空间信息栅格_SIG_概述及对未来信息战的影响

世界前沿技术空间信息栅格（SIG）概述及对未来信息战的影响邱伟摘要：空间信息栅格（SIG ）技术是国家重点研发项目之一。本文简要介绍了空间信息栅格 （SIG）的功能与框架结构组成；重点对空间信息栅格（SIG）在未来信息战中的作用进行了分析 论述。TECHNOLOGY FOUNDATION OF NATIONAL DEFENCE国防技术基础31 年第7期世界前沿技术网格被誉为继互联网和 We b之后的第三次信 息技术浪潮。从 2（世纪9（年代中期开始，世界各 国都先后启动了大型的网格研究计划。特别是美 国全球信息栅格（GIG）的研发，引起了世界各国 军界的高度关注。在强大的军事需求的推动下，空 间信息栅格（SIG）被列为国家重点研发项目之一。一、空间信息栅格（SIG）概述和管理从 TE到PE量级的海量数据；对数据进 行高效的分析和处理，从数据产生模型和信息进 而产生知识；并提供可视化、多媒体的空间信息 服务；（2）高性能计算与空间信息处理能力。能大 规模、高精度、高质量地处理问题，提供高速度、 高效率，实时、及时的计算与信息处理能力；TECHNOLOGY FOUNDATION OF NATIONAL DEFENCE国防技术基础31 年第7期世界前沿技术TECHNOLOGY FOUNDATION OF NATIONAL DEFENCE国防技术基础31 年第7期世界前沿技术空间信息栅格（Spatial Information（3Gi空源共享功能。能实现应用层面的TECHNOLOGY FOUNDATION OF NATIONAL DEFENCE国防技术基础31 年第7期世界前沿技术互连互通和各种异构资源共享，从而提高空间资源利用率，包括计算资源共享（如高性能计算设备）、数据和信息共享（如 3 S集成）、应用和服务共享（如在线分析处理）、设备共享（如海量存储 系统）、软件系统共享（如 ArcInfo、MapGIS ）等;（4）集成现有系统的能力。不仅可以用于构造新的先进空间信息系统，也可以用于集成现有 空间信息系统，从而提供延续性、继承性，保护 用户投资；（5）异地协同工作能力。大规模的空间信息应用与服务地域跨度大，涉及多个异地单位，需要提供远程访问数据与服务、一站式服务和无障碍服务（统一用户界面）；（6 ）支持异构系统的能力。现实中的大型系统常常是综合应用系统，而SIG通过实用开放的技术标准，可以提供互操作性和信息的一致性；（7）适应动态变化的能力。应用系统的业务需求不断变化，系统运行管理策略不断变化，使用模式不断变化，I T产品技术不断升级，因此需SI）是一种汇集和共享地理上分布的海量空间信 息资源，对其进行一体化组织与处理，从而具有 按需服务能力的空间信息基础设施SIG 是一个创 新性的体系框架，它为各种需求提供了实用可行 的解决思路和实施方案SIG是一个分布的网络化 环境，连接空间数据资源、计算资源、存储资源、 处理工具和软件以及用户，能够协同组合各种空 间信息资源，完成空间信息的应用与服务。在这 个环境中，用户可以提出多种数据和处理的请求， 系统能够联合地理上分布的数据、计算、网络和 处理软件等各种资源，协同完成多个用户的请求。 SIG以一种新的结构、方法和技术来管理、访问、 分析、整合分布的空间数据，充分利用空间信息 系统的各种资源提供服务，实现空间信息的有效 共享与互操作，提供空间信息的联机分析处理与 服务，对提升我国空间信息基础技术和应用的水 平，促进国民经济和社会发展，具有十分重要的 意义。基于栅格技术的SIG将提供如下的功能：（1）海量空间数据处理能力。