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第一篇数字地球:关于科技发展的小论文

　　现在科技发展越来越快，大家了解未来科技发展的方向吗？以下是小编精心准备的关于科技发展的小论文，大家可以参考以下内容哦！
　　【摘 要】介绍了测会学的发展，数字地球与现代测绘技术的发展情况。为加速建设我国空间数据基础设施，发展我国的测绘学科和测绘事业，提出一定的建议。
　　【关键词】数字地球;测绘科技;发展
　　0.引言
　　1993年和1994年美国先后以总统令的形式提出建立“国家信息基础设施”(NII)，即通称的信息高速公路，以及“国家空间数据基础设施”(NSDI)，这是进一步推进社会信息化，抢占信息产业发展新的制高点和主动权的重大战略步骤，时隔5年，这一计划的实施初见成效，刺激了美国的经济增长，于是去年又以美国副总统演讲形式推出数字地球的概念和构想，并计划到2020年试图达到地球信息化的最终目标，亮出了美国这一近期全球信息战略的底牌。由美国政府高层出面提出的这一“数字地球”构想引起全球各方关注，并成为学术界热点话题。中国学者尤其在地学界也做出了积极的反应，不论从科学技术的角度还是从国家利益的角度，中国要准备迎接这一严峻挑战，已成共识。作为测绘学科，测绘行业反应更显强烈，数字地球概念为测绘事业发展提供了新的机遇和更高层次的发展前景。这里我们想就现代测绘学的发展从学科的观点稍为具体地探讨一下它与数字地球的关系和在构建数字地球中的作用。
　　1.测绘学的现代发展
　　空间技术，各类对地观测卫星使人类有了对地球整体进行观察和测绘的工具，好像可以把地球摆在实验室进行观察研究一样方便。由空间技术和其他相关技术，如由计算机、信息、通讯等技术发展起来的3S技术(GPS，RS，GIS)在测绘学中的不断出现和应用，使测绘学从理论到手段都发生了根本的变化。测绘生产任务也由传统的纸上或类似介质的地图编制、生产和更新发展到地理空间数据的采集、处理和管理。GPS的出现革新了传统的定位方式；传统的摄影测量数据采集技术已由遥感卫星或数字摄影获得的影像所代替，测绘人员在室内借助高速高容量计算机和专用配套设备对遥感影像或信号记录数据进行地表(甚至地壳浅层)几何和物理信息的提取和变换，得出数字化地理信息产品，由此制作各类可供社会使用的专用地图等测绘产品。我国960万平方公里国土的国家基本地图的成图或更新周期可望从十几年，几十年缩短到几年或更短，测绘业的体力劳动得到解放，生产力得到大的提高。
　　今天，光缆通讯、卫星通讯、数字化多媒体网络技术可使测绘产品从单一纸质信息转变为磁盘和光盘等电子信息，产品分发可从单一邮路转到“电路”(数字通讯和计算机网络传真)，测绘产品的形式和服务社会的方式由于信息技术的支持发生了很大变化，实现了信息化的发展。
　　当前，随着我国经济的高速发展和经济所有制成份和运行体制的改革，需要开放民用国家测绘产品；从技术方面看，西方国家卫星测地技术可制作全球几乎任一地区1m分辨率(相当1∶1万比例尺)的地图，卫星上的GPS又可将这种地图纳入全球参考框架和转换为他们的国家坐标系，中、小比例尺国家地图的保密价值已大大降低；对于军事敏感的重力数据，卫星重力技术所发展的低阶全球重力场模型已足够用于他们的远程战略导弹发射。目前全球高阶重力场模型(如EGM96)分辨率已达50km，已接近我国现有重力数据的分辨率，其保密价值也需要重新评估。
　　综上所述，由于以空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术为支柱的测绘高新技术日新月异的迅猛发展，测绘学的理论基础、测绘工程的技术体系、其研究领域和学科目标，正在适应新形势的需要发生着深刻的变化，表现为正在以高新技术为支撑和动力，进入市场竞争求发展，测绘业已成为一项重要的信息产业。它的服务范围和对象也在不断扩大，不仅是原来的单纯从控制到测图，为国家制作基本地形图的任务，而是扩大到国民经济和国防建设中与空间数据有关的各个领域。它必将随着21世纪更加成熟的信息化社会的到来向更高层次发展，在未来数字地球的概念和技术框架中占据重要的基础性地位。
