中国学术期刊网 » 论文 » 工学论文 » 环境工程论文 » 军事地球物理环境资源数据融合机制的构建论文正文

军事地球物理环境资源数据融合机制的构建

中国学术期刊网【环境工程论文】 编辑:天问 地球物理学进展 2016-05-01军事地球物理环境资源数据融合机制的构建论文作者:张金城 杨威 唐莉 韩若飞 李天河 王彦锋,原文发表在《地球物理学进展杂志》,经中国学术期刊网小编精心整理,仅供您参考。

关键词: 军事地球物理 环境资源数据 融合机制
摘要: 论述了地球物理环境资源数据在国家安全和国防建设的作用,分析了我国军事地球物理环境资源数据应用现状,阐明了地球物理环境资源数据在军事上的需求,提出了构建我国军事地球物理环境资源数据融合机制的四种方法途径.

张金城, 杨威, 唐莉, 韩若飞, 李天河, 王彦锋
火箭军指挥学院工程系, 武汉 430012
收稿日期: 2015-11-19 修回日期: 2015-12-12.
作者简介: 张金城,男,1959年生,山东安丘人,博士,火箭军指挥学院教授,博士生导师,主要从事战场建设及其环境保障研究.

0 引 言

刘光鼎院士和刘代志教授在“试论军事地球物理学”一文中首次描述了《军事地球物理学》的学科内涵——运用地球物理理论、方法与技术解决各种军事领域和国防建设中的问题的应用学科(刘光鼎和刘代志,2003).以此为起点,以2005年成立“国家安全军事地球物理专业委员会”为标志,使得军事地球物理这门新兴学科得到了可喜的发展,并在国防和军队建设中发挥了重要作用.随着我国国际地位的不断提高,国家面临的安全威胁越来越大,对国防和军队建设提出了许多新要求,特别是新型导弹、飞机、舰艇等武器装备的作战越来越依赖于军事地球物理环境资源数据作为支撑条件.例如,巡航导弹在海上飞行,当卫星导航受到干扰、地形和景象匹配导航无法实现时,海洋地磁匹配导航就是一种有效导航方法,但需要依托作战区的海洋地磁场数据产品.所以,通过建立一定的融合机制,整合军地资源,构建军事地球物理环境资源数据,才能尽快满足国防建设和军事活动需求,为国家安全提供有力支撑.

1 我国军事地球物理环境资源数据应用现状分析

军事地球物理环境资源是指影响国防建设和军事活动有关的各类矿产、地质构造、地形地貌、水文水体、重力场、磁力场、气象特征等自然资源的统称.军事地球物理环境资源数据是指利用各种地球物理方法在地表或地表附近测量的各种物理现象的参数,如地球的重力场、地磁场、地电场、地温场、核物理场、海洋水体特性场、地形地貌特征等数据,就是典型的天然存在的军事地球物理环境资源数据.军事地球物理环境资源数据对导弹、飞机、舰艇等武器装备性能的发挥、部队作战行动筹划决策等具有重大影响,甚至是决定性的影响.然而,目前军事地球物理环境资源数据研究及其应用现状与国防和军队建设的要求还存在一定差距:

1)紧跟国家资源与环境科学研究领域的步伐,但总体落后于国家地方的总体研究水平.在我国经济迅速发展、社会快速变迁的大背景下,国家对资源需求和环境保护等提出了许多新要求,并在该领域投入了大量人力和财力,推动了资源与环境科学的长足发展.与此同时,也牵引了军事气象保障、战场资源勘察、作战环境保障等军事地球物理学科所涉及领域的发展进步.但是,我们必须清醒地认识到,军队在勘探方法手段、理论创新、人才队伍建设等方面,与地方科研院所相比较还存在着较大差距.

2)国家层面的军事地球物理环境资源数据的勘测、处理、运用缺乏统一管理机制和平台,存在着资源数据不能共享、浪费严重等问题.如:遥感资源数据的观测和产品制作,军队有关部门在做,地方也有很多部门和机构在做,而且相互之间缺乏交流;就是在军队内部,总部与军兵种之间在这个领域也没有形成合力,缺乏有效的互相交流机制.但有一个例外值得借鉴,就是在气象资源利用方面,军地协作比较好,做到了资源共享,确保了军队气象保障水平与地方、甚至国际水平同步,2015年“9.3”阅兵气象条件的准确预报就是“军民成功协作”的最好例证.

3)军事地球物理环境资源数据的观测、传输、实验网络等缺乏长期稳定的体制和机制支持(国家自然科学基金委员会,2012)

例如,军事地球物理环境资源观测和研究的数据资料,地方与军队、军队内部之间还不能做到资源共享,甚至存在着严重壁垒.比如,要获取某一地区的地球物理数据,不仅需要本单位层层审批,还需要不同军兵种部门之间协调,难度很大.

4)军事地球物理学科人才培养体系不配套、不健全.目前,我军军事地球物理环境资源测量、研究、运用等方面的人才培养主要是依托地方高校、科研院所,这种人才培养机制虽然符合当前军民融合的大历史背景,有利于跟踪国内外前沿,但不利于军事地球物理学科的深度、特色、创新发展.因为,军事地球物理环境资源数据涉及国家安全利益,知情范围受限,如果军队没有相对稳定的专业人才队伍,不利于相关问题的深入研究.如,对于某个特定作战区的军事地球物理环境资源测量与普查,如果没有一支军队自己的专业队伍和相应的配套仪器设备,就无法开展工作.

