航天技术导论精选(九篇)
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第1篇：航天技术导论范文
关键词:遥感技术 信息提取 找矿
遥感技术(Remote Sensing)即遥远的感知,是20世纪60年代兴起并迅速发展起来的一门综合性探测技术,它是在航空摄影测量基础上,随着空间技术、信息技术、电子计算机技术等当代高新技术的迅速发展,以及地学、环境等学科发展的需要,逐步形成发展的一门新兴交叉科学技术。具有宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。在新技术迅猛发展的今天,遥感技术伴随着航空、航天技术的发展而不断提高与完善,服务领域不断扩展,受到普遍重视,显示出极其广泛的应用价值、良好的经济效益和巨大的生命力。
1、遥感信息提取
全球变化的研究涉及一系列重大全球性环境问题,提出了大量关系到地球的重要科学问题。由于涉及的范围极其广泛,因而具有高度综合和交叉学科研究的特点。叶笃正先生曾指出,“全球环境是一个不可分割的整体,任何区域的环境变化都要受到整体环境变化的制约;反过来,整体环境的变化又是各区域相互影响着的环境变化的综合体”。遥感作为获取地球表面时空多变要素的先进方法,是地球系统科学研究的重要组成部分,是对全球变化进行动态监测不可替代的手段。陈述彭先生指出,没有遥感,就提不出全球变化这样的科学问题。所以遥感对地理信息学科具有巨大的推动作用,就像望远镜对天文学和物理学的推动作用一样。遥感科学的意义在于:对传统地理学来说,遥感要求从定性到定量描述;对传统物理学来说,遥感要求在像元尺度上对局地尺度上定义的概念、推导出的物理定律、定理的适用性进行检验和纠正,而这种纠正是与像元尺度上的地学定量描述密不可分的。
1.1 遥感图像掩膜处理
卫星遥感图像处理,尤其是提取矿化蚀变等微弱遥感信息,需要针对工作区选取尽可能小的图像范围,同时要对工作区范围内图像中的云雾、水体、冰雪、植被、大面积风成土壤等干扰进行掩膜等处理,然后才能进行图像处理。
1.2 去相关拉伸
去相关拉伸变换是原始光谱波段的一种线性变换,这种变换通常是原始光谱波段的加权总和与差。研究表明该方法对一些遥感图像数据有效,能产生好的图像效果和提供新的洞察点;利用这种图像处理方法主要目的是提取一些方法不能提取的一些重要矿化蚀变、侵入体及构造等遥感信息。
1.3 卷积增强
遥感图像上的线性特征,特别是和地质构造和成矿环境有关的线性体和断裂构造的增强处理和分析是遥感图像处理和研究的一个重要方面。对数字图像而言,线性体信息提取目前主要有梯度阈值法、模板卷积法、超曲面拟合法、曲线追踪和区域生长等,地质遥感线性体信息提取采用模板卷积滤波算法效果较好,它是一种邻域处理技术,即通过一定尺寸的模板(矩阵)对原图像进行卷积运算来实现的。
2、遥感技术在地质找矿中的应用现状
长期以来,地质工作者迫切希望能有一种目的性明确、“窥一斑而知全豹”的理论和方法来指导找矿。因此遥感技术以其独有的特点在地质找矿中的作用显得尤为重要。应用遥感与地质资料进行综合分析、预测区域成矿远景等已取得了很多成果。遥感技术在地质找矿中的应用主要表现在两个方面:(1)通过研究遥感影像上的地质构造与成矿的关系,认识成矿规律并圈定找矿远景区。(2)是通过对遥感图像进行增强处理,综合分析,提取一定的地质信息,从而为成矿预测提供有用资料。遥感图像早已非常成功地应用于农、林、水利和交通等部门的调查和规划。在我国最早使用遥感图像的是地质行业,其主要任务就是用于地质找矿。
