探讨分析地理信息科学的重要

1/10探讨分析地理信息科学的重要1、地理信息科学什么是地理信息科学国际最为知名的地理信息科学家，GOODCHILDMF在20世纪90年代初提出地理信息科学新学科的论文中2，明确将其定义为信息科学有关地理信息的一个分支学科，地理学论文代写通过枚举地理信息科学主要研究命题的方式，勾画了地理信息科学的学科领域与范围。1994年底，一批知名的美国GIS学者，在COLORADO学术会议期间，提议建立一个新的GIS联合组织，并试图对已经开始蓬勃发展的GIS新学科领域作出界定。专家们对这个新生组织的名字进行了激烈的争论，几乎是对名称中的每一个字，通过投票表决的方式，最终一致同意将该新组织命名为地理信息科学大学联盟UCGIS，并为新的组织与学科领域界定了一个大家所能接受的解释性间接定义大学地理信息科学联盟致力于为理解地理过程、地理关系与地理类型而发展和利用新的理论、方法、技术和资料。将地理资料转换成有用的信息是地理信息科学的核心3。1999年初，美国国家科学基金委员会NSF的一个工作组，在其向委员会的报告中提出了地理信息GI科学的一个完整定义地理信息GI科学是一为追求重新定义地理概念和在地理信息系统中成功应用的基本研究领域。地理2/10信息科学研究地理信息系统对于社会与公众的影响，研究社会对于GIS的影响。地理信息科学将深入研究以空间信息为主要研究对象的一些传统科学，如地理学、地图学、大地测量学中的最基本命题，同时将结合在认知与信息科学中的一些最新发展它也将与某些较为专门的研究领域，如计算机科学、统计学、数学、心理学等相互交叠，并继续对这些领域的发展作出贡献它将支持在政治科学、人类学领域的研究，在地理信息和社会的研究中利用这些领域的知识。NSF并没有完全采用这样一个定义来设定地理信息科学的基本研究领域。十余年来，北美、西欧、澳大利亚等很多西方国家，或许还应包括中国，出现了这样一种趋势，试图利用地理信息科学这一术语来泛指几乎任何一种涉及地理信息系统理论与应用的学术研究工作。地理信息科学作为一个正在发展中的新学科领域，具有显著的学科深度与广度作为一个多学科的集成领域，它不是一个简单的GIS教育与应用的新名词。数十年来，GIS已被广泛应用而成为科学研究的重要工具，但它还不是GI科学的全体利用GIS工具进行的研究，对于科学是重要的，对于发现与GIS相关的科学研究是重要的，但它也并不是GI科学本身。当然，毫无疑义，利用GIS进行的研究有可能为GI科学的讨论揭示重要的研究命题，有可能对GI科学的研究进程作3/10出贡献。学科选定了名词，名词就应反映学科的内涵与本质。显然，从名词的直观词义看，地理信息科学应是信息科学的一个分支。一个好的信息科学定义，必然能演绎出GI科学的确切定义牛津英语词典OXFORDENGLISHDICTIONARY对信息有多个定义解释，最接近于GI科学描述、处理与研究对象的信息的定义是信息是通信的知识，涉及某些被通报或谈论的特殊的事实、对象或事件与资料相反，信息是智力、新闻、说明、解释等对信息科学的定义则是信息科学是与信息，尤其是与技术的、或是科学的对象的信息进行存储、检索和传播的过程相关联的知识的分支。地理信息科学的重要研究课题，从哲学思维与认知的角度，当一个智能主体的智力行为指向现实世界中的一个对象或事物时，信息就会产生信息是智力行为内容的关键部分，尤其是智力行为内容的概念部分或可转换、通讯与传布部分，论文代写是概念化、智能体、认知过程的联系与媒介。而信息科学，则是研究在自然与人工系统中信息的特性与行为，研究信息从一个主体到其它主体的转换，转换过程、形式、机制的科学。将地理这个单词作为限定词设置于信息的前面，显然这是对地理信息科学学科研究领域的合理定义。