地理空間信息科學(xué)含義

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

2、e，英語：Geoinformatics）兩詞結(jié)合而成。這一術(shù)語最早在加拿大的大學(xué)開始使用，作為一些與測(cè)繪有關(guān)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(cè)繪學(xué)的英文譯稱。與傳統(tǒng)的測(cè)繪學(xué)相比，地球空間信息科學(xué)除了包含了現(xiàn)代測(cè)繪學(xué)的所有內(nèi)容，另外增加了利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)空間數(shù)據(jù)和信息處理過程中的應(yīng)用。地球空間信息科學(xué)的成果目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于環(huán)境、資源、災(zāi)害、農(nóng)業(yè)、城市發(fā)展等領(lǐng)域

3、，為各行各業(yè)提供準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的空間信息和空間數(shù)據(jù)。 （維基百科）,地球信息科學(xué)(Geo-Information Science)是90年代新興的地球科學(xué)研究的前沿領(lǐng)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(luò)等一系列現(xiàn)代信息技術(shù)的高度集成以及信息科學(xué)與地球系統(tǒng)科學(xué)的交叉基礎(chǔ)之上所形成的科學(xué)體系。雖然其理論與方法還處于初步發(fā)展階段，其學(xué)科體系尚未完善，但它已得到國內(nèi)外科技界的普遍關(guān)注。近10年來，為了加強(qiáng)對(duì)于資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)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(xué)，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(xué)是地球科學(xué)、空間科學(xué)和信息科學(xué)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(shù)和地球空間信息應(yīng)用等三個(gè)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(rèn)識(shí)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(shí)空特征。地球空間信息科學(xué)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(yīng)用前景。 （童慶禧，2003）,地球空間信息科學(xué)是一門交叉學(xué)科，是地球系統(tǒng)科學(xué)、面向地理空間研究領(lǐng)域的地理學(xué)、制圖學(xué)、大地測(cè)量學(xué)，面向人類心智、行為和語言的認(rèn)知科學(xué)、環(huán)境心理學(xué)、語言學(xué)，面向信息計(jì)算的計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)，與面向信息應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)、政治學(xué)等諸多領(lǐng)域?qū)W科的交叉和融合，是地球科學(xué)新興的一門重要分支學(xué)科。（《地球空間信息科學(xué)》國家自然科學(xué)基金委員會(huì)）,按照王家耀院士的定義(2001)，地球

6、信息科學(xué)(Geoinformatics或Geoinformation Science)是地球系統(tǒng)科學(xué)的組成部分，是研究地球表層信息流的科學(xué)，或研究地球表層資源與環(huán)境、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的綜合信息流的科學(xué)。而地球空間信息科學(xué)(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(shù)為主要內(nèi)容，并以計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)為主要技術(shù)支撐，用

7、于采集、量測(cè)、存儲(chǔ)、管理、分析、顯示、傳輸和應(yīng)用與地球和主間分布有關(guān)的數(shù)據(jù)的一門綜合性和集成性的信息科學(xué)和技術(shù)(李德仁，李消泉1998)。2002年出版的中文名為《地球信息科學(xué)導(dǎo)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(xué)。2004年出版的《地球信息科學(xué)引論》(秦耀辰等，2001)和2005年出版的《地質(zhì)信息技術(shù)》(吳沖龍等．2

8、005)對(duì)地球信息科學(xué)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了詳盡的闡述。,地球空間信息科學(xué)的研究對(duì)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(xué)的多學(xué)科持性，因此，它能夠?yàn)榈厍蛳到y(tǒng)中各方面問題，特別是涉及許多學(xué)科領(lǐng)域的綜合、大型地學(xué)問題的研究和解決提供強(qiáng)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(zāi)害的發(fā)生，人類活動(dòng)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(xué)科的大型地學(xué)問題總是具有相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性(通?？缭较喈?dāng)尺度空間、時(shí)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(xué)尤其有利于這類大型、復(fù)雜地學(xué)問題的解決。,地球空間信息科學(xué)是多種空間信息技術(shù)的綜合集成從信息技術(shù)角度來看，地球空間信息科學(xué)是多種空間信息技術(shù)，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(shí)技術(shù)，和一系列數(shù)字信息技術(shù)，如圖像處理、計(jì)算機(jī)掃描、計(jì)算機(jī)繪圖

10、以及因特網(wǎng)等的綜合與集成。,從現(xiàn)代信息技術(shù)的角度來看，地球空間信息科學(xué)包含對(duì)于地球表層系統(tǒng)中空間信息的檢測(cè)、辨識(shí)、表達(dá)、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(gè)信息系統(tǒng)的優(yōu)化等技術(shù)，而這些技術(shù)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(xué)助理論體系中，信息、控制和系統(tǒng)在20世紀(jì)是三個(gè)具有時(shí)代特征意義并且具有深刻內(nèi)在聯(lián)系的重要科學(xué)概念，它們?nèi)叩南嗷ソY(jié)合導(dǎo)致了現(xiàn)代科學(xué)方法論的

11、重大突破，促成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)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(xué)理論一起構(gòu)成了地球空間信息科學(xué)的基礎(chǔ)理論體系。至此，我們可以看到，對(duì)地球空間信息科學(xué)的定義可以從兩個(gè)方面進(jìn)行，一方面從一般信息科學(xué)理論來描述，另一方面從空間信息技術(shù)加以定義。,地球空間信息科學(xué)定義,綜上所述，地球空間信息科學(xué)（Geo-spatial Information Science）是在信息科學(xué)和空間信息技術(shù)發(fā)展的支持下，以地球表層系統(tǒng)為研究

12、對(duì)象，以地球系統(tǒng)科學(xué)、信息論、控制論、系統(tǒng)論和人工智能的基本理論為指導(dǎo)，運(yùn)用多種空間信息技術(shù)和數(shù)字信息技術(shù)，來獲取、存貯、處理、分析、顯示、表達(dá)和傳輸具有空間分布特征、時(shí)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(shí)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(wù)。,地球空間信息科學(xué)體系組成,地球空間信息科學(xué)的科學(xué)體系由三部分組成：地球空間信息基礎(chǔ)理論，它通過對(duì)地球圈層間信息的形成、變

13、化機(jī)制及其傳輸過程的研究，來揭示地球空間信息的發(fā)生機(jī)理；地球空間信息方法技術(shù)，包括空間數(shù)據(jù)獲取和處理方法技術(shù)、空間信息模擬分析方法拉術(shù)、空間信息輔助決策分析方法技術(shù)；地球空間信息應(yīng)用范疇，分為全球變化與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展兩大應(yīng)用領(lǐng)域。,建立地球空間信息科學(xué)的目的,建立地球空間信息科學(xué)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(shí)現(xiàn)對(duì)于資源、環(huán)境與社會(huì)發(fā)展的預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)。因此，有關(guān)地球空間信息科學(xué)的理論與方法拉術(shù)

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

15、信息科學(xué)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(gè)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(xué)概論》譚海樵等將對(duì)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