空間科學技術在數(shù)字地球中的應用探析

陳禮權

摘 要：科學技術對于一個國家的發(fā)展來說非常重要，要想從一個大國成為一個強國必須要有科學技術的支撐。隨著時代的發(fā)展，空間科學技術也有了飛速的發(fā)展，人類研究地球的手段也越來越先進。本文將分析空間科學技術的發(fā)展現(xiàn)狀，并對數(shù)字地球作簡要介紹以及對未來的展望，最后探究空間科學技術在數(shù)字地球中的應用，特別是空間科學技術在數(shù)字地球創(chuàng)造過程中的應用。

關鍵詞：空間科學技術；數(shù)字地球；應用

一、空間科學技術的發(fā)展現(xiàn)狀

空間科學技術是現(xiàn)代科學技術的新發(fā)展，集基礎科學和技術科學于一體，是國家科學技術水平的一個重要標志。

空間科學技術在實際中廣泛應用，其應用涉及通信、導航、測地、氣象觀測、遙感等方面。在空間環(huán)境中，對特殊藥品、高精度的電子和光學元件，以及研發(fā)高質量的單晶、多晶、合金和非晶態(tài)材料，將會有非?？捎^的經(jīng)濟效果。當下空間科學技術的發(fā)展，將有可能發(fā)展到在地球同步軌道的高度建立太陽能衛(wèi)星發(fā)電站，從而獲得取之不盡、用之不竭的清潔能源。

空間科學技術在人類生活方面也做出很大的貢獻，中國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是獨立于美國GPS系統(tǒng)之外的又一導航定位系統(tǒng)，未來空間科學技術的導航定位系統(tǒng)還將繼續(xù)發(fā)展，全球用戶將享受精度時空基準空間基礎設施。人們不僅可以借助這些系統(tǒng)獲得準確的時間和精準的定位，還能夠獲得這些系統(tǒng)通過電離層、大氣、地面和海洋反射信號所提供的環(huán)境信息，增加人們空間環(huán)境的認知度。

空間科學技術的發(fā)展已經(jīng)影響到世界上的各個角落和各個領域。美國曾提出“國家信息基礎設施”，建立全美信息高速公路，從而推進信息社會的全面發(fā)展。此后美國也建立了“國家空間數(shù)據(jù)基礎設施”，建立全國的空間數(shù)據(jù)框架，從而實現(xiàn)在信息高速公路上描述、查詢、表達地理參考。由此可以看出，不管美國是為了民用，或者是其他用處，美國已經(jīng)建立了多項基礎設施，并積累了海量的數(shù)據(jù)信息可以應用。而我國在相關方面的完善程度仍需要很大的改進。

二、數(shù)字地球的展望

數(shù)字地球，由美國副總統(tǒng)戈爾于在1998年1月加利福尼亞科學中心開幕典禮上發(fā)表的題為“數(shù)字地球：認識21世紀我們所居住的星球”演說時，提出的一個與GIS、網(wǎng)絡、虛擬現(xiàn)實等高新技術密切相關的概念。并且他還給出數(shù)字地球無比廣闊的應用前景，人們可以通過數(shù)字地球技術指導仿真外交，打擊和檢測犯罪，保護生態(tài)多樣性，預測氣候變化，增加作物產(chǎn)量等。

數(shù)字地球通俗理解就是全球信息數(shù)字化，即以數(shù)字的表現(xiàn)形式來接受、處理以及應用關于地球人文自然的空間數(shù)據(jù)，并解決所面臨的各種問題，這是數(shù)字化地球的最大特點之一：用數(shù)字化手段統(tǒng)一性的處理地球問題。數(shù)字地球是對真實地球及其相關現(xiàn)象統(tǒng)一的數(shù)字化認知，實現(xiàn)了人們可以充分地利用信息資源來處理各種事情，這是數(shù)字地球另一最大的特點：最大限度的利用信息資源。

隨著信息技術的飛速發(fā)展，真正的數(shù)字地球已經(jīng)的悄然的出現(xiàn)在了我們的身邊。伴隨著全球經(jīng)濟的增長，世界人口將不斷地增長，能源資源所面臨的壓力也在不斷的加大，而資源的分配不均也就造成了各地區(qū)之間的矛盾。此外近些年來，全球氣候變化、生物多樣性減少、能源資源部分短缺將是世界各國正在面臨的難題，也是需要各國共同努力、迫切需要解決的問題?；谝陨纤枋龅默F(xiàn)實背景，數(shù)字地球將在未來為實現(xiàn)信息的全球共享提供總體框架，來實現(xiàn)能源資源的可持續(xù)利用以及合理的分配。這一框架的構建不僅需要空間科學技術的支持，而且也需要科學家和技術專家的有力支持，以及公眾對這一未來發(fā)展趨勢的了解和參與。

三、空間科學技術在數(shù)字地球中的應用研究

空間科學技術在數(shù)字地球創(chuàng)造過程中做出了巨大的貢獻，不管是過去、現(xiàn)在還是未來，都不同程度地為數(shù)字地球的發(fā)展提供著充分的信息。而數(shù)字地球在空間科學技術的發(fā)展帶動下，也在不斷地發(fā)展。我國也在通過“地理信息系統(tǒng)”和“地球信息學”的發(fā)展，步入了數(shù)字地球的發(fā)展行列中，同時隨著我國空間科學技術的完善和發(fā)展，社會成員也需要逐步提高自身的科學文化素質，認識并支持我國空間科學技術的發(fā)展，最終實現(xiàn)地球空間數(shù)據(jù)一體化。

空間科學技術在數(shù)字地球的創(chuàng)造過程中，提供了重要的GPS技術和遙感技術來支撐數(shù)字地球的發(fā)展，是數(shù)字地球信息獲取的重要來源方式，數(shù)字地球的應運而生也是空間科學技術的最佳應用表現(xiàn)形式。同時，數(shù)字地球是多角度信息的綜合系統(tǒng)工程，不僅是對信息的接受，也是對信息的處理以及應用，因此這就要求空間科學技術提供更高的技術支持。

四、結束語

空間科學技術為數(shù)字地球的發(fā)展作出了技術支撐，支持著數(shù)字地球的未來的發(fā)展。數(shù)字地球系統(tǒng)的構建需要來自各方面共同的努力，盡管我們的科學技術專家、國家領導人的支持在其中發(fā)揮著主要作用，但空間科學技術的進步和發(fā)展也發(fā)揮著至關重要的作用。未來的數(shù)字地球將會成為一種功能強大并且具有可視化特點的“球體”，我們可以通過這種“球體”以多維的形式，洞悉各種有利信息。

參考文獻

[1]王聰.中國空間科學展望：走向星辰大海的未來之路[J].科學大眾（中學生），2017（Z2）：6-11.

[2]李梓，陳曉英.空間科學技術發(fā)展引發(fā)的國際問題研究[J].遼寧工業(yè)大學學報（社會科學版），2015，17（01）：45-48.

[3]郭華東，王力哲，陳方，梁棟.科學大數(shù)據(jù)與數(shù)字地球[J].科學通報，2014，59（12）：1047-1054.

[4]王傳善.空間科學技術的發(fā)展和對人類社會的影響[J].自然辯證法通訊，1983（02）：22-28.