3 OFDM（正交频分复用 ）技术 ：该技术是第四代移动通信的核心技术。
4 主要优势：通信速度更快 、网络频谱更宽 、通信更加灵活 、智能性能更高 、兼
容性能更平滑 、提供各种增殖服务 、实现更高质量的多媒体通信 、频率使用效率更高 、通信费用更加便宜。
5 存在的缺陷：标准难以统一 、技术难以实现 、容量受到限制 、市场难以消化 、
设施难以更新 及其他相关困难 。
二、Grid的基本概念
1. 互联网发展的三次浪潮：
? 第一次：1970年互联网Internet的出现和应用；
? 第二次：1990年万维网（WWW或Web）的出现与应用； ? 第三次：1998年格网（GGG或Grid）的出现与推广。 2. Grid的定义：
? 创始人Ian Foster认为：格网是将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感
器、远程设备等融为一体的分布式集成系统。
? 清华大学李三立院士认为：格网是先进的信息基础设施，它是信息处理的信息基础
设施。
? 中国科学院计算机所的李国杰院士认为：格网的特点是不仅仅包括计算机和网页，
还包括了各种信息技术资源。
? 广义定义：格网就是一个集成的计算与资源环境，它能够充分吸纳各种计算资源 ，
并将这些资源转化成为一种随处可得的、可靠的、标准的、同时还是经济的计算能力 ，因此有人将 格网比喻成 Intemet上的资源服务“超市 ” 。 ? 狭义定义：一般指计算格网。 3. Grid的特点： ? 虚拟性 ? 共享性 ? 集成性 ? 协同性 ? 自相似性
? 自治性与管理的多重性
4. 格网的本质问题：共享与协同 5. 作用与优点：
? 可向用户提供共享工具；
? 可为有效利用分布式资源提供方便； ? 具有分摊负载和提高计算可靠性的能力；
? 不仅可以充分利用在线的分布式数据库中的数据，还可共享一切软硬件设备，并且
可共享在线的一切仪器设备和传感器设备。 6. Grid与互联网、万维网的区别：
1） 在数据共享的基础上，还实现了硬件共享；
2） 在可共享一切在线的计算资源、网络与通信资源、数据资源等基础上，还可共享在
线的所有传感器及一切在线远距离的仪器和设备。
三、Grid Computing 1、格网计算的概念 1） 基本特征
协同资源；开放式的标准协议和框架；提供较好的服务质量。
2) 技术难点：为实现格网计算，必须重点解决三个问题，这也是目前因特网普遍存在的问题。
a. 异构性：由于格网由分布在广域网上不同管理域的各种计算资源组成，怎样实现异
构机器间的合作和转换是首要问题。
b. 可扩展性：要在格网资源规模不断扩大、应用不断增长的情况下，不降低性能。 c. 动态自适应性 ：在格网计算中，某一资源出现故障或失败的可能性较高，资源管
理必须能动态监视和管理格网资源，从可利用的资源中选取最佳资源服务。 3) 格网的标准化研究
a. Grid是全球化的网络技术，因此标准化是它的关键。
b. 标准制定工作的重点：是为各应用领域的共同系统软件的Grid中间件制定标准。 c. 现状：互联网已形成了180个标准，万维网已形成了465个标准，Grid已产生了10个标准。
3) 格网计算的分类
根据格网计算的侧重点不同，可将格网计算分为分布式超级计算、大吞吐量计算、即时计算、数据密集型计算和协同计算五种类型。 4、格网的体系结构
常见的网络体系结构模型主要有五种：五层沙漏、OGSA、组件、Globus、计算池、CPU、神经网络。
1）五层沙漏结构
a. 主要特点：就是简单，主要侧重于定位的描述而不是具体的协议定义，即是一个以协议为中心同时强调服务和API/SDK重要性的结构，但它并不侧重于协议的具体定义，而是着重于协议的描述，因此它非常容易理解。 b. 基本思想：以“协议”为中心，也十分强调与API（Application Programming Interfaces，应用程序编程接口 ）和SDK（Software Development Kits，软件开发工具包 ）的重要性。
c. 五层沙漏模型从底层开始分别为构造层、连接层、资源层、汇聚层和应用层. 2）开放格网服务结构OGSA
a. 基本思想：以服务为中心；采用统一的Web Service框架；突破科学计算领域，这与五层沙漏模型以协议为中心的结构形成鲜明对照。
b.. 五层沙漏模型中强调的是资源的共享，而OGSA则强调服务的共享，这里的服务概念是广义的，不仅指由资源提供的服务，也包括资源本身。
c. 两大支撑技术：GlobusToolkit软件包和Web Services是建造OGSA的两大支撑技术 。
