地理空間信息科學含義

1、地理空間信息科學含義,2010級GIS任曉磊,簡介,地球空間信息科學是一門獲取、存儲、處理和顯示地理空間數(shù)據(jù)的一門學科，屬于地球科學的一個分支。地球空間信息科學相對應的英文名稱為 Geomatics ，法文為 Géomatique 。這一術語最早由法國學者伯納德·杜比森創(chuàng)造，是由大地測量學（法語：Géodésie，英語：Geodesy）和地理信息科學（法語：Géoinformatiqu

2、e，英語：Geoinformatics）兩詞結(jié)合而成。這一術語最早在加拿大的大學開始使用，作為一些與測繪有關的系的系名。目前在中國內(nèi)地，Geomatics 一詞常常取代 Surveying and Mapping 作為測繪學的英文譯稱。與傳統(tǒng)的測繪學相比，地球空間信息科學除了包含了現(xiàn)代測繪學的所有內(nèi)容，另外增加了利用計算機技術對空間數(shù)據(jù)和信息處理過程中的應用。地球空間信息科學的成果目前已經(jīng)廣泛應用于環(huán)境、資源、災害、農(nóng)業(yè)、城市發(fā)展等領域

3、，為各行各業(yè)提供準確實時的空間信息和空間數(shù)據(jù)。 （維基百科）,地球信息科學(Geo-Information Science)是90年代新興的地球科學研究的前沿領域，是在衛(wèi)星遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、數(shù)字傳輸網(wǎng)絡等一系列現(xiàn)代信息技術的高度集成以及信息科學與地球系統(tǒng)科學的交叉基礎之上所形成的科學體系。雖然其理論與方法還處于初步發(fā)展階段，其學科體系尚未完善，但它已得到國內(nèi)外科技界的普遍關注。近10年來，為了加強對于資源開發(fā)與環(huán)境保護的

4、系統(tǒng)調(diào)控和協(xié)調(diào)發(fā)展，許多國家都在積極發(fā)展地球信息科學，以之作為全球變化研究與區(qū)域規(guī)劃、管理與決策分析的現(xiàn)代化科技手段。（維基百科）,地球空間信息科學是地球科學、空間科學和信息科學交叉滲透發(fā)展的結(jié)果。它由地球空間信息理論、地球空間信息技術和地球空間信息應用等三個部分組成。它的主要研究方向是從空間信息流的角度揭示和認識地球系統(tǒng),特別是地球表層系統(tǒng)的現(xiàn)象和過程，地球各圈層相互作用的時空特征。地球空間信息科學在國家和區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展及資源、環(huán)境

5、和人口的協(xié)調(diào)發(fā)展中具有廣闊的應用前景。 （童慶禧，2003）,地球空間信息科學是一門交叉學科，是地球系統(tǒng)科學、面向地理空間研究領域的地理學、制圖學、大地測量學，面向人類心智、行為和語言的認知科學、環(huán)境心理學、語言學，面向信息計算的計算機科學、信息科學，與面向信息應用的經(jīng)濟學、社會學、政治學等諸多領域?qū)W科的交叉和融合，是地球科學新興的一門重要分支學科。（《地球空間信息科學》國家自然科學基金委員會）,按照王家耀院士的定義(2001)，地球

6、信息科學(Geoinformatics或Geoinformation Science)是地球系統(tǒng)科學的組成部分，是研究地球表層信息流的科學，或研究地球表層資源與環(huán)境、經(jīng)濟與社會的綜合信息流的科學。而地球空間信息科學(Geo-spatial information science 或 Geomatics)，則是以全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感（RS）等空間信息技術為主要內(nèi)容，并以計算機技術和通訊技術為主要技術支撐，用

7、于采集、量測、存儲、管理、分析、顯示、傳輸和應用與地球和主間分布有關的數(shù)據(jù)的一門綜合性和集成性的信息科學和技術(李德仁，李消泉1998)。2002年出版的中文名為《地球信息科學導淪》的書(劉湘南等，2002)，就其英文名稱Geo-spatial Information Science，和各章節(jié)的內(nèi)容來看，仍然是側(cè)重于地球空間信息學。2004年出版的《地球信息科學引論》(秦耀辰等，2001)和2005年出版的《地質(zhì)信息技術》(吳沖龍等．2

8、005)對地球信息科學的相關技術進行了詳盡的闡述。,地球空間信息科學的研究對象位于行星地球的表層空間，包括資源、環(huán)境、生態(tài)和人地相互作用等。由于地球空間信息科學的多學科持性，因此，它能夠為地球系統(tǒng)中各方面問題，特別是涉及許多學科領域的綜合、大型地學問題的研究和解決提供強有力的支持，以至于全新的研究和解決方案，例如，全球問題中的氣候變化和海平面上升，區(qū)域問題中的環(huán)境污染、沙漠化和自然災害的發(fā)生，人類活動方面的人口增長、自然資源的不合理利用