　　2.数字地球和现代测绘学
　　地球上一切事件都发生在一定的空间位置，人类社会经济活动所需要的信息绝大部分(约80%)都与地理位置相关。中国21世纪议程62个优先发展项目中，约有40个需要建立或应用地理信息系统。数字地球是利用海量地理信息(即地球空间数据)对地球所做的多分辨率、3维数字化描述的整体信息模型，便于人类最大限度地实现信息资源的共享和合理使用，为人类认识、改造和保护地球提供一种新的手段，这里在数字地球的概念中突出显示了地理坐标的框架作用，因此NSDI是数字地球的基础设施，要求提供(地球)空间数据框架，包括大地测量控制框架(国家定位网和重力控制网)、数字正射影像、数字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地籍等基础地理数据集。在此框架上加载各类地球自然信息和人类社会经济活动等一切所需要和感兴趣的人文信息。为数字地球提供上述地球空间,海洋占全球面积的70%，海洋将是21世纪资源开发的主要竞争空间，海洋动力环境的变化(如厄尔尼诺现象)又是决定全球气候变化的主要控制“阀门”。数字地球向海洋测绘提出了挑战。从全球来说，目前海洋的精细测绘基本上还是空白，多波束测深技术的发展加速了各国领海海底地形的测绘，但要将陆地坐标参考框架以相近的精度扩展到海洋仍存在困难，海上GPS定位精度还低于5m；由于陆地高程基准不能用水准测量传递到海洋，在卫星测高技术的支持下用某种去掉潮汐影响的平均海面作深度基准，精度可达米级，和多波束测深精度相当。但广大的开阔深海的海底地形测绘不可能用船载测深仪完成，用卫星测高结合重力数据(低阶或中阶重力场模型)反演海底地形，目前试验精度可达10～100m。数字地球将要求海洋测绘技术有新的突破。
　　数字地球构想是推动人类大踏步跨进信息社会重大战略步骤，有挑战也有风险。测绘是数字地球的基础，测绘工作者也将是构造数字地球的“尖兵”，也要求测绘学有新的发展和突破。
　　3.建议
　　本文漫谈了测绘学的发展及其与数字地球构想的关系。为在21世纪加速建设我国空间数据基础设施，发展我国的测绘学科和测绘事业，以迎接“数字地球”的挑战，根据我国目前测绘事业发展的现状，从一个侧面(主要是大地测量方面)提出以下建议：
　　（1）尽快统一我国大地定位参考框架的建设，对近年来由各个部门独立建立的各等级GPS定位网进行必要的联测和统一整体平差，此举可望进一步加强国家级的大地定位框架。
　　（2）将沿海各部门100多个验潮站统一组织GPS联测，精密确定各验潮站水位标尺零点的大地高，填补陆海相接地带重力测量空白。此举为统一陆海大地水准面，建立海洋高程基准，研究海平面变化至关重要。
　　（3）研究将陆地GPS定位框架向我国领海扩展的方案，着手建立我国包括海域的广域差分GPS定位系统。

第二篇数字地球:工程地质测绘及其技术发展研究论文

　　大部分的资源都是来自于底下矿产，所以地质工程是非常重要的在我们的生活之中。长期以来我国都在不停的进行地质的勘探工作，目的就是不断的满足人们的生活需要。在古代我们这一领域发展的非常缓慢，改革开放以来，我们步入了一个全新的时代，地质工程变得更加的规模化，在很多的相关的领域也开展了不断地改革与创新，今天这篇文章就是从工程测绘的角度出发，希望能够带给大家启示。
　　1 工程地质测绘
　　地质测绘在岩土工程勘察中比其他勘察方法都要提前开展，是最基础的工作。
　　1.1 工程地质测绘的定义
　　工程地质测绘是利用地质学和工程地质学原理对各类工程建造的地质工程情况进行观察并记录，能准确对准备建设或正在建设地域的工程地质状况进行了解。测绘完成后应将勘测、试验得到的地质资料通过不同的代号、色彩进行绘制工程地质图。地质图所反映出的勘测数据，就是评价拟建场地或在建地域稳定性及适宜性的依据。工程地质测绘是其他勘测工作的基础，地质测绘工作具有高质量、工作的作业量低、作业难度低等优点，在整体勘察工作中更加高效，只需要简单的测绘设备，少量的测绘费用投入，在较短时间内，就能取得较多的地质资料信息，深入地了解建设地域或建设地段的地面地质状态，从而准确判断出地下的地质状况，减少作业的失误。
