地学信息图谱的基础理论探讨

文章在分析地学信息图谱的发展现状的基础上,从基本概念与特点、研究内容与目标、研究意义等几方面来阐述地学信息图谱的基本理论,最后对地学信息图谱的发展前景进行了展望。     

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。     

地学信息图谱的理论和方法

首先阐述了地学信息图谱的科学概念及其内涵界定,即从"谱"到"图谱"再到"地学图谱",最终引出"地学信息图谱"的定义、特点及其关键科学问题.随后阐述了地学信息图谱的理论基础和标准化模式,说明地学信息图谱的理论基础有地学基础、认知基础和地学信息机理3个方面;地学信息图谱的标准化模式包括标准式样和组成结构、分类标准、提炼模式、建模标准、集成和应用模式等.在此基础上,进一步研究了地学信息图谱的归纳和提炼方法,说明了其一般步骤,并着重强调了人工目视归纳和提炼、GIS和RS工具辅助归纳和提炼、全自动化归纳和提炼等反映地学信息图谱研究水平由低到高的3种不同层次的归纳和提炼方法.再次,介绍了知识创新工程领域前沿项目"地学信息图谱"在区域和中国地学信息图谱研究方面的进展,包括区域尺度的黄土高原地貌形态与土壤侵蚀信息图谱、中国宏观尺度的水网信息图谱和综合景观信息图谱等内容.最后,展望了地学信息图谱对地球科学和地球信息科学的发展的推动意义,分析了它在地学中应用前景. 等.在此基础上,进一步研究了地学信息图谱的归纳和提炼方法,说明了其一般步骤,并着重强调了人工目视归纳和提炼、GIS和RS工具辅助归纳和提炼、全自动化归纳和提炼等反映地 信息图谱研究水平由低到高的3种不同层次的归纳和提炼方法.再次,介绍了知识创新工程领域前沿项目"地学信息图谱"在区域和中国地学信息图谱研究方面的进展,包括区域尺度的黄土高原地貌形态与土壤侵蚀信息图谱、中国宏观尺度的水网信息图谱和综合景观信息图谱等内容.最后,展望了地学信息图谱对地球科学和地球信息科学的发展的推动意义,分析了它在地学中应用前景.     

数字地球时代“3S”集成的发展

本文指出了数字地球时代“3S”与数字地球的关系以及 GIS、GPS、和 RS的本质,从其本质出发分析了“3S”两两结合的方式和关键技术,并指出了目前的发展现状。两两结合的缺陷和弱点导致了“3S”的完全集成,“3S”集成是当今空间科学领域的一个研究前沿,具有相当的难度,目前理论研究仍落后于实际应用。“3S”技术的迅猛发展,最终导致了地球信息科学的诞生。数字地球推动了“3S”技术向着更深更广的领域发展,“3S”技术成为数字地球的核心技术和基础技术之一。     

基于数字地球的全球变化研究

该文论述了全球变化研究和数字地球的特点及其内涵，重点分析了“数字地球”技术体系在全球变化研究过程的应用前景。在数字地球技术体系支持下，充分利用全球空间信息基础设施、3S技术、网络技术和虚拟现实等技术，不仅为全球变化研究提供强有力的理论和技术支撑框架，而且将极大地促进全球变化学科的飞速发展。     

世界地球信息产业的现状与发展前景

本文首先阐述了信息革命与信息产业的巨大影响以及地球信息资源、地球信息科学技术与地球信息产业化的关系；而后在总结世界地球信息产业化现状的基础上，提出了未来的五大发展趋势。     

数字地球视角下的城市规划及展望

基于文献分析方法,综合分析了数字地球的概念,总结了数字地球技术在城市规划中的应用.其主要包括:数据源扩展技术;定量分析技术;公众参与支持系统;动态监测系统;基于云计算模型与时态GIS的城市规划时空展示分析体系;城市规划教育与创新体系.认为凭借其多分辨率、三维动态可视化以及海量数据存储的特点,数字地球技术在城市规划中的应用将具有广阔的发展前景.     

