GIS在军事领域中的应用——MGIS

GIS在军事领域中的应用——MGIS

作者：魏桂敏 肖 威

来源：《中国科技纵横》2010年第21期

摘要:随着信息技术的发展,军事地理用信息系统应用越来越来广泛,本文从应用领域和发展趋势方面阐述此系统的重要作用。 关键词:MGIS 应用领域 1、 MGIS的产生

随着信息技术的发展,地理信息系统(Geographic Information

System GIS)已成为信息产业的重要组成部分,其应用范围也日趋广泛,不但在测绘、制图、资源和环境管理、城市规划等领域被广泛应用,而且在军事领域中也有着重要应用。军事地理用信息系统(Military GeographicInformation System, MGIS)是GIS在军事上的应用,其主要是指在计算机软、硬件以及网络技术的支撑下,运用信息科学、系统工程、人工智能、运筹学、军事学等理论和方法,对一切与地理空间位置相关的战场地形、环境、敌情等空间信息进行综合、动态地获取、存储、管理、分析和输出,为作战提供战场军事情报与环境信息保障以及作战辅助决策支持的军事信息系统。

MGIS可以为各级指挥机构的决策提供基础信息支持,减少决策时间和提高决策质量,同时还可以与其它系统集成,提高军事信息系统和武器系统的效能。在海湾战争、科索沃战争和伊拉克战争中,MGIS都发挥了重要作用,被美军形容成一把“大伞”。美陆、空军联合研制的战场信息处理系统及陆、海军联合研制的武器支援系统,都广泛利用MGIS技术处理和分析战场信息并向战术指挥官实时发布与作战有关的信息。GPS获取的位置信息、卫星和无人机获取的侦察与临测信息、战场损毁评估信息等,均迅速汇集在MGIS这把“大伞”之下,构成了完整的卫星对地观测系统。

2、 MGIS应用领域

MGIS提供了从简单的数字地图制作到导航、复杂地形分析到三维可视化等与空间信息相关的各项功能,覆盖了几乎所有的军事应用领域。

(1)MGIS在指挥自动化系统中的应用。MGIS已成为军队指挥自动化系统的配套产品,在指挥自动化方面具有重要的应用,它能够提供完善的战场地理环境信息。研究战场条件和制定作战计划离不开战场环境信息,无论是指挥人员的指挥决策,还是单兵作战,都必须对战场的地理环境和战场态势有深刻而准确的了解。MGIS系统克服了纸质地图的种种缺陷,提供实施作战指挥

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特别是合成作战指挥所必需的数字地图,数字地图能把不同军事监控平台上所获得的实时信息在MGIS环境下加以综合分析,归纳合成,最终形成战场决策和评估的基础。并且可以根据作战官兵的不同查询和分析需求提供地形信息、水文气象信息、空降地域信息、交通运输网络信息、目标信息和战场态势综合信息等。

(2)MGIS在导航定位中的应用。部队在执行任务时,具有流动性大、兵力出动频繁、目的地和行军路线往往不确定等特点,指挥人员迫切需要知道在行动中部队各支兵力的分布情况和所在具体的位置。MGIS在部队完成任务的整个过程中,能在任何时间、在任何地点、对于全体官兵、对任务和技术的进一步结合,能为部队指挥部门提供海上舰船、空中战斗机、陆地军队、地面车辆等活动目标的精确位置数据,更使GIS在军事作战自动化中发挥巨大作用。美国通过在官兵身上配备小型定位终端或者在飞机、舰船上安装定位终端,就可以通过GPS卫星准确地知道军队的位置及行进方向。将GPS卫星测得的地理数据接收设备传输给GIS服务平台,经过GIS软件系统的分析和处理后便可以在电子地图上显示具体位置,并可以动态实时地分析GPS卫星传来的地理数据,使控制室能对运动中的部队目标进行动态的监控和指挥。对于我国来说,要想真正发挥MGIS在战争中的重要作用,必须在现有的北斗卫星导航系统基础之上进一步加强建设,以提供对MGIS系统的有力支持。

(3)MGIS在数字化战场建设中的应用。战场数字化指的是用数学通讯系统为载体,以敌我双方态势、战场空间地理环境信息源的信息系统,把战场上的各种武器平台和各 军兵种分队连接起来,在他们之间建立一条数学式的指挥控制系统,确保迅速方便地实现信息交流和信息共享,最终目的是保证部队在作战过程中运用信息的能力高于敌人,以掌握信息优势,战胜敌方。MGIS提供战场数字化建设用的多分辨率战场空间数据框架,主要包括大地测量控制数据、正射影像数据、数学高程(深度)数据、助航设备数据、交通数据、水文数据、行政单元数据和地籍数据等。

(4)MGIS在军事决策中的应用。决策历来是决定作战双方胜负的重要因素。MGIS在军事决策中的应用主要体现在两个方面:一是MGIS本身包括有关军事决策支持子系统,二是在空间数据库与决策支持子系统之间起到空间数据引擎的作用。MGIS能提供军事决策支持所需的地理数据库、模型库、知识库以及地理数据库为核心的模型库、知识库等“三库”之间的接口,提供进行作战模拟和方案推演的数字地图背景和技术手段。

(5)MGIS在虚拟仿真中的应用。利用MGIS的可视化技术,特别是三维可视化技术,可以真实模拟战场地形,还可以用来构造飞行仿真器,形成一个非常直观、逼真的仿真训练环境。MGIS中的电子沙盘是利用DTM数据,用光照模型生成的地形、地貌、景物图,它能使平面地形图变成真实的三维立体地貌,并能在立体地形中叠加人文、水系、道路、交通、大型建筑等地理信息及部队人员装备部署情况,具有形象、直观、使用方便等特点。MGIS平台能通过交互式操作完成立体地形的检索、显示和分析,还可以在立体地形上进行任意点海拔高度的测量,或任意一

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前进路线距离和高度的测量。同时还可以对三维地形进行漫游、前拉后缩视角控制等操作,以进行动态观察,给指挥员提供直观的地形特征。 3、 MGIS的发展趋势

(1)MGIS产品在军事领域向多层次方向发展,目前MGIS产品。主要是为某一战区服务的工具性软件,为满足不同军事用户需要,MGIS逐步发展成为战术、战役、战略等不同层次的军事地理信息系统。战术MGIS主要服务于各种作战分队执行战斗任务,其用户是师、团和分队;战役MGIS主要服务于制订战役计划,实施指挥控制,其用户以军、兵团为主;战略MGIS,主要服务于战略研究和战略决策,属于国家级MGIS,其用户为国家最高军事指挥机构。

(2)MGIS向资源共享和远程互操作方向发展超媒体网络GIS、构件式GIS和开放式GIS技术广泛应用于MGIS中,将军内外分布在不同地点、不同部门和各种与军事有关的信息连接起来。对MGIS模块可随时进行分解和组装,其各大功能模块可来自不同厂家和不同时期的产品,根据应用要求,通过可视化界面和方便的接口将其有效的组合在一起。 4、结语

随着GIS技术的不断发展和日趋成熟,尤其是与GPS、RS等技术的结合,使它的应用领域更为广阔和多样,也使MGIS在军事中的应用更为广泛。在全球信息化日趋高速发展和逐步成熟的今天,军队信息化建设也必须与MGIS技术紧密结合,跟上时代前进的步伐,使MGIS为我国军事提供更有效的服务。