　　1.2 工程地质测绘的种类
　　工程地质测绘分成专门性和综合性两种。综合性工程地质测绘是指通过全面的分析，对场地或者在建地域工程地质状况在空间分布情况进行了解分析，并对要素间相互存在的内部关系做出调查结果，作为绘制综合工程地质图的依据。综合性的工程地质测绘通常选择在那些从来没有做过相同的或者较大比例尺的地质测绘或者水文地质测绘的区域。专门性工程地质测绘是指针对工程地质条件中的某个因素做专门的分析，像地质、地貌及斜坡变形破坏等，分析它们的形成原因、分布状况和进化的规律等。因而，专门性的测绘得到的资料是绘制专用工程地质图、工程地质分析图的依据。
　　2 测绘技术的发展
　　2.1 全球定位系统（GPS）的发展
　　GPS 即全球卫星定位系统（Global Posi- tioning System）。它最初是由美国国防部开发的，利用离地面约两万多公里高的轨道上运行的 24 颗人造卫星所发射出来的讯号，以三角测量原理计算出收讯者在地球上的位置。GPS 采用的是全球性地心坐标系统，坐标原点为地球质量中心。GPS自问世以来，充分显示了其在无线导航、定位领域的霸主地位。随着科技发展，GPS发展态势越来越快，其中又以GPS 芯片核心技术发展最为迅猛。在 GPS 芯片发展的过程中“,小型化”一直是重要发展方向，这使得 GPS 芯片组在降低耗电量、缩小体积等方面的技术更跨前一步，让 GPS 设备精度更高、携带更为便捷。
　　2.2 遥感技术的发展
　　遥感技术在近一、二十年内飞速发展，这种发展主要表现在新型传感器的研制和应用，其发展的特点如下：
　　（1）新型传感器推出速度快，既有框幅式可见光黑白摄影、多光谱摄影、彩色摄影、彩红外摄影、紫外摄影，又有全景摄影机、红外扫描仪，红外辐射计、多光谱扫描仪、成象光谱仪，CCD 线阵列扫描和矩阵摄影机、微波辐射计、散射计，合成孔径雷达及各种雷达和激光测高仪等。
　　（2）形成多级空间分辨率影像序列的金字塔，以提供从粗到精的观测数据源。传感器的研制在向更高的空间分辨率方向发展的同时，也向全方位的立体观测能力方向发展。（3）可反复获取同一地区影像数据的多时相性。一般是空间分辨率低的而时间分辨率高。遥感多时相性，提供了人们长期、系统和动态研究地球表面的变化及其规律的可能性。
　　2.3 地理信息系统的发展
　　从系统角度看，在未来的几十年内，地理信息系统（GIS）将向着数据标准化（Interoper- able GIS）、数据多维化（3D&4D GIS）、系统集成化（Component GIS）、系统智能化（CyberGIS）、平台网络化（WebGIS）和应用社会化（数字地球 DE）的方向发展。
　　（1）互操作地理信息系统（InteroperableGIS）是 GIS 系统集成平台，它实现在异构环境下多个地理信息的系统或其应用系统之间的互相通信和协作，以完成某一特定任务。
　　（2）三维（四维）地理信息系统（3D&4DGIS）目前研究重点集中在三维数据结构的设计，优化与实现，以及体视化技术的运用，三维系统的功能和模块设计等方面。
　　（3）面向对象和构件技术的地理信息系统（Com GIS）是把 GIS 的功能模块划分为多个控件，每个控件完成不同的功能，通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终 GIS 应用。
　　（4）基于 WWW的地理信息系统（WebGIS）是利用 Internet 技术在 Web 上发布空间信息供用户浏览和使用。
　　Digital Earth 它是对真实地球及其相关现象统一性的数字化重现和认识，其核心思想是用数字化手段统一地处理地球问题和最大限度地利用信息资源，从而完成数字地球的核心功能，光缆、卫星通信技术以及计算机网络等技术则完成海量空章数据的传输任务。
