数字地球论文
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测绘技术中的数字地球模型生成与效果展示近年来,随着科技的快速发展,测绘技术在地理信息领域中得到了广泛的应用。
其中,数字地球模型(Digital Earth Model,DEM)作为一种重要的测绘技术手段,在空间数据的生成与展示方面发挥着重要的作用。
本文将就数字地球模型的生成与效果展示进行探讨。
数字地球模型的生成是指通过采集、处理和分析地理空间数据,利用数学模型将地球上的地形、地貌等信息进行数字化表示的过程。
其核心技术是数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)的生成。
DEM通过使用各种测量技术,如卫星遥感、全球定位系统(GPS)等获取地表高程数据,并将其存储为数字化的栅格数据。
通过对DEM的构建和处理,我们可以获取到地球表面的三维高程数据。
数字地球模型的生成涉及到多种技术,其中最常用的是雷达测高技术。
雷达测高技术通过发射和接收雷达波,利用波的反射信号来测量目标地物的高程。
这种技术具有遥感范围广、解析度高、数据获取快速等优势。
此外,地形的绘制和高程数据的分析也是数字地球模型生成过程中的重要环节。
地形的绘制使用地图编辑软件等工具来完成,通过绘制高程等等线、等高线、等高面等形式,将地球上的地形特征进行可视化的展示。
数字地球模型的效果展示是将生成的三维地球模型以图像、动画、交互等形式呈现给用户的过程。
通过数字地球模型的效果展示,我们可以直观地感受到地球的真实面貌,获得地形、水系、植被等信息。
数字地球模型的效果展示大致可分为静态展示和动态展示两种形式。
静态展示主要是通过图像或影像来展示数字地球模型的特征。
通过对数字地球模型进行二维化处理和数据压缩,可以将其呈现为高分辨率的图像。
这种展示方式可以非常清晰地显示出地球的地形特征和地貌变化。
同时,借助计算机图形学的发展,我们还可以对静态展示进行进一步地增强,例如添加虚拟光照、纹理等效果,使得数字地球模型的呈现更加逼真。
动态展示是通过动画或视频等方式展示数字地球模型的兴趣点、特定地理现象的演变过程等。
漫谈现代测绘学与数字地球【摘要】本文主要探讨了现代测绘学与数字地球之间的关系。
首先介绍了现代测绘学的发展历程,然后阐述了数字地球的概念及应用。
接着探讨了现代测绘学与数字地球的密切关系以及数字地球对测绘学的影响。
最后分析了数字地球在测绘学中的具体应用,并对现代测绘学与数字地球的发展趋势进行了展望。
结论部分则讨论了数字地球为测绘学发展带来的挑战与机遇。
本文旨在深入探讨现代测绘学与数字地球的关联,为测绘学领域的发展提供一定的参考和启发。
【关键词】现代测绘学、数字地球、发展历程、概念、应用、关系、影响、发展趋势、挑战、机遇1. 引言1.1 漫谈现代测绘学与数字地球现代测绘学是利用各种测量技术和设备对地球表面进行详细测量和描述的一门学科。
而数字地球则是通过数字化技术和地理信息系统将地球表面的信息进行数字化处理和展示,实现全球信息的集成和共享。
现代测绘学与数字地球之间有着密切的关系,数字地球的发展也深刻影响着现代测绘学的发展方向。
数字地球的概念及应用包括了地理信息系统、遥感技术等领域,为现代测绘学提供了更加精确和高效的测量工具。
数字地球的出现改变了传统测绘学的工作模式,使得测绘工作更加便捷、高效。
数字地球还在不断拓展应用领域,如应用于城市规划、资源管理、环境保护等多个领域。
现代测绘学与数字地球的关系密不可分,数字地球的发展推动了现代测绘学的不断进步。
数字地球为测绘学带来了更多的数据资源和技术手段,促进了测绘学的发展和创新。
数字地球也对现代测绘学提出了挑战,需要不断学习和适应新的技术和方法,以适应数字化时代的发展需求。
将是现代测绘学领域一个值得深入探讨的重要话题。
2. 正文2.1 现代测绘学的发展历程现代测绘学的发展历程可以追溯至19世纪初,当时测量技术逐渐发展并广泛应用于土地测绘、地图制作、工程测量等领域。
随着科学技术的不断进步,现代测绘学逐渐形成了自己的理论体系和方法论。
20世纪初,随着电子技术的发展,遥感技术和地理信息系统的出现使测绘技术得到了进一步的提升。
一数字地球产生及存在意义在人类文明发展到相当高度的今天,由于人类获取信息的能力飞速提高,我们进入了知识爆炸的新时期。
在这个新时期里知识或者说信息资源的匿乏已经不是摆在我们面前的主要问题,取而代之的是如何更为有效地利用信息,面对爆炸性增长的信息,如何有效驾驭信息,而不被浩瀚的信息海洋所淹没是个亟待解决的问题。
在这种背景下,“数字地球”作为充分利用信息的有效手段,自然而然地孕育而出。
