小球技术.docx
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小球技术
投标产品(“小球大世界”展品)
系统概述和架构
SOS(ScienceOnaSphere)系统是由美国国家海洋与大气管理局(NOAA)地球系统研究实验室设计开发的一个球体图形图像演示系统,并在美国取得了专利(专利号US6,937,210B1)。
它利用一台计算机系统控制四台投影仪将图形图像投影在球体上,该系统可以很科学在球体上展示天文、大气、陆地、模型与模式、海洋历史数据和实时数据,SOS系统主要用在科教、科普、宣传等方面,其目的为了讲述地球、行星、大气、海洋等环境和演变的过程。
SOS系统由计算机系统、投影系统、网络系统、遥控系统四部分组成。
计算机系统用于系统管理控制视频信号输出及数据存储,投影系统用于输出的视频图像投影到球体,网络系统用于所有设备之间的数据交换,遥控系统用于演示过程中控制投影到球体的图像或音视频的切换,见如下图一所示。
图一:
SOS系统架构图
为了保障SOS系统反应的高效性、显示的高清晰度效果,计算机系统、投影系统、网络系统、遥控系统等四个系统均配置为国内最新高标准设备,如下表所示:
SOS系统可以实时演示全球地形地貌、全球气温的逐年变化、全球卫星云图(包括主要天气系统的演变过程)、地球的昼夜变化、月球表面状况、太阳耀斑等过程,最新的地球、行星、大气等系统的研究资料经由美国NOAA数据中心上传到指定数据服务器上,最新的资料片及其他约定的数据,均可上传到指定服务器上,航海博物馆自动扫描系统定时扫描,将最新数据自动发送到资料库中,完成数据的更新。
具体过程如下图二所示:
图二:
SOS系统数据更新流程图
项目深化设计方案
1)常设展览展项的三维效果图
2)总装图、部件图、零件图
3)常设展览展项安装基础图及要求说明(须提供给布展公司进行基础设计)。
4)常设展览展项电气框图、原理图、接线图、布局图、设备、原(器)件表。
5)常设展览展项相应的信息接口,使常设展览展项能与展厅信息化系统兼容。
使用空间设计
1)提供的常设展览展项几何尺寸直径1730mm、重量20公斤。
满足建筑楼板(地面)设计载荷、层高等相关要求。
2)提供的常设展览展项的外形尺寸设计根据展厅的实际情况,合理利用空间,大型常设展览展项的设计应充分考虑建筑通道、货梯的有关参数,要便于运输、搬运和组装。
注:
展馆货梯内部尺寸(开间×进深毫米)1500㎜×2500㎜、
轿厢净高2100㎜、载重2000㎏。
厅门尺寸(宽×高毫米)5000㎜×2300㎜,
3)对于超大、超高需要在建筑围护结构施工前进场的常设展览展项,应在设计清单中专项列出,以便相关部门尽早做出安排,保证常设展览展项的安装顺利进行。
4)提供的常设展览展项需在展厅钢结构上吊挂大型常设展览展项,吊挂重量20KG、吊挂节点位置等技术参数,参阅下图。
SOS系统搭建的基本要求:
SOS系统展示是室内展览,由此安装的场地大小至关重要。
球体本身直径68英寸(约1.73米),投影区域是个正方形,投影仪镜头中心点到球心的连线互为垂直。
展示场地至少需有30*30(约9米长)平方英尺大小,场地高度至少要在3.66米以上,小球悬挂于地面上方52英寸(约1.32米),即球体中纬线位于地面上方约7英尺2英寸(即2.184米),才可以达到SOS系统最佳投影效果。
4部投影仪可以悬挂于展馆场地的四角,分别呈90°分隔开来,具体分配方案如下图所示:
[1英尺(foot)=30.48厘米,1英寸(inch)=2.54厘米]
图三:
SOS系统场地架构图
a)如上图所示,如场地高度为8米,则小球悬挂点最低点须在4.837米处以上,如此才可保障球体悬挂的稳定性,如果场地大小变化,小球悬挂位置也需要相应进行调整,如下图四所示。