3、遥感技术信息提取在找矿中应用的相关技术
3.1 遥感图像分析找矿
遥感图像分析找矿是利用各种航天与航空遥感图像进行目视判读,分析已知矿产地质的图像特征,结合地质背景、成矿条件及物化探异常,根据类比的原则从已知推未知,可进行一定的成矿预测。使用大比例尺航空像片,尤其是彩色和红外彩色像片,能直接识别原生矿体及矿化地区的露头,尤其是金属矿床及露头的特异彩色形成良好的找矿标志。例如在彩色航片上磁铁矿、锰矿、煤矿等呈深灰色或黑色;赤铁矿、斑铜矿为红色;孔雀石、铜矿、次生铀矿、次生铬矿为绿色;风化的铁帽常呈褐色;盐矿、石英脉矿呈白色等。由于矿体露头与围岩抗风化、抗侵蚀能力不同,形成岩墙或沟谷,也可直接识别。此外,人工开采区的采矿场、竖井、平峒、废石堆、尾砂等在图像上也能直接识别。
3.2 遥感图像提取矿产信息进行成矿预测
遥感图像提取矿产信息进行成矿预测是利用遥感图像处理技术对遥感图像进行处理,提取矿床、矿化有关信息,如蚀变带、氧化带、铁帽等含矿地质体或某元素地球化学异常区,直接显示在图像上,从而达到找矿的目的。
3.3 遥感图像地质综合分析找矿
遥感图像地质综合分析找矿是以区域地质演化与成矿规律分析为基础,确定出调查区内主要的成矿模式与控矿的地质要素,根据控矿地质要素的遥感信息特征(包括的与隐伏的)选取一定的图像处理方案,进行有关地质信息的增强或提取处理,同时结合物化探资料进行目视图像分析。物化探资料的图像化及用数学地质与遥感地质相结合的方法进行成矿预测,是遥感地质综合找矿向纵深发展的新趋势。
4、结语
目前遥感已成为地质调查和资源勘查与监测的重要技术手段。应用范围已由区域地质、矿产勘查、水文地质、工程地质、环境地质勘查扩大到农业地质、旅游地质、国土资源、土地利用、城市综合调查、环境监测等许多领域。应用技术方法水平随着遥感和计算机技术的发展也有了很大的提高,应用效果和社会经济效益也愈来愈明显。
参考文献
[1]陈述.遥感技术与遥感数字图像分析处理方法、解译制图及其综合应用实务全书[M].银川:宁夏大地音像出版社,2005.9:90-92.
第2篇：航天技术导论范文
20世纪后半叶，物理学在此前建立起来的狭义相对论、量子力学、量子电动力学、统计物理和许多重要物理实验基础上，以前所未有的速度发展着.许多物理学的分支学科，如原子、分子物理、原子核物理、固体物理、等离子体物理以及粒子物理等，都得到极大发展.与此同时，科学发展的另一个重要特征是学科间相互渗透和交叉综合.物理学和其他学科相互渗透，产生了一系列交叉学科和边缘学科，如化学物理、生物物理、大气物理、海洋物理、地球物理等等.物理学的新概念、新理论和新的实验方法向其他学科转移，促成各学科的发展并成为其组成部分.
20世纪后半叶，新技术特别是高新技术发展之快也是前所未有的.高技术包含的科学知识高度密集，综合性极高，如红外和红外成像技术、激光技术、计算技术、信息技术、航天技术、生物技术等等，都无一例外地与物理学等学科的基本概念、基本理论和基本实验方法密切相关，其发展在很大程度上依赖包括物理学在内的各学科的发展.
现代军事科学技术的知识密集性、综合性极高，处于科学技术的前沿，近几年来的局部战争向人们展示，现代战争在相当大程度上是高新技术的较量.现代军事科学技术离不开物理学和物理学的新成就，如红外夜视、激光制导、激光雷达、三相弹等都与物理学原理和物理学实验技术密切相关.
这一切都表明，在科学技术发展的进程中，物理学不但在历史上曾经是处于主导地位的，在20世纪是处于主导地位的，而且毫无疑问，21世纪物理学在科学技术发展中也必将处于主导地位，它的作用将会更加突出.
