地球觀測系統檢視原始碼討論檢視歷史

來自 搜狐網 的圖片

地球觀測系統（EOS）起始於1980年NASA提出的美國全球變化研究計劃（USGCRP），並於1991年建立地球觀測系統（EOS），它是由多顆衛星組成和為實行多學科（大氣、海洋、陸面、生物、化學等）綜合研究，加深對地球系統變化的理解，回答理解全球氣候變化的問題，地球氣候系統是如何變化的，各種地球現象是如何發生的，又是如何變化的，自然和人類對全球環境變化的作用，建立人類對地球系統發生的各種現象的長期監視，改進對全球尺度上地球系統各分量及它們間相互作用的理解目的而建立的全球衛星觀測體系。

產生背景

地球觀測在人類生產生活的諸多領域中正發揮着越來越顯著的作用，準確詳盡地獲取地球系統中物理、化學和生物各類信息，對於保護民眾生命和財產安全、維護人類發展成果具有極其重要的意義。當前，世界各國、各組織相繼開發使用了數量眾多、種類龐雜的地球觀測系統。這些系統和設備，分別從空中、水下、地面乃至地下等各個方位和角度，就大氣氣體構成、地殼地質運動、生態系統健康等多個領域開展信息搜集和數據分析，其為經濟社會建設、災害預測應對、資源開發利用等提供着必要的支持。

地球觀測系統（EOS）計劃是由美國宇航局（NASA）發起，有歐洲空間局（ESA）、日本、加拿大等多國參與的大型國際計劃，是近年來，也是未來幾年國際上最宏大的一項遙測地球計劃，是一項跨世紀的長期計劃，EOS計劃最初是為了參與美國全球變化研究計劃（GCRP），以航天領域能做出貢獻為其目的的緣起的。從80年代開始，NASA一邊準備與美國國家海洋大氣管理局（NOAA）、ESA、日本、加拿大的合作體制，一邊致力於地球環境問題的研究，逐步推進而發展了EOS計劃。EOS科學與任務需求工作組於1884年提出報告，EOS科學指導委員會對報告進行了討論，提出了現在的EOS計劃，並於1985年獲得美國總統的明確支持，並把EOS計劃布置於利用空間觀測技術實施地球系統科學和全球變化研究的主要位置上。因此，EOS計劃與國際地圈生物圈計劃（IGBP、美國全球變化研究計劃（GCRP）間的關係非常密切，起到了相輔相成，互相支持的作用。

進入90年代，在美國、歐空局、日本、加拿大等國的積極推進下，EOS計劃獲得重要進展，隨着EOS數據系統（EOSDIS）的啟動，以及今後幾年的一些大型平台的升空，EOS計劃的主計劃大約從1997左右年開始。在這之前，各參與機構圍繞全球環境變化、資源調查都在積極地推進EOS計劃的實施。目前，EOS計劃的目的已經明確，框架已經建好，學科研究課題及優先領域也已經擬定，衛星及其傳感器研製和發射也已列入研製日程。

目的

EOS目的是把地球作為一個整體，引進地球系統科學，通過空間技術更深刻、更全面地觀測地球系統，了解地球系統的現狀以及現在是怎樣地繼續變化着，為全球環境變化研究做出貢獻。

為達上述目的，EOS計劃從以下三個方面着手：一是建立一個基於空間的綜合觀測系統；二是發展一組龐大的數據信息系統，包括數據獲取和處理過程；三是為了積累連續10年以上的遙感觀測數據，建立全球數據庫。通過這三個方面的工作，能夠對組成地球系統的幾個要素有一個更加深刻的認識：

