地球系统科学数据分类体系研究

数据分类是数据组织、管理与数据共享工程中不可缺少的基础性工作。根据地球系统的圈层结构、研究每个圈层的主要学科和每个学科的主要数据内容,把地球系统科学数据分为14个一级类、88个二级类。该分类体系在国家科学数据共享工程项目——中国地球系统科学数据共享服务网中得到实际应用。     

科学数据共享关键问题探索——以地球系统科学数据共享网为例

作为科学基础设施, 科学数据共享平台建设可促进科技原始性创新, 提高国家科技竞争 能力。本文回顾我国近年推动科学数据共享方面的工作, 指出科学数据共享实施过程中所遇到的 主要问题; 针对这些问题, 在共享理念、数据资源整合和平台建设三个方面探索科学数据共享今 后发展的重点和工作方法。具体结合地球系统科学数据共享网建设实践, 提出搭建科学数据交换 平台, 构建科学数据共享联盟; 将科学数据共享与科研项目相结合, 实行主动服务; 建立强大的科 学数据搜索引擎; 重视文档、信息服务等。     

地球系统科学与数字地球

数字地球将为地球系统科学研究带来研究方法,研究手段和信息获取渠道的革命,因对地观测和数据资源共享技术的发展将使传统的野外地学作业逐步走向现代化,从而使地球系统科学的建立真正成为可能。     

试论地理信息系统与地球系统科学的关系

本文对地球系统科学的概念及其发展和学科特点进行了阐述,在此基础上探讨了地理信息系统在地球系统科学中的地位与影响,并对其发展方向进行初步评述。     

论地球系统科学与可持续发展战略科学基础（Ⅰ）

地球系统科学是可持续发展战略的科学。它脱胎于气候系统研究，跨越一系一自然与社会科学，将全球变化与区域变化冶为一炉，所涵差的时间数十年至一二百年，在此时间尺度内，所涵盖的对象基本上是大气、海洋与陆地以及介于其间的物质能量交换过程。陆地最重要、最复杂、受人类活动的影响亦最大，目前未知数亦最多。宜先在跨学科的综合工作上多下功夫，积极推动地系统研究。     

地球系统科学与地球信息科学

地球系统科学不是脱离社会而存在的一门科学,不是纯自然的科学。研究地球系统科学应该始终如一贯穿"顶天立地"的统一性原则:"顶天"即研究全球变化,"立地"则面向区域持续发展。区域模型和宏观调控信息系统依次作为两个中间层次,有机地将全球变化研究和区域持续发展联系起来,构成地球系统科学体系;时代进步和社会发展要求:地球系统科学研究要运用空间信息技术工具和手段,以服务区域持续发展为最终目标.区域持续发展要依靠宏观调控,宏观调控则依靠信息。地理信息系统作为空间信息技术组成部分,直接参与实现区域持续发展,成为地球系统科学的一个重要支柱。     

加强可持续发展战略科学基础建立地球系统科学

文章从可持续发展和地球系统科学概念的形成和发展历史，阐述了两者之间的关系，并进一步讨论了地球表层学－地理科学与地球系统科学－可持续发展战略之间的内在关系问题。最后，详细论述了“以研究中国区域可持续发展战略为任务带动陆地系统科学的发展”的观点，并指出了现阶段存在的问题和今后的研究方向及其所需的工作条件。     

笔谈：地球系统科学——庆贺黄秉维院士八十五华诞

中国科学院院士、中国科学院地理研究所名誉所长、中国地理学会名誉理事长黄秉维教授是我国著名的地理学家。他强调地理学的综合研究,并身体力行在研究工作中充分体现这一学术思想。１９５３年,他首次完成了我国第一幅１∶４００万黄河中游土壤侵蚀分区图;继４０年代完成具有开拓意义的部门自然区划后,１９５９年主编的《中国综合自然区划（初稿）》为中国最详尽而系统的全国自然区划专著;５０年代后半期他提出自然地理学研究的三个新方向。黄秉维教授重视地理学为经济建设服务,主持了许多重大研究项目,为我国地理学的发展作出了卓越贡献。今年是黄秉维教授８５寿辰,本刊发表这一组笔谈,以此祝贺他健康长寿,为我国地理学作出更大贡献。     