“数字地球”是把地球上每一处的所有信息,按照地球的地理坐标(比如经度和纬度)加以整理,建立统一模型。
在这个信息模型的基础上,我们就可以快速地、完整地、形象地了解地球上各种宏观和微观的情况,并充分发挥这些数据的作用。
“数字地球”将成为人类认识我们所处的这一星球的新方式。
“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和认识。
它的核心思想有两点,一是用数字化手段统一性地处理地球问题,另一点是最大限度地利用信息资源。
发表职称论文加微信 LSN2020 90年代以来随着计算机、通信技术为代表的信息技术的蓬勃发展,人类获取、存储和处理信息的能力得到了空前的扩展,已经具备了用数字化手段考察地球的能力。
与此同时,数字技术由于具有模拟技术所不可比拟的优点,可以使信息更为有效地为我们所用,所以最大程度地利用信息,发挥其最大效用既是“数字地球”的初衷,也是“数字地球”的关键所在。
二 21世纪的数字地球发展与应用1、灾害模拟与预报根据洪灾演进的水力学特性,重点探讨了基于数字地球的格网模型构建、“体积法”洪水淹没范围计算以及逐次扩大范围的渐进递归算法,最后综合上述方法实现了基于数字地球的位置无关的洪灾演进模型及其表现。
随着数字信息技术研究的深入,水灾演进的推算上升到模拟仿真的高度,可以为水灾事件发生的时间、地点、范围和强度提供快速、准确、直观、有效的预报手段。
针对水灾的特征,在数字地球的平台上建立了能准确、象地模拟洪灾演进行为和影响范围的数学模型,通过实时动态演示其演进过程,进行灾难的分析模拟,从而有效地支持救援方案的快速生成和辅助决策的模拟分析,达到利用有限的人力、物力最大限度地提高救灾效率、降低决策偏差、减少灾害带来的损失的目的。
数字地球技术在地质勘探中的应用及发展地球是我们生存的家园,同时也是人类认识和探索的对象。
地质勘探是通过对地质构造、地质灾害、地下资源等方面的调查和研究,认识和了解地球现象和规律,以及获取矿产资源信息等的科学活动。
数字地球技术是一种应用现代数字技术、地球物理学、地图学等综合技术手段进行地球空间信息管理、建模、分析、模拟、可视化、决策等活动的新技术。
这一技术的应用不仅有助于加快地质勘探的速度,提高勘探效率,也可以减少自然资源开采对环境的影响,有着广泛的应用前景和发展空间。
数字地球技术在地质勘探中的应用1. 地形测绘利用Lidar和全息雷达等技术,能够高精度、高分辨率地获取地形数据。
这些数据可以帮助地质学家更精确地分析地层构造和地质灾害。
2. 空间数据分析通过空间数据库、遥感数据等技术,可以采集和存储大量三维空间数据,如地形、土壤、水文等,分析地下脉络分布、矿物含量和分布情况等。
地球信息模型也可以作为一种可视化的工具,帮助人们更好地了解地球和资源的分布情况。
3. 挖掘矿产资源数字地球技术可以帮助探矿企业更好地了解矿床位置、形态、大小和矿物品位等信息,拓展新矿区,减少不必要的勘探过程和成本。
4. 管理自然资源使用数字地球技术的地图和模型,可以对矿业、水资源等自然资源进行优化管理,以达到提高效率和减少环境对自然资源威胁。
数字地球技术的发展数字地球技术的发展是一个不断推动的过程。
近年来,特别是在大数据和人工智能的支持下,数字地球技术一直在迅速发展,不断扩大应用领域和提高技术水平。
数字化地质调查云平台作为一种新的工具,可以更好的整合、可视化多源数据,支持各类数字地质应用,也将为矿产勘探和资源管理领域的应用发展提供新的支撑技术。
同时,由于数字地球技术的底层技术是精密的测绘和3D模型技术,也在不断地向测绘、建筑、城市规划等领域渗透。
数字地球技术还在不断的探索和发展,其在地质勘探领域的应用也是在创新与发展中。
未来,将拥有更多数字化的地质调查,同时也要加强对数值模拟、在线数据分享、人工智能等新技术的研究和应用。
“数字地球”与可持续发展
随着科技的飞速发展,数字地球的概念逐渐成为现实。
数字地球是一个虚拟的、数字化的地球模型,它通过收集和分析大量的地理空间数据,来模拟和预测地球的自然和人类活动。
这一概念在推动可持续发展方面发挥着重要作用。
首先,数字地球能够提供精确的地理信息,帮助规划者和决策者更好地理解地球的自然资源分布。
例如,通过分析卫星图像和地理信息系统(GIS)数据,可以确定哪些地区适合农业发展,哪些地区需要保护以维持生态平衡。
其次,数字地球在环境监测方面具有显著优势。
通过实时监控大气、水体和土壤的质量,可以及时发现环境问题并采取措施。
这对于应对气候变化、保护生物多样性和减少污染至关重要。
再者,数字地球促进了资源的高效利用。
通过模拟和优化资源分配,可以减少浪费,提高资源的利用效率。