地理信息科学的内容和学科体系，从根本上说是信息科学分支的范畴，GOODCHILD对地理信息科学4/10的这一定义，是对学科最为贴切的界定。的研究议题地理信息系统的历史，其本身就是一个值得研究的论题。地理信息系统与计算机制图学紧密联系，自20世纪60年代、甚至更早的初始阶段以来，地理信息系统、计算机制图学的理论、概念、计算、设计与开发取得了巨大发展80年代中期，美国NSF开始资助一些科学与技术研究中心，开展对GIS的理论与应用研究委员会地理学与区域科学规划部主任RONABLER教授对美国国家地理信息与分析中心NCGIA提出并设定了应当考虑并全力开展的5个研究主题1空间分析与空间统计学2空间关系与数据库结构3人工智能与专家系统4可视化5社会、经济与制度问题。从历史的角度看，这5个研究主题应是正在呈现的新地球科学地理信息科学学科范围的第一次界定，代写毕业论文这一界定对于地理信息科学的形成与发展至关重要。领域的命名GIS发展历程中，曾经广为流行的地理信息与分析这一将GIS的构成要素与来自于地理学的空间分析传统组合而成的复合词语，一度是学科发展的见证。1990年，GOODCHILD在瑞士苏黎世举行的第四次空间资料处理学术大会上，对GIS研究的优先领域作了一次名为空间信息科学的关键演讲。经过修改后的文章定名为地理信息科学，发表在国际地理信息科学IJGIS杂志上。文章的名称由空间5/10改变为地理，杂志名称也从地理信息系统改为地理信息科学，GOODCHILD并没有对这种变换进行专门的讨论在他对地理信息科学作出是信息科学有关地理信息的一个分支学科的定义基础上，对其所命名为地理信息科学的学科内容在8个标题下进行了讨论，分别是1资料采集与测度2资料获取3空间统计学4资料模拟与空间资料理论5资料结构、算法与处理6显示7分析工具8制度、管理与伦理学问题。地理信息科学大学联盟1994年底，UCGIS建立。在1997年的代表大会上，UCGIS提出了亟待开展研究的10个优先领域1空间资料获取与综合2分布式计算3地理表达扩展4地理信息认知5地理信息互操作6比例尺7GIS环境下的空间分析8空间信息基础设施的未来9空间资料与基于GIS分析中的不确定性10GIS与社会。UCGIS研究优先领域中的4个论题并没有出现在GOODCHILD的论题中，空间信息基础设施的未来是一个高度应用性的论题，迭现了科学与工程的紧密结合，在其它一些学科界定研究中归并在GIS与社会的分类体系下互操作、分布式计算与比例尺是3个基础研究的论题，比例尺是尺度，更是一个理论与概念性的问题，而互操作与分布式计算显然是一些科学计算上的问题。瓦伦纽斯项目6/101995年，NCGIA向NSF提交了一份命名为推进地理信息科学的研究建议4，5，将新形成的GI科学定义为基于3个基础研究领域的一门学科，分别是1地理空间的认知模型2地理概念表达的计算方法3信息社会的地理学。瓦伦纽斯三角形颇不平衡，但建议与完成的研究报告详尽勾画了地理信息科学的当今研究水平，为学科勾画了研究前沿与未来发展走向，是西欧北美地理信息科学家最为权威的研究成果。3、地理信息科学学科领域界定地理信息科学学科领域的界定，将重要研究主题进行罗列与分析应是一种有效的构筑途径。这些研究主题的研究有些较为成熟或完全，有的正在发展之中，它们相互紧密联系，定性空间推理作为广义意义上的计算，空间关系与空间位置的推理是人工智能领域重要的研究主题，也是GI科学中的重要领域。空间关系的认知模型与语言模型显然涉及诸如接触、包容这样的定性拓扑原理。对于空间对象不相交的空间关系，可用距离和方向等来表征空间对象接触或叠置时，空间关系可用在点集理论基础之上拓展的多种相交图式来表达。计算几何学计算几何学是地理空间对象和关系定量表达的基础，几何问题的计算与求解是早期的计算机机助制图学和GIS中的重要内容。