大学物理课是一门重要基础课，它的作用一方面是为学生较系统地打好必要的物理基础，另一方面是使学生初步学习科学的思维方法和研究方法，这些都起着增强适应能力、开阔刘义洪盈赘大争物双教争敬沮思路、激发探索和创新精神、提高人才素质的重要作用.学好大学物理，不仅对学生在校学习十分重要，而且对学生毕业后的工作和在工作中进一步学习新理论、新知识、新技术、不断更新知识，都将发生深远的影响.物理课的这一作用，特别为许多专家、教授、高级工程技术专家所强调.
我国工科大学物理的学时一直少于理科.因此，目前实施的教学内容，主要是传统物理课内容在给定学时范围内一再精选后形成的.总的来讲，工科大学生的物理基础较薄弱，物理知识面也较窄，特别是近代物理和现代工程技术有关的物理基础和现代工程技术方面的新知识更显薄弱.如我们的课程基本要求中没有物性学、分子、原子核、粒子等内容;没有偏振光干涉、核磁共振、穆斯堡尔效应等内容;量子物理、统计物理等近代物理基础的基本概念、基本理论和知识甚为薄弱.这些内容，工科一般专业在后续课中多不再涉及，而它们恰恰是当今学习新理论、新知识和新技术所要涉及的，有些甚至已成为当今高新技术的组成部分.在这个意义上讲，大学物理课内容“老的多、新的少”.因此，更新内容，加强现代物理和现代工程技术有关知识，特别是有关基础知识，是工科物理教学改革必须面向的首要问题.
二、工科物理课教学改革
工科大学物理课程的教学改革是很复杂的，也是很困难的，不可能一嗽而就.应该坚持以下原则:不应改变物理课作为基础课的地位和作用，应着力研究现代高级工程技术人才应具备什么样的物理基础;要重点研究如何处理好经典物理和近代物理及有关近代内容的关系;应在培养学生科学思维方法和分析问题、解决问题能力上加大力度，与研究教学内容改革的同时，还必须系统地研究教学方法、考试方法等教学环节的改革.
工科大学物理课内容改革的重点在于加强物理学基础(包括经典物理基础和近代物理基础)，同时适当地介绍反映现代物理和现代工程技术的新知识，扩大学生的知识面，在整个教学过程中提高学生分析及解决问题的能力和独立获取知识的能力.由于工科物理课程教学时数少，只靠课程内容和体系本身改革回旋余地小，改革要将课内课外、理论教学与实验教学、课与课间关系诸方面综合考虑.（一)课程教学内容改革，应以物理课程教学基本要求为依据.在保证经典的前提下，进一步精选经典物理内容，突出教学内容及能力培养，避免过分强调系统性和严密性等，在整个经典物理教学过程中应贯彻加强近代思想;在近代物理基础的基本要求部分，加强量子力学和统计物理基础知识，以利于学生在校和离校后进一步学习新理论、新知识和新技术;加强现代工程技术物理基础专题，这部分内容应侧重物理原理，而不要停留在科普水平上，上述三部分内容的讲授学时，分别约占总学时的58%、27%和15%.
(二)开设物理类和技术类专题选修课(或讲座).物理类选修课:如现代物理导论、混沌、原子和分子物理、核物理、天体物理、等离子体物理、凝聚态物理、嫡和信息、傅里叶光学、非线性光学、非线性力学等、技术类选修课:如现代工程技术专题、激光技术、光散射技术、全息技术、穆斯堡尔谱学、核磁共振技术、薄膜技术、换能器、红外技术、低温和超导等.选修课应着重物理概念、物理思想和方法，不追求数学严密性，不过分强调系统性和完整性.