图四:
小球悬挂比例图
b)SOS系统投影仪镜片中心到球的中心点的距离不能小于5.18米。
如下图五所示:
图五:
SOS系统投影剖面图
c)SOS系统最终场地固定图,如下图六所示:
图六:
SOS系统最终场地固定图
d)投影仪镜片中心到地面的距离是2.18米(距离固定),简单说,四个投影仪的镜片中心点和球体中心点在同一水平线上。
如下图七所示:
图七:
SOS系统投影布置图
e)球体的最底端离地面的距离是1.32米(距离固定)。
f)计算机到投影仪的有效距离为30米(100英尺),VGA显示线(UXGA)不要超过30米。
g)计算机控制机房的标准大小为:
2米×3米有利于散热,控制机房离投影区的距离1到3米。
h)球体挂载计算方法如下图八所示;交叉点就是球心。
图八:
小球悬挂示意图
SOS系统运行功能
SOS系统功能一览
序号
技术指标
运行性能
1
球体效果
碳纤维材质,使用坚固的碳纤维材料保持球不变型
2
数据更新
有数据更新,自动实时同步
数据安全性
双机备份,自动同步,能应对突发故障事件
系统稳定性
采用戴尔标准工作站,配置均为市场高标准,系统响应时间短,操作简便
3
展示模式
三维立体展示
展示效果
高清晰度,分辨率1400*1050,屏幕比例4:
3
投影模式
四路投影采用ECE赤道圆柱等距地图投影方式,实现逆时针无缝链接。
展示内容
可以在球体上展示天文、大气、陆地、模型与模式、海洋历史数据和实时数据;能够真实地在球体上反映地球、行星、大气、海洋等环境和演变的过程。
4
系统音效
可实现三维立体声音效
播放模式
支持播放列表,随时可增减、调控音视频音量等播放参数
资源格式
1.支持GIP,JPEG,PNG,TIF的图片格式。
2.支持MP4.MOV等视频格式。
3.图片与球体赤道必须是等距的,且用圆柱投影的方式绘制。
4.能够支持有经纬度的全球图片,图片的尺寸为2:
1(长方形)。
5.图片至少要2048×1024最好是4096×2048。
其他音效
支持音频解说
5
遥控模式
支持有限遥控、无线遥控2种
遥控灵敏度
媒介切换,响应时间在10s内
6
其他功能
能够实现与观众互动,增加大量科学的展示内容,参观者可以真实的看到海洋海洋环境的变化,能够提供近百种的演示资料;
系统演示资料已有国内成功展示案例;
系统能够实现四台投影仪的投影在球体上的无缝拼接;真实地在球体展现客观事实信息及预报预测信息。
SOS系统技术规范
1)SOS系统操作系统要求
所有SOS计算机系统需运行在UbuntuLinux系统环境下,才能正常使用。
2)SOS系统场地要求
通常,为了保证展示效果,我们建议SOS系统场地高度至少有12英尺(即3.657米),低于10英尺(即3米)的情况需要酌情调整,不建议在过低的场地安装。
3)SOS系统素材格式要求
为了达到展示的最佳效果,提供的素材需要满足以下需求:
•素材图片分辨率至少需达到2048*1024,4096*2048更佳。
•图片素材支持PNG,JPEG,GIF,TIFF等多种格式,PNG和JPEG最佳。
•视频素材格式支持MPEG4。
•素材上最好不要有文字标注,以免投影过程中发生扭曲变形,如需添加文字标识,最好单独配上文字文件,独立展示。
•一组图片同时展出,为了确保展出的连贯性,图片名称需以连续序列形式排序。
4)SOS系统展示自动化
SOS系统可通过播放列表设置好展示的素材,用户只需通过遥控器点击即可实现自动播放。
5)SOS控制原理
SOS系统通过以下3种不同的接口进行控制:
•GUI(即图形用户界面)。
人性化的界面设计让用户可以如同操作计算机一样自由操作SOS系统,进而达到系统的控制。
•蓝牙。