（1）地球能量收支的全球分布。

（2）從地表到中層大氣層的大氣結構、狀態變量、組成和運動。

（3）包括陸地和內陸水域生態系統在內的地表物理和生物的結構、狀態、組成和運動。

（4）地球的生物地球化學循環的速度，重要的生成、消亡源，主要的要素和過程。

（5）海洋循環、表面溫度、風系統、波浪、生物活動。

（6）冰川、雪、海冰的範圍、類型、狀態、厚度、表面粗糙度、運動以及雪的水當量。

（7）全球範圍降水的強度、數量和分布。

（8）包含地殼運動的地球整體的力學運動。

具體到各個學科或圈層領域，其目的分別包括以下領域：水循環領域、生物地球化學循環領域、氣候過程領域、地球物理過程領域。

組成結構

地球觀測系統（EOS）包括三大部分：

（1）EOS科學研究計劃

（2）EOS數據信息系統（EOSDIS）

（3）EOS觀測（平台、儀器）系統

EOS科學研究計劃

科學研究是EOS的基礎，這一工作早已在進行，由NASA及其它美國研究機構和國際組織開展的地球科學研究是其前奏。在美國全球變化研究計劃(USGCRP)及國際地圈一生物圈計劃(IGBP)和世界氣候研究計劃(WCRP)的共同支持下，在美國本土EOS科學研究已具雛形。

EOS數據信息系統

EOS計劃的一個主要目標是將依靠各研究組織及其合作增強EOS數據的應用能力。以往經驗表明，只有通過一定的組織程序建立起來的信息系統才能更有效地發揮作用，而積極的用戶參與是其程序中的重要一項。因此，數據信息系統需不斷發展、不斷完善，使之具有擴大的外部輸入能力以備研究用戶隨時檢測。從其使用觀點出發，數據信息系統要能充分發揮其計算便利、網絡便利的功能，其中包括數據解譯和模式模擬，EOS數據的處理、分發和建檔，對EOS觀測平台、儀器的命令和控制等,從而達到支持EOS研究活動的目的。

EOSDIS已在1991年隨EOS的重新啟動而正式開始實施，初始任務是利用現有數據來支持已有的地球科學與應用數據系統，在適當時機將這些系統納入EOSDIS網絡，這一步就靠給用戶配置計算機設備來完成。積累一定經驗之後，有關EOSDIS的處理、分發、建檔等活動的試驗性文件將產生並提供給研究團體檢驗。根據用戶反饋意見，持續不斷改進原有系統，並在第一台EOS平台發射前達到全部規定功能。EOS的全部功能將用於檢測EOS觀察系統及其儀器的運行狀態，而且用於增強對進行中的EOS研究活動的支持。平台發射之後，EOSDIS仍將繼續改進和擴充，這種不斷的革新需要數據信息系統技術的開拓性進展。

EOS觀測系統

EOS觀察系統將與EOSDIS平行發展，其觀測能力由各種獨立的儀器及其在軌道上的組合排列所決定。為最大限度地科學利用EOS數據，促進EOS科研活動的全面開展，EOS觀測儀器應能觀測如下重要環境變量：

·雲的特徵

·地球與空間的能量交換

·地球表面溫度

·大氣圈、風、閃電及降雨的結構、組成和動力過程

·積雪及其消融過程

·陸地及水體表面生物活動

·洋流

·地球表面和大氣圈間能量、動量及氣體交換

·海冰的結構及其運動;冰川的生長、融化及其流動率

·裸露土壤、岩石的礦物成分

·地質斷層周圍應力和地面高度變化情況

·到達地球的太陽輻射和能粒

EOS觀察平台將主要側重於從近極軌道對全球進行晝夜特殊時次的觀測，為得到強熱帶觀測和完整日循環採樣，需將某些儀器置於低傾角軌道進行觀測。目前由於觀測需求，NASA已與美國氣象預報局、歐空局、日本、加拿大共同設計一個包括五個極軌平台的觀察系統，其中的兩個平台將作為EOS的一部分由NASA提供。NASA原定計劃進行連續15年的觀測，並且每5年要對平台-儀器組合體更換一次，這樣NASA最初的EOS使命將由六個平台和每個入選儀器有3個相同備份來承擔。美國國家研究委員會(NRC)最近研究肯定了NASA這一稱作EOS-A系列的設計理論，同時希望NASA繼續EOS-B系列的研製，以保證EOS觀察系統最大限度地發揮作用。

EOS科學研究計劃、EOS數據信息系統和EOS觀測系統共同構成完整的地球觀測系統。科學研究是其基礎，觀測系統保證了數據信息系統的數據來源，數據信息系統的開發使用促進了EOS科研的順利進行和EOS觀測系統的順利運行;反過來，EOS科研活動的成果又進一步指導和推動了EOS數據信息系統的發展和新型儀器、平台的研製。