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地球空间场的信息特征

时间:2015-09-21  归属:数字地球导论
地球空间场的信息特征

2.4.1 地球空间场信息的基本概念

场(Field)作为科学术语,首先出现在物理学中,它是指连续介质中的能量参数。后来这个概念得到了延伸扩大到其他领域。场实际上是物体,包括地理实体的能量信息的一种表现;或场是能量信息空间的和时间的分布特征;或场是能量的空间特征。现在场的概念得到了扩充,包括了化学场、生态场和地理场信息。地理场信息,或地理能量场信息是地理科学和物理场学的综合。杨占生(1997)对场提出了新的看法,把信息、能量和物质统一为新的场。

2.4.2 地球空间场信息的基本类型

在地理系统内或地球科学领域内,得到公认的场有:重力场(Gravity field )、磁力场(Magnetic field)、电力场(Electric field)、光场/电磁波场(Optical/Electric-Magnetic field)、声场(Sound field)、温度场(Temperature field)、风场(Wind field)、气压场(Pressure field)、波浪场(Wave field)、洋流场(Ocean flow field)等。它们也可以综合地称为地球物理场、气象场和海洋场。

后来场的概念得到了进一步扩大,延伸到很宽的领域,如 D.Havvey(1973)提出了地理空间场的新概念,L.B.Leopold与W.B.Langbein(1976)又提出了地貌场的概念,A.Krumbein(1990)提出了“生命场”理论,美籍华人学者吴新(1985)提出了生态场理论,王根轩(1990)根据生态场理论提出了植物生态场的计算公式,赵鹏大院士(1995)提出了“地质场”的概念,牛文元(1994)提出了“资源场”和“地理场”的计算方法,王铮(1995)提出了“区域场”的概念,杨占生(1997.8)提出了经济场的新概念。从现代科学的观点来看,和地质体一样,所有的水体、植物、土壤及人工建筑物等一切地理实体,都有微重力、磁学及电学特征,包括介电常数和导电率等,还有光学特征和电磁波谱场的特征。这些都是符合地球物理场的原则的。因此,场的概念的扩展是科学的。任何物体都具有物质和能量两个基本特征。场就是能量的空间范围;场的性质、特征和状态的表征就是信息,因此也可以称为场信息。

场,除了包括能量特征外,还应该包括一些物质特征,如化学物质(气息场)、生物的生存空间(生态场)等,这也是无可非议的。

“地质场”是一个泛意的概念,它表示与成矿有关的。以及各种反映成矿条件的因素和信息的时、空表征,包括二维和三维表达,也是地质特征的抽象和概括。地质场的组成部分,如区域构造场通过计算机分析可以产生构造密度图,经趋势面拟合处理可以产生区域构造趋势等值线图和构造趋势异常图等(迟国彬,1996)。

遥感地质信息场,简称为遥感地质场,它是指形成时空域中由不同时期、不同层次、不同尺度、不同来源、不同表现形式的信息相互交织、互相叠加组成的,不仅包含地球表层的各种信息,还包含地下一定深度的地质信息,不仅包含现代的实况,而且还表达了这历史时期地质、地理过程的形迹信息。但总的是通过电磁场特征来反映的(王润生,1997)。

水体场效应:具有一定规定规模的水体,包括河流、湖泊、沼泽、水库等,除了它们的微重力场、磁力场、电力场、光场/电波场、温度场、风场、声场等有自己的特征外,它们还在空气的温度和负氧离子含量等方面也有自己的特色。水体场效应的大小主要取决于水体规模的大小,以及所处的地形条件和气候条件的影响。曾有报道讲,骆驼能在80公里外感觉到水的场信息。

城市场:除了和其他地理要素一样具有自己特殊的物理场存在外,它还具有前述的“引力场”,即城市优越的工作条件和生活条件,对周围农村居民的吸引力。其引力所及的范围称为城市引力场。J.Q.Steward,Frank A.Petter,G.Henning, B.Jenssen都对城市的引力场作过研究。

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