论地球空间信息科学的形成

从分析地球空间信息科学与全球变化监测和社会可持续发展的关系出发,回顾了地球空间信息科学产生的背景,提出地球空间信息科学的定义及内涵,概括了学科当前的发展状况,提出了现阶段学科研究的主要内容,最后,展望了地球空间信息科学的发展。     

地球空间信息科学在湖南国土资源可持续发展中的应用前景雏议

可持续发展是跨世纪多学科综合的重大学科领域,而地球空间信息科学是空间信息科学发展的重要成果。本文在阐述了地球空间信息科学的特点及发展现状,国土资源可持续发展的内涵和特点之后,简要探讨了地球空间信息科学在湖南国土资源可持续发展中的应用前景。     

信息高速公路与地理信息系统——试论地理学的信息革命

综合介绍了信息高速公路及国家空间信息基础设施的基本情况、地理科学的信息化和地理信息系统的发展趋势和特点，并说明了信息高速公路对地理科学信息化及地球科学研究及应用的影响。     

空间数据：性质、影响和分析方法

20世纪90年代以来,以信息技术为主要标志的科学进步日新月异,正深刻地改变着人类社会的生产和生活方式。人类活动所涉及的信息80％以上属空间信息,可由地理坐标确定其空间区位,美国已将发展空间信息科学视为提升其国家竞争力水平的重要途径之一。2000年美国国家地理信息与分析中心（Nat ionalCenterforGeo graphicInformat ionandAnalysis,NCGIA）在其跨世纪的研究规划中提出了发展地理信息科学的Varenius计划。Varenius计划要求研究空间信息的不确定性理论,并开发处理这种不确定性的空间数据分析技术。鉴于空间数据的两维多方向性,空间数据所包含的误差远比单一方向性的时间序列数据来得复杂。最近发展起来的空间统计学和空间计量经济学不仅解决了标准统计方法在处理空间数据时的失误问题,更重要的是为测量这种空间联系及其性质、并在建模时明确地引入空间联系变量以估算与检验其贡献提供了全新的手段。基于美国地理信息科学的发展动态,重点阐释空间统计学和空间计量经济学的理论基础,包括空间数据的性质、空间信息的误差理论、空间数据分析的类型和内容。     

河南信阳地区活动断裂带的遥感图像识别模式

以地球空间信息科学为指导,以图像信息增强提取为技术支撑,建立了河南信阳地区地表水系结构异常、景观生态异常和浅层地下水富集带异常的图像空间信息识别模式,揭示了该区区域线性构造场的空间分布规律及活动断裂带的图像特征.从区域断裂带的活动性和区域稳定性看,信阳市燃气混气站场区处于相对稳定的"岛区".实例证明,遥感图像信息为场区稳定性评价提供了可用、可信的评价信息.     

空间对地观测与全球变化的人文因素

地球空间信息科学技术是大有作为的科技领域之一。空间遥感、地理信息系统、卫星定位及其与通信、网络技术的集成正以地球系统作为研究对象，为人们研究地球，特别是人与自然的和谐、人口资源环境的协调和社会的可持续发展提供了前所未有的手段，开拓了崭新的途径。在对国际空间遥感信息技术和空间信息的特点和发展趋势进行科学判断的基础上，分析了对地观测与人文因素的关系，提出了建立国家对地观测系统，发展空间信息技术的战略设想。     

欧盟空间信息基础设施建设(INSPIRE):兼议对中国地学信息化的启示

欧盟空间信息基础设施(INSPIRE)是欧洲空间信息基础设施建设法令。目的是建立欧盟统一的空间信息基础设施,实现有关环境空间信息在统一的框架下全欧盟范围内的共享,便于跨区域的政策决策及应用。通过近7年的实施,INSPIRE完成了欧盟层面的立法和各参与国层面具有法律效力的执行规则,制定了一系列技术规范和技术指南,并在各参与国中执行实施。总结分析欧盟空间信息基础设施(INSPIRE)的目的与意义、组织管理体系、实施方案、空间信息的融合与互操作、统一架构与相关规范等方面的相关经验,提出了对中国地学信息化的几点启示。     

基于GML的地质图空间数据库交换体系

如何提高地质图空间数据库信息交换体系的可扩展性和互操作能力是这一领域中的研究热点.首先研究了ISO/OGC空间信息共享的规范和标准, 并建立了具有服务能力的空间信息集成模块, 在此基础上研究具有一致性的空间信息共享与服务体系, 形成独立于软件、适用于地质空间信息互操作的表达模式, 提供一个可用于异构和分布式体系下的数据描述机制, 使得应用管理地质空间数据成为可能.提出了以地理置标语言(geography markup language, GML) 模型为框架, 给出一种地质空间信息交换的机制.针对地学应用需求, 提出了专业应用数据的模式, 为地质空间信息交换提供了一种可行的方法.      