(三)教学手段改革是教学改革的重要组成部分.粉笔加教鞭不适应改革的需要已经成为人们的共识.近几年来，有许多院校在多媒体辅助教学上做了大量的工作.实践证明，把多媒体技术应用于教学可以改变信息的包装形式，在计算机上把图、文、声、像集成在一起，提高教学内容的表现力和感染力，能调动学生主动运用多种感观积极参与多媒体的活动，使学生由知识的被动接受转为主动发现.同时，这也为教学研究提供了有力工具，为教学的顺畅实施与高效提供了可靠的技术保障.在提高认识的基础上，加大这方面的资金投人，多媒体辅助教学必将成为21世纪教学手段的主体.而多媒体辅助教学软件也应向智能化方向发展.1997年n月6日，中国物理学会正式宣布中国物理教育网建立.这就为网上教学和科研提供了方便，物理教育工作者应充分利用这一有利条件，从网上获取信息服务于教学.名校、名师更应在网上传播自己的教法和经验，使大家受益.
第3篇：航天技术导论范文
关键词可持续发展科技创新生态化系统
可持续发展是人们对传统发展模式和工业文明进行深刻反思的基础上形成的新发展观和新发展模式，是关于人与自然和谐发展的一种主张，是人类走出生态危机的一种理性选择。科技创新能力作为可持续发展的智力支持系统，是可持续发展能力的核心因素。在知识经济时代，科技创新是经济增长的发动机。在人类面临生存危机的今天，科技创新生态化是国家、企业、科技创新本身可持续发展及人类社会全面可持续发展的有力保障。
1科技创新是经济持续增长的保障
科学技术的发展及其对人类的贡献是以技术创新为桥梁而实现的，技术创新既能将科学发现和技术发明商品化，又能通过技术创新扩散使其产业化，从而推动社会进步。对科技创新作用的研究可以溯源到20世纪初的美国，1912年，美籍奥地利经济学家熊彼特首次明确地提出了“创新是现代经济增长的核心力量”。在知识经济占主导地位的今天，以发达国家为中心的科技创新活动更是势头不减、方兴未艾，许多国家都纷纷建立了国家创新体系，作为国家创新体系核心的科技创新被提到了前所未有的高度。
科技创新是一个国家或企业可持续发展的有力翅膀。技术创新能使名不见经传的企业成为行业巨头，甚至能使濒临破产的企业起死回生。如果忽视科技创新，即使是原本有较强竞争力的企业也会坐失良机。这样的案例比比皆是：王安电脑公司的失败原因就在于将计算机的使用定位于办公室，而首创个人化电脑的微软公司后来居上，成为计算机行业巨头；研制出世界第一只石英电子表的“钟表王国”瑞士，因其工业决策部门偏爱机械手表而痛失良机，以至于钟表市场终于被积极创新的日本企业所抢占。科技创新是企业的生命，对于一个国家来说同样如此。众所周知，二战后在经济上曾是一片废墟的日本之所以获得了奇迹般的经济高速发展，就是因为该国在引进技术的基础上重视了科技创新。
科技创新是经济结构调整的推动力。因为科技创新可以推动主导产业的更新换代，从而使经济结构的关键要素产业结构得到发展。纵观工业经济时代，历次产业结构的重大调整、历次先导产业的出现及其更换，都是科技创新的成果。
科学革命———技术革命———产业革命的循环螺旋发展，构成了科技创新推动经济结构发展的历史逻辑。也就是说，产业革命是科技革命（科技创新）来推动的。我国作为发展中国家，经济结构的主体仍属于工业经济，更需要通过科技创新来优化经济结构、实现经济增长，为可持续发展打下坚实的经济基础。
2科技创新生态化是可持续发展的核心
2.1科技创新在人类———自然生态系统中的作用