例如,在城市规划中,数字地球可以帮助确定最佳的交通网络布局,减少拥堵和能源消耗。
此外,数字地球还支持灾害管理。
通过预测自然灾害的发生,可以提前采取措施保护人民的生命财产安全。
同时,在灾害发生后,数字地球可以提供实时的救援信息,帮助救援团队更有效地进行救援工作。
最后,数字地球为教育和公众意识的提高提供了平台。
通过可视化的地球模型,人们可以直观地了解地球的生态系统和环境问题,从而增强环保意识和参与可持续发展的意愿。
总之,数字地球作为一项创新技术,为实现可持续发展提供了强有力
的支持。
通过精确的地理信息、环境监测、资源优化、灾害管理和教育宣传,数字地球有助于构建一个更加和谐、可持续的地球。
从数字地球到智慧地球从数字地球到智慧地球李德仁龚健雅邵振峰*摘要:本⽂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⼀数字地球及其取得的成就前美国副总统阿尔·⼽尔在1998年提出数字地球时,为我们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,甚⾄⼀个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,也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,真可谓“全部地球尽收眼底”。
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 everything on Web)。
*李德仁,中国科学院院⼠,中国⼯程院院⼠,国际欧亚科学院院⼠,武汉⼤学教授、博⼠⽣导师,主要从事以遥感(RS)、全球卫星定位系统(GNSS)和地理信息系统(GIS)及其集成为代表的空间信息科学的科研和教学⼯作。
龚健雅,博⼠,武汉⼤学教授,博⼠⽣导师,测绘遥感信息⼯程国家重点实验室主任。
邵振峰,博⼠,武汉⼤学测绘遥感信息⼯程国家重点实验室3S集成研究室。
图1真实地球和数字地球的关系数字地球是⼀个⽆缝的覆盖全球的地球信息模型,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在内]8[。
介绍数字地球的英文作文英文:The concept of Digital Earth, also known as the "virtual planet," refers to a three-dimensional representation of the Earth that is created by the integration of various geospatial technologies and data. This virtual model allows us to visualize and analyze the Earth's features and phenomena in a digital environment, providing valuable insights for a wide range of applications, including environmental monitoring, urban planning, disaster management, and natural resource exploration.Digital Earth is a powerful tool for scientists, policymakers, and the general public to better understand and address global challenges. For example, it can be used to track changes in land use and vegetation over time, monitor air and water quality, and assess the impact of climate change on different regions. In addition, itenables us to simulate and predict natural disasters such as hurricanes, earthquakes, and wildfires, helping to improve preparedness and response efforts.In the field of urban planning, Digital