城市空间信息变化检测方法研究

空间信息是城市重要的基础设施资源,大数据时代更是加快了城市空间信息的积累进程。面对海量的空间信息,如何快速发现、挖掘和分析多源地理信息带给我们的内在价值,是空间信息有效利用上的重要课题。本文提出一种针对地理要素的变化检测方法,实现对不同时相的同源、多源地理信息的变化分析,并应用于门牌号、道路和地表覆盖等方面的变化检测,进而分析城市空间信息的变化趋势。     

地质空间信息元数据服务模式的实现

地质空间信息元数据为解决地质空间信息的共享提供了有效的手段。从地质空间信息核心元数据的标准着手,介绍了基于分布式结点自治的地质空间信息元数据服务体系的结构,给出了元数据的服务模式的解决方案。其中重点阐述了元数据的管理、发布与服务功能。将该元数据服务模式应用于国家地质空间信息网格平台,提供元数据应用的服务示范,取得了良好的信息共享应用效果。     

地球空间信息学与对地观测学在灾难管理中的应用研究进展

近年来地球空间信息学(Geomatics)和对地观测学(EOS)的迅速发展, 为灾难管理提供了强有力的支撑技术, 促进了灾难管理效率的提高。在简述地球空间信息学、对地观测学和灾难管理的基础上, 综述了地球空间信息学和对地观测学中多传感技术、高分辨率、多时相的卫星遥感系统的发展不仅满足了灾难管理需求数据的多源性、实时性, 而且提高了遥感影像解译精度和增强了对自然灾害的探测、识别能力; 认为日益完善的空间数据基础设施(SDI)和软件系统功能的增强, 将有利于灾难管理需求数据的可用性、可访问性和数据共享, 加强了灾难管理中海量数据管理、处理、分析和发布能力, 提高了预报和管理决策信息系统的可视化程度, 从而提高灾难管理各个环节的效率和效益。同时, 从技术的角度简述了当前地球空间信息学和对地观测技术在灾难管理应用中的局限性和存在的问题。      

基于空间信息技术的地震灾害监测评估

空间信息技术即包括地理信息系统GIS、遥感RS、全球导航卫星系统GNSS以及数字地球在内的地球空间信息科学。随着计算机和空间对地观测技术的发展,空间信息技术已逐渐应用于防震减灾领域。本文通过实际震例分别对目前基于GIS、RS技术的地震灾害监测评估方法进行了分析研究,总结了其优越性以及存在的问题,并结合数字地球平台可视化展示了综合多源数据空间信息技术方法进行的震害评估效果。     

基于MAPGIS的军事标图系统的设计

军事领域是一个非常特殊的行业，信息的安全性和空间数据的多样性是应用开发的重要问题。在全球信息化日趋高速发展和逐步成熟的今天，军队信息化建设也必须与GIS技术紧密结合，跟上时代前进的步伐。较系统地研究了GIS技术在军事标图绘制中的应用和集成问题，并提供了相应的理论方法和实现系统。在此基础上介绍了以MAPGIS为开发平台的军事标绘系统的实用功能和特点。首先分析了军事信息系统对地理信息数据的要求，并且评述了相关领域的研究现状。然后较为系统地介绍了军事标图系统的总体设计，根据军事标绘对象的数据特征，设计符合要求的应用系统提出了面向对象和无缝交互工具等的设计思想。对军标对象数据模型和操作模型进行了详细地阐述和说明，并将这些模型在系统中进行了实现。最后介绍了军事标图系统的主要模块和功能，探讨了今后GIS研究和发展的方向。     

GeoWeb and crisis management: issues and perspectives of volunteered geographic information

Mapping, and more generally geopositioning, has become ubiquitous on the Internet. This democratization of geomatics through the GeoWeb results in the emergence of a new form of mapping based on Web 2.0 technologies. Described as Web-mapping 2.0, it is especially characterized by high interactivity and geolocation-based contents generated by users. A series of recent events (hurricanes, earthquakes, pandemics) have urged the development of numerous mapping Web applications intended to provide information to the public, and encourage their contribution to support crisis management. This new way to produce and spread geographic information in times of crisis brings up many questions and new potentials with regard to urgency services, Non Governmental Organisations (NGO), as well as individuals. This paper aims at putting into perspective the development of GeoWeb, both in terms of technologies and applications, against crisis management processes.     

