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天地一体化信息网络既是信息化、智能化和现代化社会的战略性基础设施，也是推进科学发展、转变经济发展方式、实现创新驱动的重要手段和保障国家安全的重要支撑。它是包含诸多高新技术的大型工程，它的建立和应用必将对我国综合国力的增强产生深远影响。
建设天地一体化信息网络对于我国空间技术的创新和发展具有重要意义，包括以下方面。
（1）解决天地互操作中协议频繁转换的问题，提高互操作效率。传统的星上、星地和地面三部分传输协议未进行一体化设计，其格式有很大的差异，导致在接入过程中要进行多次协议转换。建设天地一体化信息网络，从顶层设计就考虑了网络协议的统一，减少了天地互操作中不必要的协议转换，显著提高了系统效费比、可靠性和传输效率等。
（2）改变天地专用协议过多的局面，促进协议的规范化发展。在天地传输协议方面，不同的卫星往往采用不同的传输协议，如固定帧方式、分包方式、简化分包方式、固定帧与分包相结合的方式等。实现协议的规范化可以减少很多协议转换的开销，从而有效解决系统可靠性差和兼容性差的问题。
（3）促进各类信息的共享，充分发挥空间应用效益。我国民用空间遥感和军用空间信息获取两大体系已经初步形成，但由于不同种类的卫星系统分属不同部门，这些卫星系统获取的大量遥感信息不能很好地共享。天地一体化信息网络可以提供统一的航天信息获取、存储和分发平台，从而有效解决信息不能共享的问题，充分发挥我国空间工程的应用效益。
（4）避免重复建设，促进空间资源整合优化。不同用户部门分别建立各自的业务数据接收站或测控站，这些地球站在地理布局、设备配置及主要技术状态方面有很大的相似性，相当一部分可以相互兼容，实现资源共享。建立天地一体化信息网络将有效地促进已建和在建航天资源的互联互通与综合利用，为未来空间资源的统筹规划、优化设计、综合建设奠定技术基础，促进空间事业协调、有序、健康发展。
（5）发展空间信息网络是未来空间活动的必然要求。当前及未来的空间活动将越来越复杂。例如，飞船交会对接、中继卫星系统出现了星间链路；海洋监视卫星等分布式卫星编队和星座出现了群控、数据插入与融合技术；空间站等复杂航天器内部各系统需要采用网络方式以更好地解决数据传输问题；深空探测器、各种着陆器呈现空间无线局域网的形态。
可见，随着航天任务的快速发展，特别是星间链路的出现，以往点对点的传输方式独存的局面将不复存在，航天器与航天器互联成为空间活动的发展趋势和必然要求，研究并建设包括空间信息网络和地基信息网络在内的天地一体化信息网络势在必行。