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地球信息科學

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地球信息科學,是在衛星遙感、全球定位系統、地理信息系統、數字傳輸網路等一系列現代信息技術高度集成,以及信息科學與地球系統科學交叉的基礎之上所形成的科學體系。

 

1 地球信息科學 -介紹

作為一個現代的科學術語,地球信息科學的出現僅僅十多年時間。它是在衛星遙感、全球定位系統、地理信息系統、數字傳輸網路等一系列現代信息技術高度集成,以及信息科學與地球系統科學交叉的基礎之上所形成的科學體系。雖然其理論與方法還處於初級階段,科學體系尚未完善,但它已得到國內外科技界的普遍關注。十年來,為了加強對資源開發與環境保護的系統調控和協調發展,許多國家都在積極發展地球信息科學。

地球信息科學的科學定義是地球系統科學、信息科學、地球信息技術交叉與融合的產物,它以信息流為手段研究地球系統內部物質流、能量流和人流的運動狀態與方式,由主部分組成「地球信息學」是其理論研究的主體,「地球信息技術」是其研究手段,「全球變化與區域可持續發展」是其主要應用研究領域。地球信息科學是地球科學的一門新興的重要分支學科和應用學科。

地球信息科學通過對地球圈層間信息傳輸過程與物理機制的研究來揭示地球信息機理,它是地球信息科學的重要理論支撐。以對地觀測系統、地理信息系統、電子地圖與信息高速公路所構成的以地理信息系統為核心的集成化技術體系,由於實現了地球信息的獲取、分析與傳播,因而形成了地球信息科學的重要技術框架。全球變化與區域可持續發展則是地球信息科學的重要應用領域。

在現代科學的理論體系中,信息、控制和系統是三個具有時代特徵意義並且有深刻內在聯繫的重要科學概念。資訊理論、控制論和系統論的結合導致了現代科學方法論的重大突破,促成了現代科學技術的巨大變化。地球信息科學的研究對象是地球系統,應用資訊理論、控制論和系統論來研究地球系統就形成了地球信息科學的方法論。

2 地球信息科學 -地球信息科學的方法論概括

地球系統數據流—→地理信息系統(空間信息分析) 信息流—→

專業模型、專家系統(策略、方案分析) 知識流—→

策略、方案實施調節、控制—→地球系統的信息流通與反饋鏈條。

地理信息系統通過源於地球系統的數據流進行空間信息分析,將數據流轉換為信息流,實質上完成了對地球系統的了解和認識,即實現了對於這個複雜地球系統的認識過程。空間決策系統通過對來於地理信息系統的信息流進行空間決策分析,將信息流轉換為知識流(目的、計劃和策略信息流),實質上模擬了對於地球系統的調節和控制作用,即模擬了對於這個複雜地球系統的調控過程,而策略、方案的實施,則將知識流轉化為真正可供操作的調節和控制行為。

總之,地球信息科學的產生與發展,無論從理論上還是從技術上都將為地球科學問題的全球變化與區域可持續發展研究提供指導與支持。如果用人的一雙手形象地描述地球信息科學的應用,一隻手可以看作全球變化,每一個手指分別代表生物圈、水圈、大氣圈、土壤圈和岩石圈,五個方面相互作用構成了全球變化研究主題;另一隻手可以看作是區域可持續發展,大拇指代表信息流,其餘四指分別代表人流、物質流、能量流等。
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研究的主體:地球信息
研究的手段:地球信息技術
應用領域:全球變化和區域可持續發展

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