灌溉实时调度研究进展

灌溉实时调度是农业水管理走向智能化、自动化和现代化的重要标志,综合应用地理信息系统、卫星遥感技术、全球定位系统、计算机、人工智能、信息技术,以及农业灌溉、气象学、系统工程等多学科的最新成果,提高调度的灵活性、可靠性、实用性,是灌溉实时调度今后的发展趋势。同时,也面临着基础设施落后、技术力量薄弱、信息处理费用过高、卫星传输周期长等多方面的困难。综述了国内外在实时灌溉预报、渠系动态配水、土壤墒情监测、计算机辅助决策支持系统以及灌区空间信息管理等方面的最新研究进展和主要成就,力求促进灌区用水管理研究的发展。     

农业生态环境的数字化研究

土地退化已成为全球性重大的环境问题之一,中国是一个土地退化十分严重的国家,松嫩平原的盐碱荒漠化严重制约农牧业的可持续发展。因此,应用新技术、新方法对农业生态环境进行研究和管理是一项迫切的任务。文章提出农业生态环境的新概念,建立了农业生态环境系统模型,进行模拟研究。由于该方法在信息存储、管理和应用方面存在较大的局限性,笔者继而建立了农业生态环境信息系统模型,扩大对空间信息的应用。但该信息系统缺乏信息共享的功能,而且不能对海量的信息进行空间化、数字化和一体化的管理。笔者以多学科的理论和多种技术方法为基础,借鉴数字地球的研究成果,研制了吉林西部农业生态环境数字信息系统。该系统具有存储、管理海量空间数据的功能和信息共享功能,可在统一的用户界面下进行农业生态环境评价、预测、仿真和规划等方面的系列、连续研究,并可实现模拟结果的可视化。该系统具有扩充性、移植性等优点,因此,具有推广价值。     

Collaborative geomatics and the Mushkegowuk Cree First Nations: Fostering adaptive capacity for community-based sub-arctic natural resource management

The remote First Nation (FN) communities of the Mushkegowuk Territory on the west coast of James Bay, Ontario, Canada are currently facing increased development pressures and the imposition of a government land use planning process. The land use planning process is mandated in the Far North Act (received Royal Assent on September 23, 2010). There is a need for capacity enhancement for community-based natural resource planning and management in the Territory. A number of frameworks are emerging for addressing change brought on by resource development and building resilience to such change at the community level. Among these include the concept of adaptive capacity. In collaboration with FN community leaders, we explored the use of “collaborative geomatics” tools to foster adaptive capacity. Our action research suggests that collaborative geomatics technologies should enhance the Mushkegowuk First Nations’ adaptive capacity to address environmental and policy change by allowing them to collect and manage data collaboratively (e.g., traditional environmental knowledge, western science) to create opportunities for innovative community development, including natural resource development and management.     

论地质信息科学

地质信息科学是关于地质信息本质特征及其运动规律和应用方法的一个综合性学科领域.其发生和发展,是地球信息科学与地质科学相结合的产物,内部条件是地质学定量化和地矿勘查信息化的自身需要,外部条件是计算机科学和地球空间信息科学兴起和发展的促进.其研究对象是岩石圈的地质信息,其理论框架的核心是地质信息机理,包括地质信息的本质、运动规律、传输机制和信息流的形成机理等.其方法论体系包含着主题信息管理法、信息分析综合法、行为功能模拟法和系统整体优化法.其技术体系由地质数据采集、地质数据管理、地质数据处理、地质图件编绘、地质过程模拟、地质资源评价、地质信息传播及其多S集成化技术所组成.     

EIS-GIS联合系统在第四纪研究中的作用及意义

2l世纪全球环境问题将更加突出,人类将面临重大的挑战.采用高新技术研究和解决环境问题将是一项迫切的任务.GIS虽然已被广泛应用,但是由于它缺少强大的建模和模拟功能,其发展受到一定限制.模拟模型使用较早,但未形成系统.本文提出了环境模拟系统(EIS)的新概念和建立方法,该系统具有强大的建模功能和模拟功能.为使EIS与GIS的功能优势互补,作者建立了EIS-GIS联合系统,并以松嫩平原西南部土地碱质荒漠化的预警研究为例,阐述了EIS-GIS联合系统的应用方法.第四纪的研究内容非常广泛,在各类环境介质中存储了不同时空的、丰富的环境信息,如能应用EIS-GIS联合系统进行研究,将会获得新的进展,文章介绍了建立环境模拟指标体系的原则和方法,推荐了一些较适合的研究领域.