SOS系统支持蓝牙远程控制,通过蓝牙可以控制SOS系统展示文件的播放、暂停、停止、切换、重播等功能。
•现场管控模式。
这种控制模式的实现基于TCP/IP协议,经常用于场馆投影的控制,可以实现展示硬件及其程序的控制,控制终端可以是手持设备也可是触摸屏等。
6)SOS系统资源分类
SOS系统展示资源主要来自于美国海洋与大气总署(NOAA)以及航空与太空总署(NASA)將近半世紀以来对全球海洋、大气和太空探索研究的重要发现与研究成果。
主要包括地球、大气、海洋、行星等空间的历史变迁、实时变化。
7)SOS系统能否支持配音
音频文件转换为MP3、MP4、WAV格式,均可在SOS系统播放,可随配套影像视频一起播出。
SOS小球大世界产品特色
精选素材介绍
1.蓝色星球
2.大陆版板块和植被覆盖
3.飓风的实时监测
4.厄尔尼现象
5.银河系
一.1SOS系统资源目录
包括但不限于以下474部,同时随NOAA资源随时更新补充。
大气
大气红外探测器—可降水量观测(限1000-700毫巴)(11/1/05-11/w1/06)
2004年飓风季回顾
2004年飓风季影音回顾
2004年飓风期水汽分布与灰阶红外卫星影像
2005年超强飓风—卡特里娜影像回顾
2005年超强飓风—卡特里娜影音回顾
2005年飓风—奥菲莉亚影音回顾
2005年飓风—丽塔影音回顾
2005年飓风—威尔玛影音回顾
2011年飓风季回顾
大气红外探测器—温度检测(300毫巴高度)(11/1/05-11/1/06)
1880-2008年间全球五年平均全球温度变异
1880-2011年间全球五年平均全球温度变异
大气红外探测器—可降水量观测(限500-100毫巴)(11/1/05-11/1/06)
大气红外探测器—温度检测(500毫巴高度)(11/1/05-11/1/06)
大气红外探测器—可降水量观测(限1000-700毫巴之间)(11/1/05-11/1/06)
大气红外探测器—温度检测(925毫巴高度)(11/1/05-11/1/06)
ACARS(飞机通讯通话与报告系统)风力检测(3万英尺-4.5万英尺之间)
ACARS(飞机通讯通话与报告系统)风力检测(地表-3万英尺之间)
ACARS(飞机通讯通话与报告系统)航班时序监测(07-21-04)
1950-2005期间飓风累积监测
1950-2005期间飓风累积监测(不记名)
悬浮颗粒(黑碳)的光学厚度
悬浮颗粒(黑碳)的光学厚度(无电网区域)
悬浮颗粒(黑碳与硫酸盐)的光学厚度
悬浮颗粒(硫酸盐)的光学厚度
悬浮颗粒(硫酸盐)的光学厚度(无电网区域)
日夜交界与空中交通
人造卫星影像
人造卫星影音展示
全球闪电年发生率分布
Aqua卫星与中解析度影像光谱辐射仪扫描
2000年一氧化碳的全球分布
Aqua卫星6天间悬浮颗粒平均分布
Aqua卫星6天间一氧化碳平均分布
Aqua卫星6天间二氧化碳平均分布
Aqua卫星2天间二氧化硫平均分布
Aqua卫星对流层臭氧量月平均分布
晴天平均反射率
晴天平均净辐射通量
晴天地表长波辐射通量
晴天地表短波辐射通量
全天平均反射率
全天平均太阳入射通量
全天平均太阳净辐射通量
全天平均太阳长波辐射通量
全天平均太阳短波辐射通量
全球碳通量分布
碳追踪系统
FIM天气实时预测系统—3种气溶胶样例
福岛核电站大气状态监测
GUPS大气侦测探空系统
地球同步卫星扫描模式
地球同步卫星
2010年全球平均温度变异
2007年地球近地悬浮颗粒月平均监测
2007年地球近地生物圈状态月平均监测
2007年地球近地月平均日晒通量监测
2007年地球近地云量月平均监测
2007年地球近地表面温度月平均监测
2007年地球近地热带雨量月平均监测
2005飓风季全球红外线灰阶影像
飓风轨迹监测
全球空间站监测
飓风艾琳轨迹监测
NASA地球观测卫星编队A-Train