中国地球系统科学研究与可持续发展战略探讨

我国著名地理学家、中国科学院地理研究所名誉所长黄秉维院士于１９９６年３月９日－３月１０日在北京香山发起并组织了一次讨论会，探讨中国陆地系统科学与区域可持续发展战略问题。参加会议的有国家基金委员会、中科院社会与发展协调局、中科院地理研究所、北京大学、北京师范大学、华东师范大学、中国科学院生态中心、政策研究所、云南地理所等单位专家学者数十人，本文是这次讨论会上的主要观点。     

海岸带与地球系统科学研究

从系统的定义出发, 本文简要回顾了提出地球系统科学的背景与过程。地球系统科学研究已经成为地学领域的研究焦点与热点,并带动和加速了地球信息机理、陆地地球系统科学和全球变化的研究。本文重点分析海岸带在地球系统中所处的特殊位置,海岸带研究在地球系统科学研究中起着重要作用。简要介绍海岸带科学前沿-海岸带海陆交互作用计划 （LOICZ）.     

数字社区数据标准研究

当前数字社区建设缺乏统一的智能化综合管理平台以及相应的各项数据标准，使得数字社区难以真正实现统一的数字化管理。该文参考国内外相应数据标准，研究数字社区的标准体系结构。针对现有标准体系缺乏相关数据标准的现状，提出数字社区系列数据标准，包括数据接口层标准、数据分类编码标准、数据模型、数据字典和元数据标准。阐述系列标准中各标准间的相互关系以及各标准所包含的具体内容。     

生态系统观测研究网络在地球系统科学 中的作用

地球系统科学是以地球系统为研究对象, 重点研究各圈层、各要素以及自然和人为现象 之间相互作用关系的科学, 是在科学技术自身发展和社会需求共同推动下发展起来的新兴学科。 地球系统科学概念的提出是为了解决全球性的资源和环境问题的需要, 是地球科学向综合集成 方向转变的重要阶段。目前在地球系统科学思想的指导下, 在全球规模上已经组织了一系列重要 国际联合研究计划, 企图组织全球的科学家协作推动地球科学的发展。地球系统科学发展离不开 对地球系统要素和圈层的物理、化学和生物过程的综合观测工作的支持。自20 世纪80 年代以 来, 一些国家、国际组织和国际合作项目都纷纷建立了国家、区域甚至全球尺度的观测、监测和信 息共享网络。国际长期生态研究网络(ILTER) 自20 世纪80 年代开始建设, 其目的是对生态过程 进行长期的监测, 研究各种生态因子的相互作用及生态过程, 从而揭示出生态系统和环境的长期 变化, 为生态系统评价及管理提供科学依据。 中国生态系统研究网络(CERN) 始建于1988 年, 在中国生态系统动态观测、科学研究和试验 示范方面发挥了重要作用, 2005 年在CERN 的基础上, 由国家科技部组织开始建立中国国家生 态系统观测研究网络(CNEN) , 目前已经遴选出了53 个台站, 开始对农田、森林、草地( 含荒漠) 和 水体( 湖泊和海湾) 的动态进行观测研究, 该网络必将成为全球地球观测系统(GEOSS) 的重要组 成部分, 在我国地球系统科学发展的历程中发挥重要作用。本文主要从发展地球系统科学角度, 讨论生态系统观测研究网络在地球系统科学中的作用。     

地学数据共享中的元数据标准结构分析与设计

针对地学数据共享的实际需求,分析通用地学元数据的构架模式与方法。由此构建的元数据框架包括3个层次,即核心元数据、模式元数据和应用领域专用元数据。结合科技部的国家科学数据网建设规范草案,定义了地学元数据的核心元数据标准,并对应用系统进行设计。研究表明,该元数据标准结构强调地学元数据的可扩展性和兼容性,可以保证现有的主要元数据标准继续使用,避免重复建设。     