能存储、访问要SIG具有适应动态变化的能力。SI是在计算服务、宽带传输和数据存储处 理等栅格支撑环境和空间信息获取系统的基础上 建立的一个多层次的空间服务体系，主要由3个层次组成：(1 )空间信息资源。这些资源包括已建和在 建的各类空间数据库、典型地物波谱库和遥感处 理模型库、信息处理资源等，它们通过Interne 各种通信设施在物理上相连；(2) 空间信息一体化管理与处理平台。面向空间信息获取和处理应用领域，为综合使用各类 资源提供数据存储、组织管理、分发、检索和处 理等服务，主要包括遥感信息定量处理软件、大 型地理信息系统、空间信息搜索、空间数据和信 息整合与组织管理、空间信息智能处理、空间信 息在线分析处理和各种应用构件等;空间信息技术的资/环境城市空空间信息信息应空间 信 移动应生态、环图1 S框架结构描述(3)面向应用领域的空间信息集成应用环境。 在上述空间信息栅格服务的基础上，面向各应用 领域对空间信息的使用模式和使用特点，提供空 间信息应用政策和协议、应用工具等，建立空间 数据处理与信息服务集成环境。SIG结构见图1。SI通过对空间信息源的数据、信息和知识进行有 效描述、组织、管理、处理、交换。t或 二、空间信息栅格 (SIG)对未来信息战的影响1 有助于实现情报信息共享 联合情报获取和情况判断是高技术条件下信 息作战指挥控制的第一步骤。根据高技术信息作 战指挥体系，空间信息栅格(SIG)框架体系有助 于打破军兵种侦察、网络侦察等情报信息机构。在 空间信息栅格(SIG)框架体系下，可以把各军兵 种、网络、航空、航天等情报侦察系统连为一体， 制定完善的情报协同规则，形成分工明确、布局合理、纵横交错、重点突出的战场信息网 和多维一体的情报信息综合能力。统一 组织情报信息的侦察收集、处理整合、传 输分发、复合生成高精度目标信息和通 用态势图，为各级指挥决策和各种作战 行动提供适时高效的情报信息保障。2 有助于实现分布一体组织作战 分布一体组织作战是高技术条件下信息作战指挥控制的主要内容：(1 )异地同步决策。机械化战争讲究集中兵力与火力，采取指挥员集中于 一处研究作战方案，而后逐级下达作战 命令的方式指挥作战。信息战则讲究兵 力分散而火力集中，指挥员身虽在异地， 却能实现集体研究作战方案，定下作战 决心，快速下达作战命令，也可根据情况 的轻、重、缓、急实施越级下达作战命 令，这极大地加快了作战节奏，提高了部 队的生存能力。在空间信息栅格(SIG)框架体系下，可以成立联合作战指挥小 组，实现异地同步决策的要求。战区信息 作战各级指挥员及其指挥机构依托空间 信息栅格(SIQ框架体系，利用战场共 享信息，按照确定决策目标、拟制遴选方案、评 估优选方案三个步骤，研究确立作战目的、作战TECHNOLOGY FOUNDATION OF NATIONAL DEFENCE国防技术基础31 年第7期邱伟：空间信息栅格（S IG）概述及对未来信息战的影响三、结束语SIG是一个探索性、创新性很强的研究课题、 涉及很多前沿技术和基本理论的研究。S IG提供 了一体化的空间信息获取、处理与应用服务的基 本技术框架，以及智能化的空间信息处理平台和 基本应用环境。发展空间信息栅格（SIG）技术，将对未来信息战胜负起着重要作用。SIG是我军信息化建设的重要组成部分，必须引起我们的高 度关注。参考文献：1 邱晓辉，邱晓红网络中心战及其指挥与控制系统 研究J.测控技术，2 0 0 4.2 傅冰，刘云翔，陈荦，唐宇基于空间信息栅格服务 的空间数据集成J.计算机工程与科学，2 0 0 5.3 罗名海空间信息栅格简介J.