国家气候资料中心地面温度月度统计数据(1950-1999)
2004-2009年间对流层状态月统计数据
NOAA卫星定位
NOAA卫星轨道
2007年2月14日以来极轨卫星的覆盖区域
2007年2月14日以来极轨卫星SSEC影像监测
南极探险数据监测可降水量
加尔维斯顿飓风可降水量情况监测
1917-1919年间厄尔尼诺现象监测可降水量
太阳同步轨道卫星
细节图:
入射太阳通量对比(地表VS云层)
细节图:
全球瞬时场景识别
细节图:
净入射太阳通量对比(地表VS云层)
细节图:
长波辐射通量对比(地表VS云层)
细节图:
短波辐射通量对比(地表VS云层)
细节图:
场景识别对比(地表VS云层)
FIM天气实时预测系统火山灰浓度监测
大陆
全球海底年龄探秘之植被分布
全球海底年龄探秘之植被分布(20米等高线上)
全球海底地势分布影像
全球海底地势分布影像(20米等高线上)
全球海底年龄探秘(国际标准黑线划分区域)
全球海底年龄探秘(国际标准黄线划分区域)
蓝色星球——地球(倾斜23度观测影像)
蓝色星球下一季(拓扑图)
蓝色星球下一季(拓扑图+海底轮廓图)
地球夜景图
蓝色地球影像(影音)(倾斜23度观测拍摄)
全球夜景捕捉影像(彩色)
全球农田分布图
全球农田产量分布划分图
全球农田产量行政划分图
全球现有农田分布图
全球农田发展趋势图
全球农田发展趋势图(按行政边界划分)
全球农田行政划分图
全球农田行政划分图
1980-1985期间全球地震活跃分布图
地球昼夜交替影像(06时区)
SSEC模式监测地球昼夜交替影音(06时区)
昼夜交替红外卫星影像
全球各大洲磁力分布异常影像
全球磁力分布异常影像(国际统一标准黑线区域)
地球资源卫星
全球夜景影像
全球夜景影音资料
全球地表灯光分布影像
全球地面灯光分布(加强版影像)
全球海洋分布影像
地球的背阴面
地球地形水深分布影像
地球植被分布影像
地震监测
2008年5月14-21日全球地震监测
全球地表地形监测模式
2000-2009年间全球洪涝事件发生地分布图
全球食物和饲料分布图
全球食物和饲料分布图(按行政区划)
美国宇航局的重力恢复和气候实验室监测地球重力场的变化
美国宇航局喷气推进实验室监测地球重力场变化
2000年全球火情分布图
2007年全球火情分布图
2009年全球火情分布图
2011年3月11日日本地震及海啸监测
基于SSEC模式监测日本地震状态
2011年3月11日日本地震状态监测
地球地表影像分布
全球地表分布图(条状标志
全球地表分布图(幻灯标签)
全球磁场衰退分布趋势
全球磁力线分布图示(以地球背阴面为背景)
全球磁场分布图(以地球背阴面为背景)
NASA全球影像图
1992-2008年全球夜灯分布变化图
1992-2008年各国夜灯分布变化图(按行政区划)
1992-2009年间全球夜灯分布图
1992-2009年各国夜灯分布变化图(按行政区划)
1992与2002全球夜灯分布图对照
卡特琳娜飓风造成的电力故障影像分布图(2005年8月30日)
乌克兰及佛罗里达州夜灯分布影像图
全球昼夜交替分布图示
基于SSEC模式实录全球昼夜交替分布
2009年7月8日PALEO地貌影像
黑莓手机实拍PALEO地貌影像
全球牧地分布
全球牧地分布(按行政区划)
基于SSEC模式的地球昼夜交替观测影像
地球四季变化影像观测
史上十大地震影像观测
全球夜灯统计热点拓扑影像
全球夜灯统计热点拓扑影音资料
火山爆发场景实拍观测
火山爆发引发海啸场景跟踪观测
全球火山点定位图
数据模拟
冰河时期地球模拟影像
基于CCSM模拟1870-2100年间全球气温变化(alb模式)
CCSM模拟1870-2100年间全球气温变化(b1模式)
GFDL模拟1861-2100年间海冰消长