Earth can support the design and development of sustainable cities by simulating the impact of infrastructure projects, analyzing traffic patterns, and optimizing the allocation of resources. Furthermore, it can facilitate public participation in decision-making processes by providing interactive platforms for citizens to explore andcontribute to the planning of their communities.Overall, Digital Earth has the potential to revolutionize the way we interact with and manage our planet. By harnessing the power of geospatial technologies, we can gain a deeper understanding of the Earth's complex systems and make more informed decisions to promote sustainability and resilience.中文:数字地球的概念,也被称为"虚拟地球",是通过整合各种地理空间技术和数据所创建的地球的三维模型。
电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering数据库技术Database Technology数字地球在国家电子政务规划建设中的发展及关键技术王铎(国家地理空间信息中心北京市100071 )摘要:本文通过对数字地球的概念阐述,分析了数字地球的发展现状,在此基础上研究了数字地球的关键技术以及未来的发展方向。
关键词:数字地球;地理信息;三维GIS;电子政务所谓“数字地球”,是指人类追求打造一个能够个覆盖全球范 围规模的地球信息模型,集合布于地球合领域能够收集到的全部信 息资源,采用地球地理坐标作为组织架构,这样不仅能够充分地反 映出地球上全部信息(自然的、人文的、社会的)之间的有机联系,而且又可以通过该地理坐标完成检索和利用[1]。
通俗地说:数字地 球就地球信息化。
总揽地球全部资料的数字化、网络化、智能化和 可视化全部内容。
或者说,数字地球就是虚拟地球。
推进数字地球计划与我国国家信息化的战略目标是一致的,国家自然资源和地理空间基础信息库是《中共中央办公厅国务院办 公厅关于转发<国家信息化领导小组关于我国电子政务建设指导意 见>的通知》(中办发[2002]17号)明确提出规划和开发的国家电 子基础信息库属于政务信息库总体之一,该项推进工作交给国家发 展改革委负责组织实施,成员单位包括国土资源部等国务院10家 相关单位共同合作建设,其工作目标在于服务于我国国民经济和社 会信息化建设领域的工作,不断优化宏观管理措施和提升决策水平,为全面推进我国可持续发展的能力奠定基础具有重要意义。
1数字地球发展现状国外数字地球发展在数据源获取和平台建设方面都处于领先阶 段,历经数十年的发展,国外的遥感卫星在资源、气象、海洋及环 境减灾等领域己形成成熟的观测体系。
国外主要的数字地球平台包 括 Google Earth,World Wind,Virtual Earth 等,其中 Google Earth 是当前数字地球平台技术的集中体现和最富代表性的商业产品,将 网络用户浏览卫星及飞机拍摄的图像多于T B计规模宏大的卫星影 像信息数据库。
数字地球的原理及应用什么是数字地球?数字地球是指通过计算机和通信技术,将地球表面的各种地理信息以数字的形式进行呈现、管理和分析的一种技术和应用模式。
它是一种将地球表面的自然、人文、社会等多种地理信息进行整合、分析和展示的工具,能够为各行各业提供支持和决策的依据。
数字地球的原理数字地球的实现依赖于多种技术和数据源的集成,下面是数字地球实现的基本原理:1. 地理信息系统(GIS)地理信息系统(GIS)是数字地球的核心技术之一。
GIS能够将地理数据与属性数据进行关联、整合和分析,并以地图的形式进行可视化展示。
通过GIS技术,我们可以将地球表面的各种地理要素(如地形、水域、道路、建筑等)进行数字化处理,从而实现对地球的全方位、立体化描述。
2. 遥感技术遥感技术是数字地球数据源中的重要组成部分。