　　3 对于测绘队伍的建设水平上也应该有所加强
　　工程建设本身的实施者就是人，想要技术有所提高就一定要加强测绘队伍的培养。每个工作人员都在间接或者直接的影响着工程的质量。提高工程整体队伍的建设也就是提高整体技术的建设，这之中涵盖了个人身体素质、政治素质以及技术素质的全面建设。拥有一支超高素质的队伍人员，对于提高整体质量与相关措施的强化上，更是具有一定的积极作用。可以加强相关工作人员在专业素质与实操水平的培训，进行定期培训、定期考核，让工作人员凭考核调度工作职位，做到合理布局。
　　结束语
　　现代测绘技术的前进方向随着整体科学技术向综合化发展的方向改变，体现出新的测绘理论概括性更强，新测绘技术的综合性上升，不同的专业、学科之间互相渗透和交融，测绘学和别的门类科学之间的相互关联更加密切，一些旁支学科研究成果被测绘学大量吸收利用，学科向综合化发展，在实际应用中正不断地创新出崭新的技术领域，在国家建设“数字中国”和“数字地球”的蓝图中，现代测绘必将发挥核心力量。
　　参考文献
　　[1]曹幼元，贺跃光。PDA GPS 在地质测绘中的应用Ⅲ[J].测绘技术装备，2005（4）。
　　[2]魏建华，张展，许月光。工程地质测绘中的几个研究对象Ⅲ[J].黑龙江水利科技，1999（4）
　　[3]张华海，张书毕，郑南山《。大地测量学》课程内容与教学方法的实践[C].全国矿山测量学术讨论论文集，2002.

第三篇数字地球:测绘工程专业实践教学的改革论文

　　现在测绘专业毕业生就业领域更加广泛，主要是到国民经济各部门从事国家基础测绘建设、陆海空运载工具导航与管理、城市和工程建设、矿产资源勘查与开发、国土资源调查与管理等测量工程、地图与地理信息系统的设计、实施和研究工作。下面是小编为大家整理的测绘工程专业实践教学的改革论文，欢迎阅读。
　　【摘 要】提高测绘工程专业教学质量，是当前社会发展的客观需要，是测绘工程专业自身持续发展的迫切要求。本文首先对测绘工程专业教学改革的必要性进行了粗浅的探讨，进而针对现代高等测绘教学提出了改革的基本思路。
　　【关键词】测绘工程 教学改革 课程设置
　　教学质量是教学改革、发展、提高的核心问题，是高等学校的生命线。提高测绘工程专业教学质量，是当前社会发展的客观需要，是测绘工程专业自身持续发展的迫切要求，是落实以教学为本、以就业为导向、以质量立校办学思想的必然选择，是扩大办学规模、在激烈竞争中求生存、求发展的办学实践的经验总结。
　　一、测绘工程专业课教学改革的必要性
　　1.测绘科学技术的自身发展的内在需求
　　测绘作为信息采集、量测、分析、处理、解译、描述、传递、利用、管理、储存、显示的重要产业部门和经济实体,对社会经济的发展和科学技术的进步已经起着并将继续起着巨大的推动作用。在当今测绘行业,“数字地球”成为人们关注的话题,“数字地球”的建立,要求信息快速更新。为适应信息时代对测绘技术提出的高要求,目前,国内外测绘科学的发展突飞猛进,其发展的特点为：测绘数据采集和处理的方法正在逐渐现代化、自动化、数字化。测绘数据管理方法正在逐渐科学化、标准化、规格化。因此,在专业课教学中,应当坚持走教育观念新颖、教学内容科学、课程体系合理、教学方法现代化的改革道路。
　　2.我国教育体制改革进一步深入的客观要求
　　素质教育从根本上讲,就是以全民素质的提高为目的,以实现人的品德、能力、知识、技能、心理和身体等内在品质的全面提高为目标的教育。素质教育并不是一种具体的教育形式,它需要以一定的教学内容、教学方法和教学手段为载体,离开了具体的课程教学,素质教育也就成了空中楼阁。专业课教学效果的好坏直接影响到教学目标的实现和人才培养的质量。为此,专业课教学必须打破常规,从课程安排、教学内容、教学方式等方面实现全面的更新,把教学目标从重知识传授转移到重能力培养的轨道上来。
　　3.提高学生在社会人才市场的竞争力和适应性的根本保障