城市勘测，2 0 0 5.4 唐宇涛，陈荦，景宁空间信息栅格体系与 服务聚合技术J.国防科技大学学报，2 0 0 5.5 易先清，罗雪山，张耀鸿空间信息栅格技术的概 念内涵和研究方法J.系统工程与电子技术，2 0 0 4.6 美David S. 英 ljbaemretss Moffat 等 著，郁军，贲可荣，魏刚等译网络中心战与复杂性理论，北京：电子工业岀版社.7 阎晋中军事情报学，北京事岀版社.8 李恒劭，秦立富战场信息系统，北京国防工业岀版社.（作者单位：国防科技大学AT实验室）阶段、作战任务、重点打击目标、综合保障等决 策事项。（2）交互同步计划。围绕信息作战的各项任 务，在空间信息栅格（SIG）框架体系下，可以帮 助各级同步、军兵种交互制定作战计划，将军兵 种行动、协同动作、各种保障一体纳入信息作战 计划，明确信息作战的阶段划分、态势判断、目 的任务、后方任务、指挥与保障等要素。在作战 过程中，各作战单位可以空间信息栅格（SIG）框 架体系为依托，不断加强相互间的协同动作，适 时的调整战法，以形成最为有利的作战态势。（3）正确下达任务简令。针对不同任务行动， 区分军兵种作战部队、具体的作战意图、作战任 务、时限规定、指挥关系等相关事项，空间信息 栅格（SIG ）框架体系可以帮助指挥员实时掌握任 务简令的执行情况，根据任务完成的情况及态势 变化，下达补充作战命令。同时，可以空间信息 栅格（SIG ）框架体系为基准，不断协调各军兵种、 各作战单位的作战行动，使其形成整体合力，完 成预定的作战任务。3 有助于实现动态精确控制协调动态精确控制协调是未来信息战指挥控制的 核心任务。随着战场信息化程度的提高，作战控 制的重心必将由聚集计划转为聚集行动。（1 ）可以实时掌握战场情况。在空间信息栅 格（SIG）框架体系的协助下，指挥员利用通用态 势图，全面掌握战场作战态势，及时评估、预测 和调整部队作战行动，牢牢掌握战场行动的主动 权。发生在2 0 0 3年的伊拉克战争，美军就是以 C4IS 系统为依托，实现对整个战场的全面控制与 战场的单向透明，美军的作战指挥员做到了全面 掌握战场作战态势，实时调整部队作战行动，取 得了对伊战争的全面胜利。（2）可以精确控制作战行动。指挥员可通过 空间信息栅格（SIG）框架体系，适时了解战场态 势动态变化情况。针对战场情况，通过设置“层 级代理”指挥员，模块组合各作战力量，进行动 态部署，在关键时节、地域，精确集中作战力量， 运用最适合的作战力量执行相应的作战任务，指 挥处于有利态势的作战单位对敌实施打击。19 9年3月，美1架F117隐身飞机在科索 沃上空中弹，其弹射座椅和救生背包中的卫星通 信及定位装置，立即向飞行在欧洲上空的美军EC130E空中指挥机发出遇险信号，几分钟后特 战队员乘6架直升机前往营救。美国利用C4IS 系统，通过对特战队精确控制指挥，3h后发现了飞行员的藏身之处，顺利的实施了营救行动。（3）可以快速重组打击力量。根据战场态势， 以空间信息栅格（SIG ）框架体系为平台，将分散 配置的武器平台动态组合，集中作战效能，对敌 实施快速、重锤式、摧毁性打击。兵力高度集中 的机械化、大兵团作战样式已经不适应于未来信 息战，未来的信息战必须实现兵力分散与火力集 中，在机动中实时重组打击力量，把握战场态势， 对敌实施火力打击。TECHNOLOGY FOUNDATION OFNATIONAL DEFENCE基础32 年第7期 1994-20(X7 China Academic Journal Electronic PtiWishing House. All rights reserved.幅wcnkLndl