9、等。由于這些跨學科的大型地學問題總是具有相當?shù)膹碗s性(通常跨越相當尺度空間、時間域)，因此，它們的研究向科技界提出了令人振奮的挑戰(zhàn)，而地球空間信息科學尤其有利于這類大型、復雜地學問題的解決。,地球空間信息科學是多種空間信息技術的綜合集成從信息技術角度來看，地球空間信息科學是多種空間信息技術，包括全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、電子地圖、虛擬現(xiàn)實技術，和一系列數(shù)字信息技術，如圖像處理、計算機掃描、計算機繪圖

10、以及因特網(wǎng)等的綜合與集成。,從現(xiàn)代信息技術的角度來看，地球空間信息科學包含對于地球表層系統(tǒng)中空間信息的檢測、辨識、表達、度量、綜合、提取、變換、傳遞、存貯、檢索、處理、分析、決策、顯示、控制以及整個信息系統(tǒng)的優(yōu)化等技術，而這些技術的理論支撐分別來自于信息論、控制論、系統(tǒng)論以及人工智能的范疇。在現(xiàn)代科學助理論體系中，信息、控制和系統(tǒng)在20世紀是三個具有時代特征意義并且具有深刻內(nèi)在聯(lián)系的重要科學概念，它們?nèi)叩南嗷ソY(jié)合導致了現(xiàn)代科學方法論的

11、重大突破，促成了現(xiàn)代科學技術的巨大變化。信息論、控制論、系統(tǒng)論、人工智能理論與地球系統(tǒng)科學理論一起構(gòu)成了地球空間信息科學的基礎理論體系。至此，我們可以看到，對地球空間信息科學的定義可以從兩個方面進行，一方面從一般信息科學理論來描述，另一方面從空間信息技術加以定義。,地球空間信息科學定義,綜上所述，地球空間信息科學（Geo-spatial Information Science）是在信息科學和空間信息技術發(fā)展的支持下，以地球表層系統(tǒng)為研究

12、對象，以地球系統(tǒng)科學、信息論、控制論、系統(tǒng)論和人工智能的基本理論為指導，運用多種空間信息技術和數(shù)字信息技術，來獲取、存貯、處理、分析、顯示、表達和傳輸具有空間分布特征、時空尺度概念和空間定位含義的地空間間信息，以研究和揭示地球表層系統(tǒng)各組成部分之間的相互作用、時空特征和變化規(guī)律，為全球變化和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展研究服務。,地球空間信息科學體系組成,地球空間信息科學的科學體系由三部分組成：地球空間信息基礎理論，它通過對地球圈層間信息的形成、變

13、化機制及其傳輸過程的研究，來揭示地球空間信息的發(fā)生機理；地球空間信息方法技術，包括空間數(shù)據(jù)獲取和處理方法技術、空間信息模擬分析方法拉術、空間信息輔助決策分析方法技術；地球空間信息應用范疇，分為全球變化與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展兩大應用領域。,建立地球空間信息科學的目的,建立地球空間信息科學的目的是要從空間信息流的角度來揭示地球表層系統(tǒng)發(fā)生、發(fā)展及其演化規(guī)律，以實現(xiàn)對于資源、環(huán)境與社會發(fā)展的預測、預報。因此，有關地球空間信息科學的理論與方法拉術

14、的研究主要圍繞著空間數(shù)據(jù)采集、空間信息表達與建模、空間信息分析與輔助決策展開。,幾個信息科學之間的聯(lián)系,近年來新興的地球信息科學(Geoinformatics)是以地球系統(tǒng)科學為理論指導、以地球系統(tǒng)的信息流為研究對象、以維系生命支持系統(tǒng)的活力為研究目標的一門交叉邊緣學科。對本學科的定位至今還是仁者見廠，智者見智。中國地學界僅對本學科的名稱就有多種不同的中文版本，如：地球信息科學，地球信息技術，地球空間信息科學，地球空間信息技術，地理空間

15、信息科學等。而就共英文名稱來講，較為常用的就有以下幾種：Geoinformatics、Geomatics、Geoinformation Science等，從中文名稱的字面含義來理解，主要區(qū)別在地球和地理以及信息和空間信息。上述種種不同提法只不過是這兩組主詞的不同組合而已。究其內(nèi)涵主要涉及兩個問題：,地表的確切含義和空間信息與信息的區(qū)別。為便于討論問題，《地球信息科學概論》譚海樵等將對主要涉及地表的信息流問題，即不涉及地球各圈層之間相互相