借助于卫星、飞机等遥感设备,我们可以获取大范围、高分辨率的地球表面图像数据。
这些图像数据可以用来提取地表特征、监测环境变化、进行地理分析等,为数字地球提供了丰富的地理数据资源。
3. 全球定位系统(GPS)全球定位系统(GPS)是数字地球的定位和导航基础设施。
通过接收来自卫星的定位信号,GPS能够准确地确定地球上任何一个点的位置坐标。
在数字地球中,GPS被广泛应用于位置服务、路径规划、车辆追踪等领域,为人们提供了准确定位和导航的功能。
4. 数据库技术数字地球需要处理大量的地理数据,因此数据库技术在数字地球的实现中起着重要的作用。
通过数据库技术,我们可以对地理数据进行存储、检索和管理,并实现数据的共享和集成。
数据库技术能够提高数据的处理效率和管理能力,为数字地球的应用提供强大的支持。
数字地球的应用数字地球在各个领域都有广泛的应用,下面列举了几个常见的应用场景:1. 城市规划与管理数字地球可以帮助城市规划师和管理者更好地了解城市的空间结构和发展趋势。
通过利用GIS技术和地理数据,可以进行城市土地利用分析、交通规划、设施布局等工作,为城市的规划和管理提供决策支持。
介绍数字地球的英文作文Title: ChatGPT: Unleashing the Power of Digital Earth。
1. Embrace the Digital Realm。
Imagine stepping into a world where data comes to life, not just on a screen but in your fingertips. This is the realm of Digital Earth, a revolutionary concept thatbridges the gap between the physical planet and the digital universe. It's not about a static map, but a dynamic, interactive experience that speaks in the language of technology.2. A Living Atlas。
Think of Digital Earth as a living, breathing atlas.It's not just a collection of numbers and coordinates; it's a holistic view of our planet, where every pixel tells a story. It's a panoramic canvas, where climate patterns, urban growth, and ecological changes are constantly updated,revealing the Earth's health in real-time.3. Data Delivers Insight。
内蒙古科技大学数字化校园建设关键技术应用研究摘要:在数字化时代即将来临的今天,学校如何在校园网的基础上营造多姿多彩的数字化氛围,这是新世纪我们必需思考的问题。
本文从数字校园的由来、数字校园的涵义、数字校园的目的等方面进行了有益探讨,在系统介绍数字校园的研究意义、国内外发展现状的基础上, 提出了数字校园建设的框架结构体系, 探讨了其实现中的关键技术问题, 并指出了未来数字校园建设的前景和发展趋势。
内蒙古科技大学数字校园建设还处于初级阶段,很多设备和技术不够新颖。
各种关键技术的应用将成为学校今后数字校园发展的必要动力。
关键词:数字化校园网建设关键技术应用研究数字校园数字地球网络技术虚拟大学目录摘要 (1)一、引言 (3)二、数字化校园的提出 (3)三、数字校园的涵义 (3)四、数字化校园建设的目的 (4)五、数字化校园建设主要内容的规划 (4)六、数字校园建设关键技术 (6)七、数字化校园建设应注意的问题 (9)八、实现数字化校园的保障措施 (10)九、我校目前的数字化校园建设 (11)十、总结 (12)参考文献: (13)一、引言:21世纪的教育必须适应信息化社会需求。
为此,世界发达国家高度重视信息技术对教育的影响和作用,重新调整教育目标,制定教育改革方案,加快推进教育信息化建设。
近年来我国也十分重视教育信息化,特别是在《国务院关于基础教育改革与发展的决定》中,强调大力普及信息技术教育,以信息化带动教育现代化。
随着各学校信息化工作的进一步推动,校园网上的信息越来越多,应用也越来越广泛,在此基础上提出了“数字化校园”概念。