地球信息科学的前沿与发展趋势

地球信息科学是一门新兴学科,每个分支都有许多亟待深入的前沿领域。地球信息哲学中的前沿领域主要涉及数字化世界的本体论问题、地球信息流和地球空间认识论问题以及地球信息科学的方法论问题等;地球信息机理中研究的前沿问题主要有地球信息转变机理、地球空间认知、地球信息表达方法的拓展、地球信息的不确定性、地球空间关系、地球空间尺度以及地球信息共享中的标准、规范和立法等;地球信息技术的前沿研究主要包括地球信息的集成和融合、GIS中的空间分析与模拟、地球信息技术集成、地学可视化、虚拟现实技术、GIS的互操作技术、地球信息的分布式计算以及GIS中的面向对象技术等;地球信息工程的热点领域是信息基础设施和数字地球。在未来的几十年内,地球信息科学将保持理论化、工程化和学科交叉领域泛化的发展特点;地球信息理论研究将呈现信息标准化和信息表达多维化的发展态势;地球信息技术的发展将具有集成化和智能化的特色;地球信息工程和应用将向平台网络化和应用社会化的方向发展。     

"数字地球"与对地观测

在２１世纪到来之际,人类向“数字地球”这一地球信息科学新领域发起了挑战。这是在信息社会、知识经济、可持续发展时代背景下,由空间科学、信息科学、地球科学和环境科学的相互交融,在全球及区域尺度上的一次大整合、大聚焦。是面向２１世纪地球系统科学思维模式的开拓大跳跃。对地观测技术系统的蓬勃发展,是“数字地球”的不可缺少的基础。数字地球的发展,离不开对地观测技术系统的支撑。     

“数字地球”的启示

本文分析了“数字地球”这一全球战略思想带给我们的一些启示 ,这些启示包括 :战略眼光 ,大国地位 ,自主发展和技术引进 ,盲目追随、整合的意义等。笔者认为 ,宏观的、全局性的战略眼光 ,冷静思考与明确的目标 ,紧抓对地观测和国家基础信息设施建设以维护中国作为大国的形象和利益 ,在发展“数字中国”过程中走自主发展与技术引进相结合的道路 ,以及加强行政管理机制、智能化数据、科研机构和学科领域的整合 ,是我们在数字地球的挑战面前应有的基本思路。     

Using Digital Earth to Expose Students to GIScience

Students in U.S. geography programs face particular challenges that may discourage them from taking advanced GIScience courses and considering geospatial careers. This article provides a preliminary discussion of the development, delivery, and evaluation of a University of Colorado Colorado Springs sophomore-level, required geography course designed to address this concern. The course, Digital Earth (DE), introduces students to the principles, concepts, and applications of major geographic information technologies (GITs) early in their academic careers. The success of DE is evaluated by examining the extent to which the course excited students about GIScience and motivated them to take higher level elective geospatial courses. Results suggest that DE generates considerable student interest in GIScience, prepares students reasonably well for elective courses, and greatly inspires them to seek a geospatial career.     

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）.     

"数字城市"研究初探

本文在“数字地球”的基础上对“数字城市”的基本概念进行了简单论述,总结提出了“数字城市”的研究目标和研究内容,并设计了“数字城市”总体框架模型,最后对“数字城市”的关键技术和实现策略进行了论述。     

数字省信息共享平台的设计与实现

数字省、数字城市建设是数字地球的重要方面和基础,具有现实意义和价值,可操作性高。在进行数字省建设过程中,迫切需要各部门之间的信息共享,特别是大比例尺空间基础信息和公共基础信息。信息共享平台将在各部门建立分布式的网络分中心,对各部门现有的数据库进行规范化、网络化和空间化改造,建立信息共享体系。本文以福建省政务信息共享平台为例,详细分析了数字省信息共享平台的总体结构设计、模块功能设计及实现过程,并就系统实现过程中的体会及今后发展方向进行了讨论。     

论全球化背景下我国“数字地球”发展战略的机遇

中国是一个地域大国和人口大国 ,是世界发展中国家对于环境变化历史记录最好的国家之一。数字地球在中国有广阔的发展前景和发展机遇。作者在对比了中外在数字地球领域的主要成就的基础上 ,提出在“十五”期间发展我国数字地球的几点意见.