr oduced kinds of v isuali zation alg o rithm s in this paper a nd these alg orithms indica te the resear ch sta te of visua liza tion o f spatial multidimensional infor matio n in recent y ea rs. Key words :v isualizatio n ;spa tial ;multidimensio nal info rma tion 1 引 言 科学计算可视化自20世纪80年代提出以来,迅速发展成为一个新兴的学科,其理论和技术对空间信息的表达和分析 产生了巨大的影响,这种影响可以归纳为两个方面:一方面,从技术层次来讲,可视化技术与GIS 技术的结合,促进了GIS 地学数据的图形表达;另一方面,从理论层次来讲,可视化不仅是通过计算机图形显示来表达数据,本质上是人们建立某种事物(或某人)在脑海中的意象,是人们对空间信息认知和交流的过程[1].可视化技术把人和机器以一种直觉而自然的方式统一起来,这无疑使人们在3维世界中,用以前不可想象的手段来获取信息和发挥自己的创造性.由于可视化技术在信息处理与分析方面具有不可比拟的优越性,它已经成为信息爆炸时代人们分析和驾驭信息的有力工具.与其它领域的信息相比,空间信息具有信息量大,情况复杂等特点,借助可视化技术可以帮助我们更加全面和准确的了解复杂的空间信 息并进一步分析空间变化规律. 多维性是空间现象的本质特征,同时也是虚拟G IS 管理空间信息一个的基本特点.空间多维信息的可视化为解释空间现象的本质提供了新的手段,它对复杂空间现象的理解起着越来越重要的作用.由于时间维和其它专题维的引入,使地球空间多维信息的表达方法体系得到了极大的提升,许多在传统可视化中不可想象的方法由于计算机图形学的发展变得可能. 2 多维信息可视化技术的分类 由于多维信息的复杂性,很难用简单的标准对现有多维信息可视化技术进行分类.本文根据可视化技术的目的、类型以及数据的维数,将多维信息可视化技术分为如下三类.2.1 基于2变量的多维可视化技术 这种方法由基本的2变量显示以及可同步观察这个2变  第25卷第9期 2004年9月 小型微型计算机系统M IN I -M I CRO SY ST EM S V o l.25No.9 Sep .2004

空间定位技术作业参考答案

研究生试卷 2013年— 2014年度第二学期 课程名称:空间定位技术评分:_________ 专业:测绘工程年级: 2013 研究生姓名: * * * 学号:********** 任课教师姓名: * * * 注意事项 1.答题必须写清题号; 2.字迹要清楚,保持卷面清洁; 3.试题随试卷交回; 4.考试课按百分制评分,考查课按5级分制评分; 5.阅完卷后,一周内将试卷、试题、成绩单由任课教师签名后,送有关部门。

合成孔径雷达干涉测量(InSAR) 摘要:本文主要介绍了合成孔径雷达干涉测量技术的发展简史、基本原理、及其3种基本模式,并且对其数据处理的基本步骤进行了概述。最后,还讲述合成孔径雷达干涉测量的主要应用,并对其未来发展进行了展望。 关键字:合成孔径雷达,合成孔径雷达干涉测量,微波遥感,影像 1.发展简史 合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种高分辨率的二维成像雷达。它作为一种全新的对地观测技术,近20年来获得了巨大的发展,现已逐渐成为一种不可缺少的遥感手段。与传统的可见光、红外遥感技术相比,SAR 具有许多优越性,它属于微波遥感的范畴,可以穿透云层,甚至在一定程度上穿透雨区,而且具有不依赖于太阳作为照射源的特点,,具有全天候、全天时的观测能力,这是其它任何遥感手段所不能比拟的。微波遥感还能在一定程度上穿透植被,可以提供可见光、红外遥感所得不到的某些新信息。随着SAR 遥感技术的不断发展与完善,已经成功应用于地质、水文、海洋、测绘、环境监测、农业、林业、气象、军事等领域。 L. C. Graham 于1974 年最先提出了合成孔径雷达干涉测量(InSAR )三维成像的概念,并用于金星测量和月球观察。后来Zebker、G. Fornaro及A. Pepe等做出了进一步的研究,以解决InSAR 处理系统中有关基线估计、SAR 图像配准、相位解缠和DEM 生成等方面的问题。自1991 年7 月欧空局发射载有C 波段SAR 的卫星ERS- 1 以来,极大地促进了有关星载SAR 的InSAR 技术研究与应用。由于有了优质易得的InSAR 数据源,大批欧洲研究者加入到这个领域,亚洲(主要是日本)的一些研究者也开展了这方面的研究。日本于1992 年2 月发射了JERS- 1,加拿大于1995 年初发射了RADARSAT,特别是1995 年ERS- 2 发射后,ERS- 1 和ERS- 2 的串联运行极大地扩展了利用星载SAR 干涉的机会,为InSAR 技术的研究提供了数据保证。目前用于InSAR 技术研究的数据来源主要有:ERS- 1/2、SIR- C/X SAR、RADARSAT、JERS- 1、TOPSAR 和SEASAT 等。 1979年9月,我国自行研制的第一台合成孔径雷达原理样机在实验室完成,并在试飞中获得我国第一批SAR 影像。1989年起国家科委设立了“合成孔径雷达遥感应用实验研究项目”,拉开了大规模雷达遥感研究的帷幕。目前国内外许多部门和科研机构正积极从事着InSAR 技术机理及其应用的研究,已经取得了许多成果,InSAR 技术的前景日益看好。