欧氏几何学不可能在一个精7/10确度限定的数字环境内，以一种直接的方式实施几何计算线形简化和地图综合的很多问题，有赖于GI科学中的计算几何学，尽管这些问题也与比例尺的尺度问题相关至于一些与邻近性相关的计算几何问题，可在VORONOI算法、泰森THIESSEN多边形或邻近PROXIMAL多边形等概念框架下进行处理，它们地理信息、组织与社会GIS技术的社会应用与影响是GIS应用研究的主体。80年代前后，GIS中的大多数技术创新都是出现在一些直接的应用层面上，应用软件主要由研究机关、学校或咨询部门的开发人员开发，很少直接由科学家发明。80年代是软件与资料商业化的十年，更是GIS研究和发展学术化的十年。80年代末以来，学术的注意力更多地转向了技术与社会，对地理信息的经济、社会、法律诸方面的注意与研究明显增加，对GIS研究的产品和分享，包括GIS和相关技术使用中所涉及的效率、有效性、社会平等性、公众参与、公众权力等明显增加，推动了GI科学与GIS技术的大众化与社会化。时间与空间时间时间、运动与演化是GIS应用最本质的东西，但迄今的GIS软件为处理地理信息的时间维所提供的工具非常有限。GIS实体论从一开始就注重划分空间与时间，实际上妨碍了GIS的科学用途与发展。如果空间与时间真的可以独立处理与研究，那么时间将不可能是GI科学研究的8/10重要主题。事实是，时间是GI科学研究的一个完全的组成部分，是一个跨越了大多数GI科学主题的研究课题，时间空间综合集成地理信息系统研究的兴起与发展是GI科学发展的必然需要与表现。空间尺度比例尺比例尺对于GI科学有多重的意义。在地图制图学中，比例尺指的是地图上的尺度大小与现实世界尺度大小的比值。地图比例尺与现实世界的几何形态相互作用，制图过程中的地图分析与地图综合受到比例尺的制约与影响尺度比例尺这个术语往往与表示物理过程的规模、展布或特征长度相联系。尺度的变化、功能的变化、形状的变化紧密联系尺度又与分辨率相联系，可表示能够鉴别或表达、显示或分析的最小实体的大小比例尺尺度及与其相关的科学问题对于以人类赖以生存的地球为整体研究对象的GI科学，重要性自不可言。4、研究主题的比较将本文所讨论、提出的地理信息科学的15个研究主题，与GOODCHILD在1992年提出的GIS研究主题，以及由UCGIS提出的优先研究领域进行比较1三者都提出了的研究主题有4个，分别是1资料获取2表达资料模拟3空间分析4围绕GI的社会问题。后三个主题与NCGIA所建议的核心研究问题有很好对应关系。9/102由二者提出了的研究主题中，有3个在GOODCHILD的建议与本文所提出的论题中出现，但没有在UCGIS的建议中出现，分别是1计算几何学2空间数据库3空间统计学。实际上，GOODCHILD把这3个研究主题的前两个在资料结构、算法与处理这样一个综合命题下作了组合。另外有3个主题，在UCGIS和本文中出现，但GOODCHILD没有提及，分别是1本体论2认知3资料质量。比例尺是UCGIS提出的主题，但在本文中是作为时空交叉研究而提出。可视化与显示是GOODCHILD提出的研究主题，最近UCGIS也把其确定为正在出现的研究主题，本文在论述的各种模型与应用系统中都会涉及表达的可视化问题，而没有将其单列。3仅仅出现在一个提议中的研究主题。GOODCHILD提议的所有研究主题，分别出现在其它一个或两个提议中但UCGIS提议的研究主题，有4个更具技术性的主题，并没有在其它两个提议中出现，分别是1分布计算2地理信息互操作3空间信息基础设施的未来4地统计资料挖掘和知识发现。本文提出了的，代写毕业论文但没有出现在其它任何一个提议中的有4个研究主题，分别是1人类与GI和技术的相互作用2定性统计推理3地理空间中的时间4其它地学计算论题。人机相互作用主题，部分为UC