d. 功能：OGSA的不同功能是通过不同的格网服务接口实现的。
e. 为了进一步提高效率，增强为虚拟组织用户服务的能力，OGSA针对核心服务定义了一些标准接口和行为：
命名和绑定;Factory接口;GridService接口;Registry接口 3）应用实例：Globus系统
1) 主要研究目标：格网技术的研究和相应软件的开发和标准的制定。
2） 协议：为五层：构造层、连接层、资源层、汇集层和应用层。每层都有自己的服务、API和SDK，上层协议调用下层协议的服务。 3） 功能：共享、互操作、协议、服务和API/SDK。
4）Globus提供的是支持应用与开发的软件包，因而它在应用层没有对应功能
GlobusToolkit的早期版本主要是围绕协议来设计的，人们提出了面向服务的概念，并
进一步提出了开放式格网服务体系OGSA，GlobusToolkit3.0正是融合了OGSA和Web Service两项技术而产生的，它于2003年7月1日正式发布。 四、Grid的功能 1、Grid的功能特征
1） 元计算可以同时利用分布在Grid上的超级计算机和微机等多台计算机，执行单台
计算机系统实现的大规模计算，目的是创建一个虚拟的大型计算机。 2） 虚拟实验室：建立一个由研究人员机构组成的实验室，每个参加者都可以通过网络获得该实验室的计算资源。 4） 存取Grid。
5） 数据Grid也称数据容量计算：可实现远程数据存取的传输问题。
6） 计算服务Grid：即用户不需要知道计算服务器的类型就可得到需要的计算能力。 7） Grid应用服务提供商提供的服务，使远程用户可以借助网络发送数据，并取得结果。 8） 微机Grid computing：即通过集中家用个人微机的闲置时间的计算能力去执行某些
计算。
9） Geo Info-Grid：即利用格网对现有的地形上处于分散的遥感时空信息进行有效的管
理，以便用户能方便地对各类数据进行共享。
2、Grid Computing与传统分布式计算的主要区别
? 格网计算的目标是将地理上广泛分布、系统平台各异的多种计算资源用高速网络连
接起来，形成虚拟的超级计算平台，获得前所未有的处理能力，用于解决诸如飞行器数字模拟、核爆炸模拟、天体运行模拟、虚拟现实和高分子材料分析等需要超强计算能力的科学和工程问题。
? 格网计算实际上也是分布式计算的一种，它利用网络将PC和大型主机等各种设备
收集起来，使计算能力空前提升。
? 与传统的分布式计算相比，这类系统具有更复杂的特征，如动态扩展性、系统平台
的各异性、结构的不可预测性、多级管理域等。
? 格网计算作为新一代的分布式计算方法，与传统分布式计算的主要区别在于：在没
有集中控制机制的情况下，通过对计算资源进行大规模共享，满足应用对高性能计算要求，并且这种对计算资源进行大规模共享是动态的、柔性的、安全的和协作式的。
? 传统的分布式计算采用的Master/Slave结构使得各台计算机之间的关系是不对等
的，而格网计算采用的是对等计算体系结构。
? 聚簇计算：通过聚簇软件使组织或机构能够聚合组紧密连接的本地异构计算机的处
理能力。通常被单个部门或组织采用。
五、国外格网计算研究进展 1、美国的格网计算研究进展
? 格网技术研究起源于美国，美国是目前格网技术最发达的国家，也是目前格网技术
研究走在世界最前列的国家。
? 全球应用最广、最成熟的格网操作系统 Globus 源于美国，它对全世界 的格网研
发工作起到了巨大 的推动作用。这是一个格网在科学与工程计算领域应用的研究开发项目。
六、中国格网计算研究
1、中国国家Grid——CN Grid
? 目的：针对目前格网存在的共性问题，解决资源在多样、异格、动态环境下的共享
问题，提供具有辅助智能的，单系统映像的，全局一体的格网互操作平台及关键技
术。
2、中国教育科研Grid——China Grid
? 目标：在基于CERNet的基础上，实现信息技术资源、信息资源和所有在线的仪器
设备。
3、中国科学院Grid——Vega计划（织女星计划）
? 特点：以元数据、构件框架、智能体、格网公共信息协议和格网计算协议为主要突
破点对格网计算进行的研究 。
一、高分辨率卫星遥感技术 1、美国
? 美国有三大商业遥感卫星公司：太空成像公司、数字全球公司及轨道成像公司。 1）太空成像公司
? 成立于1994年，代表产品：IKONOS，1999年9月24日，艾科诺斯－2（IKONOS
－2）卫星发射成功并实现业务运营，这是世界首颗商业运营的高分辨率遥感卫星，从此揭开了民用高分辨率对地观测的新纪元。
2）数字全球公司
? 成立于1995年，代表产品：Quick Bird，2000年发射快鸟高分辨率成像卫星。 3）轨道成像公司