GFDL模拟1870-2100年间全球气温变化(alb模式)
GFDL模拟1870-2100年间全球气温变化(b1模式)
Hadley模拟1870-2100全球气温变化(alb模式)
Hadley模拟1870-2100全球气温变化(b1模式)
IPCC模拟降水异常现象
IPCCGFDL使用不同模式(alb,b1两种模式)温度变化情况对照
HadleyA1B模式模拟1860-2199全球气温变化
HadleyE1模式模拟1860-2199全球气温变化
2012年6月1日地球进行时:
海洋表面温度监测
2012年6月1日地球进行时:
海洋表面温度监测拓扑图
2012年6月22日地球进行时:
美国2012年7-9月降水预测
2012年6月22日地球进行时:
美国2012年7-9月气温预测
2012年6月22日地球进行时:
2012年5月大事记
珊瑚礁的困境
地球的绿色生碳仪
地球的绿色生碳仪(加字幕)
从厄尔尼诺到拉尼娜
从厄尔尼诺到拉尼娜
飓风累计预报观测
2005西弗尼吉亚州飓风季损害情况预报观测
飓风定位取名预报
红外卫星影像预报(自美国自然历史博物馆)
卡特里娜飓风陆地轨迹影像
2005飓风季卡特里娜飓风影像
2005年美国路易斯安那州飓风季影像
锋面及预测:
标题
锋面及预测:
制作人员名单
锋面及预测:
某气象现象
锋面及预测:
某气象现象
锋面及预测:
小动画(冷锋的形成)
锋面及预测:
小动画(冷锋的形成)
锋面及预测:
小动画(锢囚锋的形成)
锋面及预测:
小动画(锢囚锋的形成)
锋面及预测:
小动画(暖锋的形成)
锋面及预测:
小动画(暖锋的形成)
锋面及预测:
GLAPS监测影像
锋面及预测:
GLAPS监测影像
锋面及预测:
截止到3月24日11:
00的红外云图影像
锋面及预测:
截止到3月24日11:
01的红外云图影像
锋面及预测:
截止到3月24日11:
02的红外云图影像
锋面及预测:
带锋面的红外卫星云图
锋面及预测:
带锋面的红外卫星云图
锋面及预测:
场景介绍
锋面及预测:
结束语突出显示(3月24日)
锋面及预测:
结束语突出显示(3月25日)
锋面及预测:
卫星影像图
锋面及预测:
卫星影像图
锋面及预测:
地球实时彩色加强版红外卫星影像
锋面及预测:
地球彩色加强版红外云图
锋面及预测:
地球彩色加强版红外云图
全球5组观测数据集对比
全球云量分布
全球地表温度年度变化监测
全球地表温度彩色图示
全球地表温度月监测数据图示
全球地表温度及云量监测
全球降水量分布
全球降水量及云量分布
hansa号泄漏事件分析之——“风生流”现象动画演示
hansa号泄漏事件分析之——“风生流”现象动画演示
hansa号泄漏事件分析之——船与空白地图
hansa号泄漏事件分析之——船与空白地图
hansa号泄漏事件分析之——制作人员
hansa号泄漏事件分析之——画中画故事背景简介
hansa号泄漏事件分析之——NASA全球洋流分布影像
hansa号泄漏事件分析之——NASA全球洋流分布影像
hansa号泄漏事件分析之——泄漏事件结果
hansa号泄漏事件分析之——泄漏事件结果
hansa号泄漏事件分析之——夏季信风
hansa号泄漏事件分析之——夏季信风
hansa号泄漏事件分析之——标题
hansa号泄漏事件分析之——NASA全球洋流信风分布趋势图
hansa号泄漏事件分析之——NASA全球洋流信风分布趋势图
hansa号泄漏事件分析之——信风趋势影像画中画展示
hansa号泄漏事件分析之——信风趋势影像画中画展示
hansa号泄漏事件分析之——全球城市风生流分布趋势
控制中心:
NASA洋流演示(外嵌洋流1图示)
控制中心:
NASA洋流演示(外嵌洋流2图示)
控制中心:
海洋表面温度定位
控制中心:
洋流与风趋势向量图
地球观测卫星--极轨卫星Aura影像
地球观测卫星--极轨卫星Aura影音
地球观测卫星--极轨卫星Aura细节图影像
地球观测卫星--极轨卫星Aura细节图影音
地球观测卫星--大气结构观测
地球观测卫星--大气结构影音资料
地球观测卫星实拍极轨卫星Aura的用途影像
地球观测卫星实拍极轨卫星Aura的用途影音资料
地球观测卫星Aura实拍二氧化氮来源影像
地球观测卫星Aura实拍二氧化氮来源影音资料
地球观测卫星Aura实拍地球光谱影像
地球观测卫星Aura实拍地球光谱影音资料
地球观测卫星Aura实拍全球污染影像
地球观测卫星Aura实拍全球污染影音资料
地球观测卫星AURA
地球观测卫星AURA(影音资料)
地球观测卫星AURA实拍地球植被覆盖影像
地球观测卫星AURA实拍地球植被覆盖影音资料
地球观测系统实拍昼夜全球火情分布影像(2005年10月)
地球观测系统实拍昼夜全球火情分布影音资料(2005年11月)
地球观测系统实拍7日红外线卫星云图细节图
地球观测系统实拍8日红外线卫星云图影音资料
地球观测系统实拍7日红外线卫星云图细节图(片段十三)
地球观测系统实拍7日红外线卫星云图影音资料(片段十三)
地球观测系统实拍7日红外线卫星云图细节图(片段十五)
地球观测系统实拍7日红外线卫星云图影音资料(片段十五)
地球观测系统实拍艾佛勒斯峰(喜马拉雅山主峰之一)
地球观测系统实拍艾佛勒斯峰影音资料(喜马拉雅山主峰之一)
地球观测极轨卫星Aura2005年二氧化氮分布监测图
地球观测极轨卫星Aura2005年二氧化氮分布监测影音资料
全球臭氧分布趋势(8月)
全球臭氧分布趋势(8月+制作人员名单)
全球臭氧分布趋势(9月+制作人员名单)
全球臭氧分布趋势(8月)
2009年8月-2010年10月间全球日臭氧量分布数据
2009年8月-2010年11月间全球日臭氧量分布数据
2020-2070间臭氧量分布趋势预测
2020-2071间臭氧量分布趋势预测
1980年10月全球臭氧量分布数据
1980年11月全球臭氧量分布数据
1987年10月全球臭氧量分布数据
1987年10月全球臭氧量分布数据
2010年10月全球臭氧量分布数据
2010年10月全球臭氧量分布数据
SOS自动播放列表制作(PenguinFeather场景)
全球海洋对流分布趋势图(PenguinFeather场景)
全球海洋对流分布趋势图(PenguinFeather场景)
制作人员名单(PenguinFeather场景)
讲解员内容播放列表(PenguinFeather场景)
全球双向洋流走势图(PenguinFeather场景)
全球双向洋流走势图(PenguinFeather场景)
汉莎号泄漏事件结合PenguinFeather场景之画中画的制作
汉莎号泄漏事件结合PenguinFeather场景之画中画的制作
画中画的制作(PenguinFeather场景)
全球海洋表层流分布
全球海洋表层流分布
全球海洋表层流及对流分布
全球海洋表层流及对流分布
全球海洋环流分布
全球海洋环流分布
美国自然历史博物馆热带气旋横截面监测动画展示
美国自然历史博物馆大气影像监测数据
美国自然历史博物馆计算机模式监测动画展示
美国自然历史博物馆卫星监测数据及计算机模式数据比较
美国自然历史博物馆全球陆地影像
美国自然历史博物馆全球海洋影像
美国自然历史博物馆地震计算机动画呈现
飓风累计观测影像
观测影像:
卡特里娜飓风影像结合蓝色地球底图
飓风定位命名监测
九月台风红外线卫星影像监测
器材影像
飓风Taino标志
全球地下水循环监测影像
全球地下
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