二、数字化校园的提出990年由美国克莱蒙特大学教授凯尼斯·格林(Kenneth Green)发起并主持的一项大型科研项目“信息化校园计划”(The Campus ComputingProject),是数字化校园概念的最早出现。
20世纪90年代初期,我国建成校园网并与国际互联网连接的大学只有10所左右,但是1999年已经有500所大学建成了结构先进、功能完备的校园网并接入了国际互联网.网络化、智能化和个性化是数字校园的特征.在数字校园中,所有的工作、学习、生活都将被赋予鲜明的网络特色.智能化是通过一系列智能技术使设备或系统部分地具有人的智能,从而能部分地代替人的劳动.个性化是指人们依靠数字校园网将自己的需要发布出去,也可以通过数字校园网获得个性化的、异他的需求信息。
三、数字校园的涵义目前,对数字校园的理解还没有统一的看法,比较流行的有下列几种:1、“数字校园”从广义上讲就是指学校的信息化。
数字校园工程将通过建设宽带多媒体信息网络、校园地理信息系统等基础设施平台,整合学校信息资源,建立电子校务、电子教育、远程教育保障等信息系统及信息化班级,最终形成一个体系完善、功能健全、组织有序的数字信息体系,从而逐步实现校内育人环境和部分社区教育环境的信息化。
2、“数字校园”是指以网络为基础,利用先进的信息化手段和工具,实现从环境、资源到活动全部数字化,在传统校园的基础上,构建一个数字空间,拓展实现校园的实践和空间维度,提升传统校园的效率,拓展传统校园的功能,最终实现教育过程的全面信息化,从而达到提高教学质量、科研和管理水平与效率的目的。
3、“数字校园”是以数字化信息为依托,支持学校教学和管理信息流,实现教育、教学、科研、管理、技术服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输、应用等,使教学资源得以充分优化利用的一种虚拟教育环境。
4、“数字校园”是利用计算机技术、网络技术、通讯技术对学校与教学、科研、管理和生活服务有关的所有信息资源进行全面的数字化;并用科学规范的管理对这些信息资源进行整合与集成,以构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制,把学校建设成面向校园内,也面向社会的一个超越时间、超越空间的虚拟大学。
四、数字化校园建设的目的数字化校园建设的主要目的是:1、实现校园内教学、科研、服务的数字化、信息化、网络化,深化教育改革,提高办学质量、办学效益和科研水平;2、实现信息资源和信息服务的合理规划、合理分配、合理利用;3、提高学院管理过程和管理系统的质量、效益、效率;4、保证资源和服务的可靠性、安全性、科学性。
五、数字化校园建设主要内容的规划1、建设一个为全校提供服务的数据中心,包括主机托管、虚拟主机、应用服务、数据存储服务、数据备份服务、数据安全服务等。
2、提供网络基础服务。
网络基础服务是数字化信息流动的基础,基础服务包括Web服务、电子邮件传输、文件传输、域名服务、身份认证以及目录服务等。
网络基础服务还包括应用支撑系统,即办公自动化系统、教务管理信息系统、学工系统、校园一卡通系统、网络教学系统和数字化图书馆系统等,信息服务系统是校内用户的主要应用界面,为师生提供各种服务,如信息交流、信息查询等。
3、建立全校统一的电子身份认证体系,并使用统一的电子身份体系为各种网络应用系统服务,使全校用户在所有的网络应用系统中都使用唯一的电子身份。
4、建立严密的网络安全体系,保证校园网络的安全,保证关键数据、关键应用的安全以及关键业务部门的安全,实现校园网络及其应用系统的安全高效运行。
5、建设面向校内外的信息门户网站,及时发布学校各类信息,针对社会公众和校内师生提供不同的信息服务和进入相应校园信息管理系统的人口。
6、建立标准规范体系,包括管理规范、实施规范、维护规范等,这是保障数字校园系统安全可靠运行的条件。
六、数字校园建设关键技术数字校园系统将成为校园新的信息源,任何与校园有关的信息都将被定位,并与空间数据联系起来。
用户可以图文并茂地查询校园信息,获得最为直接的效果。
数字校园具有很大的集成度,用户可以随时获得所信息,就如同身在校园之中一般,给学校的各项工作都带来很大方便,同时可以为学校带来可观的社会效益。
最终使教育资源得到合理和有效的利用,从而实现传统教学模式的根本转变,同时也为“数字社区”和“数字城市”的建设起到了示范和试验作用。
为了建设符合时代发展要求的现代化的数字校园体系,应当通过现代化手段,方便地实学校的教学、科研、管理、服务等活动的全部过程,从而达到提高教学质量、科研水平、管理水平。