2 地球物理环境资源数据在军事上的需求分析

地球物理环境资源数据在军事上的需求多种多样,主要包括以下五个方面:

1)中远程导弹的弹道规划设计和巡航导弹导航需要

洲际导弹的弹道设计必须考虑地球的引力,如果掌握远程打击目标区域的重力场数据,打击精度会大幅提高;巡航导弹跨海或跨沙漠作战时,如果卫星导航失效,仅靠惯性导航是无法满足打击精度要求的,若事先全面掌握海上或沙漠地带飞行区域磁力场的精确数据,将对复杂战场环境条件下巡航导弹作战具有重要作用.

2)舰艇远航导航、隐蔽伪装和趋利避害需要

随着我国“一带一路”全球战略的实施,我海军的地位作用越来越重要,舰艇执行远洋护航或撤侨等任务将成为常态,特别是潜艇远洋航行需要多种导航手段,特别是对远海洋的磁力场、重力场、海洋水体特性等地球物理资源数据的依赖越来越大,掌握远海洋军事地球物理环境资源数据对海军舰艇航行具有重要作用.世界上军事强国的海军作战能力之所以比较强,全面掌握全球四大洋的地球物理环境资源数据就是重要原因之一.

3)战场规划设计、兵力机动、作战保障需要

我国国土面积大,地球物理环境差异大,依托陆地作战的部队在实施战场规划设计、兵力机动、作战保障等军事行动时,必须掌握作战区的地形地貌、气候条件、地质构造、自然灾害发生的特点规律、道路桥梁承载能力、重力场、磁力场等基础资源数据,这其中大部分为地球物理环境资源数据.但实际情况是,我国的地球物理环境资源数据,特别是军事地球物理环境数据存在着分散观测和管理的问题,很多偏远地区的数据精度不高,不能满足国防和军队建设的实际需要.例如,在进行战场规划、勘察时,如果没有相关地区的地质、水文、重磁场等资料,有些工作就无法开展.

4)远程打击作战筹划、方案制定和目标侦察的需要

尽管我们向全世界宣称不称霸,但不等于我军不需要具备远程作战能力,恰恰相反,只有我军具备了远程制胜能力,才能确保国家安全和不受侵犯,也才能为维护世界和平做出积极贡献.所以,我军应该掌握境外远域重点目标区域的军事地球物理环境资源数据,为作战方案制定、火力筹划、目标侦察和兵力运用等提供技术支撑.

5)防护和遏制地球物理战的需要

地球物理战的定义是“战争中利用人为改变作战环境状态所产生的效应达成军事目的的作战.内容包括:在局部地区制造云雾(甚至严重雾霾)、风暴、雷电、磁暴、暴雨、洪水、泥石流、山崩、地震、海啸、大规模破坏地貌、地物,改变大气层电磁性质以及破坏臭氧层等,以造成有利于己不利于敌的作战环境”(夏征农等,2010).由这个定义可知,不管是为了国家重点目标的防御目的,还是远程打击或联合进攻作战需求,能够创造有利于我军、不利于敌军的作战环境,在当今立体网络信息环境下作战具有划时代的战略意义.但是,我们必须清醒认识到:防护和遏制地球物理战的前提条件,必须掌握地球物理环境的特点规律和依托一定的地球物理环境资源数据.

3 构建我国军事地球物理环境资源数据融合机制的方法途径

通过长期和大量调查研究,结合国情和军情,我们认为构建我国军事地球物理环境资源数据融合机制应遵循以下技术路线:

1)搭建军民融合交流共享平台

依托中国地球物理学会、国家安全地球物理专业委员会等有关一级、二级学会,构建军事地球物理环境资源数据、观测仪器设备、学术理论成果等方面的军民融合式的定期或随机交流协调平台,根据实际情况,单位与单位相互之间可提供有偿或无偿服务.

2)制定军事地球物理环境资源数据标准化体系

由中国地球物理学会牵头组织,授权相关学会或单位,制定各类资源数据的图形、表格、数据库、软件处理平台等统一规范标准,建立军事地球物理环境资源观测仪器设备的接口、安全保密等统一的规范标准,为军事地球物理环境资源数据的信息交流和共享奠定基础.

3)建立军事地球物理环境资源数据管理与实验中心

针对我国已有的大量军事地球物理环境资源数据分散在中国科学院、国土资源部、地震局等有关部门的科研院所,存在着条块分割、相互封闭、利用率低、重复投资等实际问题,建议尽快建立系统、完善、配套的“军事地球物理环境资源数据管理与实验中心.该中心的职能:

第一,根据国家安全和国防建设的需求,负责收集、汇总、梳理、分析现有的军事地球物理环境资源数据,为国家和军队用户提供产品使用目录信息;

第二,建立军事地球物理环境资源数据管理系统,包括系统(硬件、软件)平台、数据库、管理系统等,并建立开放、动态的数据更新、服务运行机制;

第三,建立军事地球物理环境资源科研与应用人才培养博士后流动站,为培养高层次军事地球物理人才搭建军民融合的基础平台.

致 谢 感谢审稿专家和编辑部的大力支持!
参考文献[1]
LIU Guang-ding,LIU DAI Zhi.2003.On Military Geophysics.Progress in Geophysics,18(4):576-582.
[2]
国家自然科学基金委员会.中国科学院.未来10年中国学科发展战略. 资源与环境科学[M]. 科学出版社,2012:108-110.
[3]
刘光鼎,刘代志. 试论军事地球物理学[J]. 地球物理学进展,2003,18(4):576-582.
[4]
夏征农,陈至立. 辞海(第六版普及本)[M].上海辞书出版社,2010,08(1):1635.