基于Web Service的空间数据共享平台

分析传统GIS软件存在的数据共享、集成困难和应用间互操作复杂的问题,提出了基于Web Service的数据共享平台的简单原型和实现技术。阐述如何基于开放的规范和协议构建开放的数据存储一体化模型,并在此基础上,提出了分布式环境下基于Web Service数据节点集群、互操作方案,以及上层充一的应用开发模式,包括提供以面向对象的思想定义的、构建上层应用的组件支持。重点研究了在空间数据文本化之后数据的索引、查询问题,提出了结合元数据和GML的两阶段数据查询方案。并对该平台下空间数据的语义共享方式做初步探讨。     

东北亚资源环境综合科学考察数据平台构建及其应用

东北亚区域是一个资源相对集中,生态环境格局复杂,气候地带性多样,人地关系对比显著的区域,集成该区域的资源环境综合科学考察数据对于全球变化等前沿科学研究和区域可持续发展等具有重要研究意义。针对该区域资源环境综合科学考察数据积累和管理的需求,研究构建了包括三大体系的东北亚资源环境综合科学考察数据平台,即数据资源采集与管理标准规范体系、数据分类体系、数据管理和发布软件体系。其中,标准规范体系包括数据采集规范、数据管理规范和综合考察规范三类共23项;数据分类体系包括4个大类、25个小类、128个要素;数据平台软件系统包括数据目录检索管理、元数据管理、数据发布与可视化、数据浏览与获取等5个功能模块;基于地理信息技术和网络技术,实现了东北亚资源环境综合科学考察数据平台原型系统,初步实现了数据的集成管理与可视化访问。目前已集成144个数据集（库）,为东北亚综合科学考察数据的深度集成和应用奠定基础。     

区域创新系统研究的进展及展望

区域发展的传统影响因素的作用正在减弱,区域科技创新对区域经济发展的重要影响正在增强。作为区域发展的重要影响因素,区域创新系统成为重要的研究方向。国内外学术界对区域创新系统的内涵、地位与作用等问题进行了深入研究,提出了一系列重要研究成果。针对目前学术界正在开展的科技创新的区域作用与影响、区域创新系统的发展等方面的研究进展进行归纳综述,并对有关研究工作的发展进行展望。     

面向指路标志系统的交通网络数据模型及应用

指路标志指示的信息与路网的拓扑数据、几何特征和交通网络的服务规则紧密相关。在传统的弧段—结点数据模型基础上拓展了结点—邻近结点拓扑关系,加入与交叉口相关的路网几何特征和交通网络服务规则,建立面向指路标志系统的交通网络数据模型。将这种数据模型应用于广州市城市路网的指路标志系统中,实现了城市路网指路标志的自动生成。     

基于GeoSOT编码的多元灾害数据一体化组织管理方法研究

灾害信息数据来源广、格式复杂、关联性差、存储管理难度大,亟须建立一种多元灾害数据一体化组织管理方法.该文采用目前相对成熟的GeoSOT全球剖分网格模型,提出了基于“空间面片”统一组织管理多元灾害信息数据的方法.该方法对GeoSOT模型进行了两方面改进:1)根据灾害信息数据的空间属性特点采用21级剖分方案建立“空间面片”;2)直接使用数字对“空间面片”进行编码.为解决海量、多元灾害信息数据的快速查询检索问题,设计了“两次检索”的技术方案:第一次检索使用一维剖分格网编码代替传统的二维经纬度,提高了检索速度;第二次检索使用经纬度,剔除所选范围之外数据,提高了数据检索精度.采用World Wind数字地球开发了一个C/S架构的多元灾害数据一体化管理实验系统,以HJ1A/1B多光谱数据、GLCF影像产品数据和灾情统计报表数据为例,对该方法验证的结果表明,其能够有效地组织管理多元灾害信息数据,并实现对数据的快速查询检索,满足减灾救灾数据管理的业务需求.     

基于实体-关系数据模型的城市地籍信息系统的构建与应用

该文首先对实体－关系数据模型的理论依据及其技术机制进行阐述，然后结合实体－关系数据模型的成功典范－ArcSDE，介绍该数据模型在城市地籍信息系统中的具体应用－广州市海珠区地籍信息系统的设计与实现，同时对该系统的平台设计，数据流程和主要功能等进行分析和说明。