6G技术发展及展望

1.6G技术背景及意义 用户通信需求提升和通信技术革新是移动通信系统演进的源动力。为了满足“动中通”的业务需求,第一代移动通信系统实现了“移动”能力与“通信”能力的结合,成为移动通信系统从无到有的里程碑,并拉开了移动通信系统的演进序幕。伴随着数字技术的成熟,第二代移动通信系统完成了从模拟体制向数字体制的全面过渡,并开始扩展支持的业务维度。在日益丰富的业务需求驱动下,第三代移动通信系统采用了全新的码分多址接入方式,完善了对移动多媒体业务的支持至此,高数据速率和大带宽支持成为移动通信系统演进的重要指标。以多入多出和正交频分多址接入为核心技术的第四代移动通信系统不仅获取了频谱效率和支撑带宽能力的进一步提升,还成为了移动互联网的基础支撑。在4G获得巨大商业成功的同时,第五代移动通信系统(5G)逐渐渗透到垂直行业,把支持的传统增强移动宽带业务(eMBB)场景延拓至海量机器类通信(mMTC)场景和超高可靠低时延通信场景。基于大规模多入多出、毫米波(mmWave, millimeter wave)传输、多连接等技术,5G实现了峰值速率、用户体验数据速率、频谱效率、移动性管理、时延、连接密度、网络能效、区域业务容量性能的全方位提升。纵观上述的演进历程,满足用户的通信需求是每代系统演进的首要目标,而新的通信技术则是每代系统演进的驱动。 到目前为止,1G到5G的设计通过技术驱动,用户和网络的基本需求(如用户数据速率、时延、网络谱效、能效等)得到了一定的满足。但是受制于技术驱动能力,1G到5G的设计并未涉及更深层次的通信需求。在未来第六代移动通信系统(6G)中,网络与用户将被看作一个统一整体。用户的智能需求将被进一步挖掘和实现,并以此为基准进行技术规划与演进布局。5G的目标是满足大连接、高带宽和低时延场景下的通信需求。在5G演进后期,陆地、海洋和天空中存在巨大数量的互联自动化设备,数以亿计的传感器将遍布自然环境和生物体内。基于人工智能(AI, artificial intelligence)的各类系统部署于云平台、雾平台等边缘设备,并创造数量庞大的新应用。6G的早期阶段将是5G进行扩展和深入,以AI、边缘计算和物联网为基础,实现智能应用与网络的深度融合,实现虚拟现实、虚拟用户、智能网络等功能。进一步,在人工智能理论、新兴材料和集成天线相关技术的驱动下,6G的长期演进将产生新突破,甚至构建新世界。

空间信息产业发展报告

空间信息产业发展报告 一、概述 (2) 二、空间信息产业现状 (3) (一)空间信息产业界定 (3) (二)空间信息产业特征 (5) (三)国内外空间信息产业发展现状 (13) (四)技术发展情况 (27) 三、空间信息产业发展形势与趋势 (36) (一)全球空间信息产业发展总体趋势 (37) (二)空间信息产业发展的优势 (42) (三)空间信息产业发展的机遇与挑战 (47)