笔者认为以下六个方面是数字校园建设中的瓶颈,即关键技术问题数字建模技术包括地形几何建模技术、建筑物几何建模技术和纹理映射建模技术。
数字地形通常有等高线、规则格网(Grid)和不规则三角网(TIN)三种不同的表示方法。
其中等高线的表示方法被广泛应用于各种地形图和现代地理信息系统中,它是用二维手段表示三维物体的常用方法。
而用规则格网来表示地形高程域的数据则是随着计算机的出现而提出的,它实际上使用一个二维的数组来表示地形的高程,其格网的平面坐标通常是缺省的,而另一种则是用不规则三角网来表示地形。
在三维场景中,除了建筑物外,还存在大量的不规则物体需要模拟:如天空、树木、花草、路灯等等,它们是构成地形环境、提高逼真度必不可少的部分。
纹理的意义可简单归纳为:用图像来替代物体模型中的可模拟或不可模拟细节,提高模拟逼真度和显示速度。
因此采用纹理映射技术较好地模拟这类物体,实现逼真度和运行速度的平衡。
1、无线校园网技术怎样才能满足教育用户日益增长的网络需要呢? 原来局限于在办公室的有线网络显然已经不能满足需求。
能在教室、多媒体教室、阶梯教室、礼堂、会议室、图书馆甚至在体育馆、足球场操场等场所连接互联网成为他们迫切的渴望, 总之只有随时随地能够连接到网络才能满足目前教育网用户对网络的需求。
针对较大型的建筑物如礼堂、图书馆等, 用户可以利用已经存在的有线网络接口, 轻松解决无线局域网的安装布设, 可以很容易的扩展信息接入点的密度, 实现移动办公。
系统应用时, 用户只需通过一张小小的射频卡, 就可以使学校内的计算机由单元化的单机办公设备转向一种集办公、管理、教学、学术交流为一体的综合性信息资源, 为学校提供一个覆盖全校范围的安全、可靠、快速、灵活的校园网络, 使学校的教学、科研和管理有先进的计算机网络环境。
2、身份认证技术为了在校园网中实现基于用户的网络管理, 要求所有用户在使用网络资源以前要先登录认证服务器以确认身份, 然后将用户的身份和他所使用的IP 地址绑定, 以解决IP 地址盗用的问题,同时实现基于用户的计费等管理。
用户登录应用系统申请服务时, 提供一个由统一身份认证系统发给的身份认证令牌, 由应用系统将这个认证令牌交给统一身份认证服务系统进行认证, 确认用户身份后应用系统根据用户的身份授予用户相应的访问权限。
每个应用系统要使用统一身份认证模式, 它必须先向统一身份认证系统进行注册, 提供必须的信息, 包括应用系统的身份信息, 应用系统所有合法用户的信息、应用系统的访问控制信息、应用资源的访问控制信息等。
应用系统注册后其用户组信息存储在目录数据库中, 应用系统要求统一身份认证系统认证用户身份信息时, 统一身份认证系统根据用户身份查找该用户在应用系统中所属的用户组, 并将该信息返回给应用系统, 应用系统根据用户所属组别决定用户权限。
因此用户得到应用系统的授权经过下面3 个步骤: 登录统一身份认证系统确认身份; 向应用系统提出服务申请, 并提交身份证明; 应用系统将用户的身份证明交统一身份认证系统认证并得到用户授权信息, 应用系统根据用户授权信息返回给用户服务申请应答。
3、校园一卡通技术校园一卡通系统架构在校园网之上, 利用计算机、网络、终端等设备, 充分整合校园网络资源,借助IC 卡载体, 实现信息化管理, 为实现全面数字校园提供了良好平台。
一卡通目前还没有统一的概念, 一卡就是在同一张卡上实现多种不同功能的智能管理, 一张卡通行于很多的设备[6]。
校园一卡通系统可供学生用于校园内部处理杂务, 购买食品、饮料、书本, 借阅图书等。
一卡通不仅方便了大家使用, 也是学校信息化水平的重要标志。
这个系统不仅要求数据的绝对确和安全, 而且要求24 小时工作。
数字校园中的每一个成员在数字空间有一个固定的电子身份, 电子身份由权威管理部门维护供数字校园使用, 以保证用户的准确性和一致性。
校园一卡通利用IC 卡作为电子身份的载体。
使教师、学生在校园中能够使用IC 卡完成一系列与其身份相关的活动, 如注册、借/还书、上机、就餐等。
从而将部署在银行、校园中心机房和校区, 校园中心机房主要运行校内信息系统, 校终端应用系统相互连接, 使得数字校园骨干平台业务和服务得到延伸。
4、流媒体技术的应用流媒体, 即无须下载, 可在线即时收听收看的媒体。
流媒体技术是一个综合的技术, 它包括采集、编码、传输、储存、解码等多项技术。
流媒体应用系统一般由编码端、服务器端和用户终端三部分组成[7]。
为了方便与授课老师不在同一个教室的学生能与老师在授课过程中实时地交流问题, 可以在学生所在的教室安装摄像机和编码计算机, 用来拍摄并上传提问学生的影像, 并在授课老师所在的教室安装一台终端计算机和投影仪, 用来播放提问学生的视频, 从而达到老师和异地学生的实时交互。