　　开发人的潜能,发展人的创造性,是教育的使命。发展人的创造性是21世纪时代发展的必然要求。因此，在专业课教学中必须以创新为核心目标进行整体、系统和综合的改革，其中既包含改革人们的思想观念、思维方式与习惯，也涉及教育的一系列实践问题和理论问题。我们必须自觉地以马克思关于人的全面发展理论，确立以创新为核心的教育思想，突破旧的教育模式，借鉴国内外已有的经验，构建以培养人的创新精神和创新能力为基本价值取向的教育内容和方法体系等方面的改革。
　　二、测绘工程专业课教学改革
　　1.实验教学为主导
　　测绘工程是一门实践性很强的学科,如果学生们在掌握相应的专业理论知识的同时,还想提高专业技术技能,那么学生的知识、能力和素质的获得,仅仅通过学校课堂的理论学习是远远不够的,必须经过大量实践环节的训练。因此,满足专业教学计划所设定的专业实验项目的教学要求,是设置专业实验室首要的也是最基本的功能,实践教学功能是专业实验室建立的出发点、也是归宿点,同时也是科研功能和生产经营功能的专业导向。
　　2.改革现行的教学课程设置
　　现代社会对测绘专业人才的知识结构和技术能力的要求,已经从掌握传统的测量技能转变为既要有坚实的现代测量理论基础,又要具有多学科广泛知识、管理能力、商业头脑和法律意识的新型复合型人才。测绘教学的改革应将教学目标与测绘科技的进步结合起来,以现代的内容对传统内容进行深化拓宽及调整删减,以新内容为主,将新技术、新知识与传统内容有机结合。
　　（1）加强数学、物理学等基础课的教学
　　测量专业技术人员都必须具有坚实的数学基础,现代测量不仅仅需要高等数学知识及计算技能,更需要空间信息综合处理的数学基础。在基础课教学内容安排上应增加线性数学、离散数学、模糊数学和图论学等内容,以适应空间信息和计算机图形信息处理的要求。物理学的教学内容改革,应以使学生了解测量数据处理、仪器设计方法和技术为出发点,侧重加强电子技术理论、微电子技术和空间通讯技术的内容。
　　（2）增加计算机信息科学内容的学习
　　对于测绘专业的毕业生在计算机方面的要求,不仅是熟练地应用计算机处理测量计算问题,而应当具备在基础操作系统的平台上进行二次开发的技能。因此,在设置计算机课程内容上,应当形成计算机应用基础、高级计算机语言设计、软件工程、系统工程、数字图像处理等系列教学内容。
　　（3）增设相关学科的课程教学
　　随着测绘科学技术的飞速发展,测绘科学技术涉及的领域不断增加,测绘仪器的应用领域迅速扩大。比如全球定位系统GPS,最初的应用以测绘专业为主,现在已广泛服务于农业、工业、服务业和信息产业等行业;大比例尺工程数字地图与CAD、GIS(地理信息系统)相结合的一体化系统是工程测绘的发展方向;全站仪数字测图系统、航空摄影测量系统和已有地形图数字化系统,其成果与计算机辅助设计系统相结合,可进行交通,水坝、桥梁等工程设计、工程土方量计算、水库淹没区域计算、三维可视化规划设计等。因此，应根据测绘应用领域的扩大增设相关课程以扩大学生的就业面。
　　三、结束语
　　由于以空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术为支柱的测绘高新技术日新月异的迅猛发展，测绘学的理论基础、测绘工程的技术体系、其研究领域和学科目标，正在适应新形势的需要发生着深刻的变化，其表现为，正以高新技术为支撑和动力，进入市场竞争求发展，测绘业已经成为一项重要的信息产业，它的服务范围和对象也在不断扩大，不仅是原来的单纯从控制到测图，为国家制作基本地图的任务，而是扩大到国民经济和国防建设等与空间数据有关的各个领域。它必将随着21世纪更加成熟的信息化社会的到来向更高层次发展，在未来数字地球的概念和技术框架中占有重要的基础性地位。
　　参考文献：
　　［1］姜希.加强实验室建设与管理,提高质量和效益[J].实验室研究与探索，2000，(6).
　　［2］花向红.测绘工程实践教学质量控制对策[J].测绘工程，2001，(2).

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