对于人类活动对自然生态系统的作用和机理，国内有几位学者曾有过探索。在总结前人观点的基础上，结合系统科学的一般原理，本文对科技创新在人类———自然生态系统中的作用机制进行了初步研究。根据胡皓、楼慧心两位学者概括的“基础系统思维”范式，当环境变化较小时，主要运用负反馈机制，对涨落加以衰减，以保持系统既有有序结构的稳定性，或在保持既有有序结构稳定性的前提下，使其结构———功能得到优化（亚范式Ⅰ）；当环境变化较大时，主要利用正反馈机制，将某种涨落放大到宏观整体范围，实现不同宏观稳定态之间的转换，使系统适应或更好地适应环境的较大变化（亚范式Ⅱ）。科技创新在人类———自然生态系统中的作用运行机制如附图所示：
附图中，路线①和路线②分别代表科技创新活动对自然生态系统的两种不同作用机理。在路线①中，科技创新活动在与自然生态系统进行物质能量信息的传递与交换过程中，对自然生态系统的干扰尚在生态承载力所能承受的范围之内，以有利于推动系统结构不断达到新的稳定有序结构的正向涨落为主。根据亚范式Ⅰ，自然生态系统运用负反馈机制对涨落加以衰减，保持系统既有结构的稳定性，此时如果科技创新充分注重了其生态价值，则会在保证巨系统稳定的前提下，使其结构———功能达到优化。显然，在路线①的情形下，人类有着可持续发展的光明前景。路线②所表示的是,科技创新活动对自然生态系统的干扰以负涨落为主，其干扰或破坏程度超过了自然生态承载力的阈值，根据亚范式Ⅱ，自然生态系统为适应这种变化，将运用正反馈机制把这种负涨落放大到宏观整体范围，实现向不同宏观稳定态的转换，如果人类不及时调控自身的行为，任其继续放大，这种转换最终会导致巨系统既有有序结构的崩溃瓦解，使其实现宏观稳定态的转换，那么，作为巨系统的人类子系统要想生存和发展，将是一个幻想。
由此可见，注重研究和开发科学技术的生态功能，发展具有较高生态价值的高新技术，在协调人与自然的关系上显得尤为重要。
另外，可持续发展经济学家洪银兴认为，“从可持续发展角度分析，技术进步的意义是实现资源代换。……随着科技进步，人类赖以生存的自然生态系统受到的压力将会大大减轻”。技术进步对科技创新的要求就是科技创新生态化，这是预防和控制生态失衡与环境污染的有效途径，其发展有助于人们自觉形成可持续生产方式、生活方式和社会发展模式。
2.2传统技术创新观的生态学缺陷
关于“技术创新”的概念众说纷纭，继熊彼特的“创新是一个过程”之后，索罗提出了两步论———“新思想来源和随后阶段的实现发展”，缪尔塞在整理几十年来前人研究成果的基础之上认为,“技术创新是以其构思新颖性和成功实现为特征的有意义的非连续性事件”,这些观点的共同之处在于指出技术创新是指科技成果的商品化实现过程。也就是说，能否首次实现商业价值是衡量技术创新成败的关键。它所侧重的是经济学意义，忽视了科技创新的生态学意义，存在着一种明显的生态学缺陷。
传统科技创新观的这种生态学缺陷与机械论世界观和传统的经济增长发展观是一致的，它局限于单向度的经济价值取向，以向自然索取资源能量和排放大量废弃物为特征，其技术原则和组织原则是线性的、非循环的，违反了生态系统的循环原理，在实践中必然引起生态环境的恶化，使技术异化为统治人、剥夺人自由的异己力量，同时使经济增长的空间越来越有限，最终弱化了科技创新的能力。在传统科技创新观的指导下，技术沦为人类征服自然、控制自然的工具和手段，成为制造生态危机的“元凶”。
例如，臭氧空洞、城市“热岛效应”等生态环境恶化现象，与钢筋、水泥、含氟冰箱、空调、飞机、去污剂、杀虫剂等技术产品的大量使用是分不开的。在高科技领域，存在着许多潜在的生态威胁，我们更不能熟视无睹。例如，航天技术拓展了人类的视野与生存空间，但它带来的废弃物给太空留下了安全隐患；基因工程技术在给人类的医学、新能源开发等领域带来光明的同时，也孕育了不利于生态平衡的因素等等，如不加限制地发展，只能“导致3D（deadly，dangerousanddirty），即有害的、危险的和肮脏的生物生态后果”。科技创新需要一种生态化转向。