一、概述 当前,人类社会的发展已经进入一个以电子和信息技术为核心的新一轮新技术竞争发展阶段。随着计算机技术、网络技术、航空航天技术、通信技术的发展,以卫星导航、地理信息、遥感等高新技术为核心的空间信息技术迅速扩展、渗透到众多行业和产业。空间信息技术已经成为人类合理有效地利用资源、解决经济和社会可持续发展重大问题的支撑技术之一。 空间信息技术是涉及遥感对地观测、地理信息和卫星导航的综合性技术,是新一代信息技术的重要组成部分。由该技术派生的空间信息产业是我国战略性新兴产业的重要组成部分,是极其典型的高技术产业。与传统信息技术产业相比,该产业具有需求旺盛、服务面广、产业带动系数大、就业机会多、产出附加值高、综合效益好、市场前景广阔等特点,极具发展空间和潜力。加快发展空间信息产业是我国在后国际金融危机时期抢占信息产业制高点、争夺技术创新话语权、努力构建现代产业体系、形成国际竞争优势的重要途径。 当前,以北斗系统为主体的中国卫星导航技术创新与应用产业化发展,更是新一代信息技术的核心要素,是空间信息技术综合应用的关键环节,也是推动科技创新、发展经济、改善民生的重要抓手和发动机与倍增器。随着“北斗卫星导航系统”和“高分辨率对地观测”等国家重大科技专项的稳步实施,以及卫星导航、地理信息和遥感对地观测(GNSS/GIS/RS)3S融合创新与综合应用的高速发展,“十二五”期间我国空间信息产业将迎来发展的重大战略机遇期。

信息技术新发展及其应用综述

信息技术新发展及其应用 陆以勤(华南理工大学电子与信息学院、教授) 本专题从七个方面介绍信息技术的新发展及其应用,第一个是微电子与光电子,第二个是现代通信技术,第三个是遥感技术,第四是智能技术,第五是高性能计算机与网络,第六是消费类电子技术,第七是信息安全技术。 一、微电子与光电子 在讲这个之前,我想请教一下各位老师,到目前为止,唯一一个在同一个领域都取得诺贝尔奖的一个科学家,能不能说出来?不是爱因斯坦,爱因斯坦只拿过一次诺贝尔物理奖;也不是居里夫人,居里夫人是在化学和物理,不是同一个领域,她拿了两次诺贝尔奖。这个科学家叫巴丁,他是晶体管的发明人,因为他和肖克莱、布拉顿三个人一起发明了晶体管,1946年他们开展了这个研究,1947年观察到了晶体管,1956年获得诺贝尔奖,1972年因为他和另外两个科学家发明了超导,所以第二次拿到了诺贝尔物理奖。他曾经开玩笑说他每次都得了三分之一,得了两次才拿到三分之二,他还必须和另外两个科学家再合作一次,再拿一次,才能拿到整个诺贝尔奖。 我们言归正传,微电子学是什么?它是电子学的分支,它主要是研究半导体材料上构成的微小型化电路的技术,包括我们刚才说的半导体器件,集成电路设计,集成电路的工艺和测试等。在信息社会,我们要求高集成度、低功耗、高性能、高可靠性的电子产品,那如何研究出这种器件就是微电子学研究的内容。我们以一个它的发展线路来看一下,我刚才谈到巴丁和另外两个科学家,一个是肖克莱,他提出了著名的PN结理论,另外一个科学家叫布拉顿,他们三个于1946年1月在贝尔实验室成立了半导体研究小组,经过差不多两年,他们观察到了具有放大作用的晶体管,1956年获得诺贝尔奖。晶体管是分离电路,还不能满足我们体积小、低功耗的要求,能满足这个要求的就是集成电路。从晶体管发展到集成电路已经有50年了,1952年英国科学家G.W.A. Dummer第一次提出了集成电路的设想,1958年以德克萨斯仪器公司的科学家基尔比(Clair Kilby)为首的研究小组研究出世界上第一块集成电路,2000年获得诺贝尔奖。集成电路发展了五十年,它的集成度越来越高,我们有一个著名的摩尔定律,摩尔(Gordon Moore)是Intel公司的创始人,他提出这个定律的时候是1965年,那时候他还不是在Intel,而是在仙童半导体公司做实验室主任,他为《电子学》杂志35周年专刊写了一篇报告,题目是“让集成电路填满更多的元件”。摩尔定律说的是芯片上的晶片上的晶体管数量每隔两年,就是24个月翻一番,到现在摩尔定律还在起作用。 我们前面说的是微电子技术,下面我们就再说一下光电子技术,为什么把微电子技术和光电子技术放在一起谈?光电看起来好像不相干,是两个独立的学科,实际上他们是有密

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