? 成立于1993年11月，代表产品：轨道观测卫星 ，1997年8月，轨道成像公司发
射了轨道观测－2，即“海星”（SeaStar），该星可获取1km分辨率的海洋图像。
2、法国
? 法国航天局于2003年10月3日宣布，授予欧洲航空防务与空间公司的阿斯特留姆
（EADS Astrium ）公司和阿尔卡特公司一个总额为3.14亿欧元（合3.6亿美元）的合同，合同规定由阿斯特留姆公司和阿尔卡特公司为法国航天局制造两颗“昴宿星” （Pleiades）高分辨率光学成像卫星。这两颗“昴宿星”分别定于2008年和2009年发射，预计每颗卫星发射时的重量为1000Kg。
3、韩国
? 2006年7月28日，俄罗斯轻型运载火箭将韩国“阿里郎—2”号多用途卫星成功送入
685千米的太阳同步轨道，被誉为韩国航天史的里程碑。该卫星的全色片的分辨率为1m，多波段的分辨率为4m，定位精度高。 ? 韩国将于2008年发射“阿里郎-5”号多用途卫星，该卫星将运行在距地面685公里的
轨道上。
1、北京一号小卫星
? 2005年10月27日，第一颗专门为北京市服务的小卫星—“北京一号”在俄罗斯普列
谢斯克卫星发射场成功发射。这意味着北京市拥有了第一颗有控制权、能定期提供覆盖北京市遥感影像的小卫星。 ? 应用：
汶川地震；奥运；为北京资源调查、生态环境、灾害监测、土地利用、重大工程等提供快速动态信息；也用于城市规划。 三、低分辨率卫星遥感进展
? 低分辨率卫星：主要指新一代静止轨道业务环境卫星-N（GOES-N）。
? 2006年5月24日发射的新一代静止轨道业务环境卫星入轨后更名为GOES-13。 ? 目标：保持由两颗卫星每天24小时连续发送气象数据以满足各类气象业务的需求。 ? 主要任务：包括日常气象预报、准确预报未来3－5天的天气状况、灾害性气象预
报等。
四、对地监测卫星的进展 1、重力卫星 1)CHAMP卫星
? CHAMP 卫星是德国于2000年 7月 15日在俄罗斯Plesetsk卫星发射基地成功发
射的应用地球科学研究的小卫星，它标志着人类利用空间技术进行重力场的探测迈出成功实践的一步。
? 主要任务：确定全球中长波长静态重力场及其随时间的变化；测定全球磁场和电
场 ；大气和电离层探测。 ? 技术指标：圆形近极轨道，倾角为83度，轨道高度为418~470Km，偏 心率 为 0.004。 2）GRACE重力卫星
? GRACE卫星是美国宇航局 (NASA)和德国空间局(DLA)在 CHAMP卫星基础上共
同研制并于 2002年3月18日成功发射的。
? 主要任务是：测定中长波地球重力场 ；监测I5～30天或更长时间段中长波重力随
时间的变化；探测气、电离层环境。 ? 技术指标：近极圆轨道，轨道高度为300~480 Km，轨道倾角为89.5度，寿命约 3～
5年。
3）GOCE重力卫星
? GOCE卫星是由欧空局研制的重力卫星，计划在2005年发射，但由于运载火箭的
故障无法按期修复 ，原定于2008年10月底发射的计划被无限期延长。
? 主要目的：提供高分辨率的静态重力场信息预期重力场空间分辨率(半波长）达到
100千米左右。
2、测高卫星
? 基本原理：利用星载微波雷达测高仪，通过测定微波从卫星到地球表面再反射回
来所需时间，确定星下点的高度。
五、航空遥感
? 优点：技术成熟、成像比例尺大、地面分辨率高、适于大面积地形测绘和小面积详
查以及不需要复杂的地面处理设备等。
? 缺点：飞行高度、续航能力、姿态控制、全天候作业能力以及大范围的动态监测能
力较差。
一、全球导航卫星系统进展
? 目的：在全球范围内，不论时间、地点都可通过全天候的定位达到导航的目的。 ? 全球导航卫星系统（GNSS）：是美国GPS、俄国的GLONASS（全球导航卫星系统）、
欧盟的ENSS（欧洲导航卫星系统）、日本的QZSS（“准天顶”卫星系统）和中国的“北斗”导航卫星等的总称。
二、格网化全球导航卫星系统
? 格网化全球导航卫星系统（Grid GNSS）：是指把全球所有定位、导航卫星资源进行
互联和整合成一台巨大的超级计算机系统，是基于Grid 的卫星导航系统 ? Grid GNSS 研究内容
① 多模式定位导航卫星技术：能实现任何地方能同时接收12颗卫星的信号。 ② GNSS资源的网络化和共享。
③ Grid GNSS的中间件研究：主要是为开发科学数据格网的示范应用系统。 ④ GNSS的Grid Computing：是Grid GNSS的最本质的内容。
⑤ VRGNSS分析处理中心：建立在Grid GNSS基础上的虚拟信息提供和发布中心，
以满足用户的需求。