2.3以生态化实现技术范式的转换
“技术范式”是库恩的“科学范式”在经济学中的推广，它被公认为是技术发展的一种模式。技术史经历了从农业技术范式到工业技术范式的转换，而现代技术问题的日益彰显已经使人类开始为技术的未来发展圈定生态学框架。
在古代农业社会，由于生产力水平低下，原始技术对自然生态系统的影响基本上是浅层和局部的。而经过近代欧洲自然科学革命和技术革命以后，人类加工制造的技术能力飞速提高，技术存在方式发生了根本变化。一方面人工生态系统迅速扩张，自然资源开发利用程度和范围也远较农业社会高；另一方面，大量废弃物输入环境，对环境要素的时空分布和动态范围发生影响，造成生态系统演进过程中的偏差，对人类生存造成威胁。总之，现代技术与大量制作人工物的生产方式结合，通过环境因素对生物要素产生影响，干预了生态过程，成为人类征服自然、控制自然的工具和手段。
我们认为，科技出现异化现象的真正根源并不在于科学技术本身，而在于作为科技共同体的人们忽视了人工自然的生态价值，从而破坏了天然自然的平衡，而天然自然大系统平衡的破坏反过来作用于人工自然，使人工自然异化为恶劣环境的根源。因此，我们在“自然的人化”过程中，要大力进行生态技术创新，促使“实践的人化自然”系统不断进化，与天然大自然融为一体，推动人———社会———自然系统的平衡和进化。
简而言之，以生态化实现技术范式的转变，应在如下几个层面上努力：一是要进行科技创新，大力发展高科技；二是要充分注重科技的生态价值，开发高科技的生态保护和环境改善功能；三是高科技产业在自身的发展过程中，要合理、高效、综合地利用现有资源，开发尚未利用的自然资源。
3科技创新生态化的内涵特征
综上所述，科技创新生态化就是运用生态学或系统科学的整体论原则来看待科技创新在人类———自然生态系统中的作用，运用生态学思维于科技创新全过程之中，对科技创新的构思、设计、开发、成果转化、技术扩散等一系列环节提出生态保护和生态建设的目标，在保证获得经济效益的同时，注重开发科学技术的生态效益，坚持技术创新的可持续发展与经济可持续发展、生态可持续发展相衔接，以人与自然的协调发展作为根本目标，从而为人类社会的可持续发展提供绿色技术支撑。
科技创新生态化是人类在经济领域对可持续发展观的一种有效的现实回应，是循环经济的表现形式。它意味着把生态学观点引入科技创新领域，要求我们对科技创新的评价不仅要看经济指标，还要考虑到人文指标、资源指标和环境指标，这与可持续发展指标（ISD）概念是一致的。科技创新生态化并不是一味追求生态平衡而放弃真正意义上的发展，而是通过经济与生态的协调发展来实现人自身全面的发展。
大力推行生态技术创新是发展科技创新生态化的关键。目前国内学者普遍认为，针对于环境目的的管理创新和技术创新统称为生态技术创新或绿色技术创新。技术层面的生态技术创新是指所有节约资源、避免或减少环境污染的技术创新，包括绿色工艺创新和绿色产品创新；管理层的生态技术创新是保证绿色工艺创新和绿色产品创新顺利进行的“软技术创新”。因此，在研究开发、产业化和商品化过程中，企业应建立“资源———生产———产品———消费———废弃物再资源化”的密闭型循环模式，从而把清洁生产、资源综合利用、可再生能源开发、产品的生态设计和生态消费等融为一体；同时，为保证生产出在使用过程中及使用后不危害人体健康和易于被环境吸收或可再生的产品，对于某些在短时间内无法辨明生态作用的新型技术产品，在传统的技术创新链中，应加入技术预见和生态实验两个环节，形成构思———设计———技术预见———开发———生态实验———成果转化———技术扩散的良性循环。
参考文献
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