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地球信息科学与技术的应用前景地球信息科学与技术是一门综合性学科，通过采集、分析和应用地球信息数据，为解决地球环境、资源与能源、灾害风险等重大问题提供科学依据和技术手段。
随着信息技术的迅速发展和应用需求的扩大，地球信息科学与技术的应用前景日渐广阔。
本文将从环境监测、资源管理、灾害风险评估等方面探讨地球信息科学与技术的应用前景。
一、环境监测地球信息科学与技术在环境监测领域具有广泛应用前景。
利用遥感、地理信息系统和全球定位系统等技术手段，可以实时获取地球表面的各种环境数据，如大气污染物浓度、水质状况、植被覆盖度等。
这些数据可以帮助环境保护部门监测环境状况、预警环境风险，并制定相应的环境保护政策和应急措施。
例如，在空气质量监测中，地球信息科学与技术可以实时获取各地的PM2.5浓度数据，并通过空间分析方法，揭示不同地区的空气质量差异及其影响因素，为环境管理和治理提供科学依据。
二、资源管理地球信息科学与技术在资源管理领域也有广阔的应用前景。
地球表面的资源分布及其储量、利用状况对于经济发展和社会可持续性至关重要。
地球信息科学与技术可以通过空间遥感技术获取资源分布数据，通过地理信息系统进行资源评价和规划，通过全球定位系统进行资源调度和管理。
例如，在矿产资源管理中，地球信息科学与技术可以实时监测矿产资源的开采状况，评估矿产资源的储量和可利用性，并制定合理的开采方案，以提高资源利用效率和保护环境。
三、灾害风险评估地球信息科学与技术在灾害风险评估领域也有重要的应用前景。
地球表面常常面临各种自然灾害，如地震、洪水、干旱等，这些灾害给人们的生命财产安全带来很大威胁。
利用地球信息科学与技术，可以实时监测和预测灾害风险，并通过空间分析和模型模拟方法，评估灾害对区域的影响和损失，为灾害防治和救援提供科学依据。
例如，在地震风险评估中，地球信息科学与技术可以通过遥感技术获取地表形变数据，通过地理信息系统进行震害评估和预测，为地震预警和灾害调度提供及时准确的信息。
地球信息科学与技术地球信息科学与技术随着科技的不断发展，地球信息科学与技术逐渐成为了一个热门话题。
地球信息科学与技术是涉及到地球科学和信息技术的交叉学科，旨在通过大数据、人工智能等技术手段，对地球的各个方面进行深入探究，为人类解决实际问题提供依据。
一、地球信息科学与技术的定义地球信息科学与技术是一门在地球科学和信息技术交叉的学科。
它涉及到大数据、人工智能、数据挖掘、机器学习、计算机视觉等前沿技术，并充分运用各种信息技术手段，对地球的各种自然现象和社会经济现象进行分析和研究。
地球信息科学与技术的基本目标是把地球上的自然、社会、经济等各个领域的运行状况加以研究，从而促进人类社会的发展。
二、地球信息科学与技术的应用领域1. 大气科学：通过数据挖掘、机器学习等大数据技术，对气象数据进行预测和分析，为人们提供气象预报、气候变化、风能、太阳辐射等方面的预测数据。
2. 地球物理学：通过全球定位系统、卫星遥感等技术，对地球的重力、磁场、地形、气象等进行综合分析和研究，以预测地震、火山喷发、气候变化等自然灾害。
3. 海洋科学：通过海洋观测、水文测量、卫星遥感等技术，对海洋的物理、化学、生物学等方面进行研究，以掌握海洋变化的趋势和规律，预测海洋灾害。
4. 地质学：通过地震数据、矿产数据、地质探测等技术手段，对地球地质结构、矿床分布、自然资源变化等进行分析，以预测地质灾害、矿产资源开采等。
5. 城市规划：通过实时交通信息、城市数据监测、灾害预警等技术，对城市空气质量、污染程度、交通流量等进行分析和管理，以提高城市的生态环境质量、交通和治理能力。
三、地球信息科学与技术的未来发展在信息时代，数据是地球信息科学与技术的基础，人工智能等先进技术是其发展的核心，全球卫星遥感是其重要手段之一。
未来，地球信息科学与技术将会进一步发展壮大，发挥更大的作用。
未来的地球信息科学与技术将会更加注重多学科融合，以形成更加系统化的综合分析能力，为人类发展提供更可靠的数据与依据。
地球信息科学与技术的发展趋势与挑战随着科技的快速发展，地球信息科学与技术正日益成为全球关注的焦点。
在过去几十年里，地球信息科学与技术在许多领域都取得了巨大的进展，例如地理信息系统、遥感技术和全球导航卫星系统等。
然而，随着技术的进步和挑战的出现，地球信息科学与技术仍然面临着一些新的趋势和挑战。
一、地球信息科学与技术的发展趋势1. 创新技术的涌现：随着人工智能、大数据和云计算等新兴技术的发展，地球信息科学与技术正不断涌现出新的创新技术。
这些创新技术为地球信息科学与技术的进一步发展提供了巨大的动力，例如深度学习算法在图像识别和地理定位方面的应用，以及数据可视化技术的不断改进等。
2. 数据获取与处理的提速：随着遥感技术和卫星技术的进步，获取地球信息数据的速度和精度逐渐提高。
同时，随着传感器和测量设备的不断升级，数据处理能力也得到了大幅提升。
这使得地球信息科学家可以更好地利用数据来分析和理解地球的各种现象和问题。
3. 跨学科合作的加强：地球信息科学与技术的发展需要不同领域的专家共同合作，例如地理学、计算机科学和环境科学等。
随着对地球信息的需求越来越高，跨学科合作将成为未来发展的主要趋势。
这种合作可以促进地球信息科学的综合创新，解决现实世界中复杂的问题。
二、地球信息科学与技术的挑战1. 数据隐私与安全：随着地球信息数据量的增加，保护数据隐私和确保数据安全成为一个重要的挑战。
地球信息科学与技术需要制定更加严格的数据安全政策和技术标准，以防止数据泄露和滥用。
2. 知识与技术更新的速度：地球信息科学与技术的发展速度极快，不断涌现的新技术需要科学家们不断学习和更新知识。
科学家们需要保持对最新技术的了解，并将其应用于自己的研究中。
这对科学家的学习和研究能力提出了更高的要求。
3. 可持续发展的问题：地球信息科学与技术的应用需要大量的能源和资源，会对环境造成一定的影响。
因此，如何在保证技术发展的同时实现可持续发展是一个挑战。
地球信息科学与技术的发展趋势与前景近年来，地球信息科学与技术领域取得了显著的发展和进步。
随着科技的不断发展，地球信息科学与技术在各个领域中都得到了广泛应用。
本文将探讨地球信息科学与技术的发展趋势与前景。
地球信息科学与技术是以地球为研究对象，通过遥感、地理信息系统、地球物理学等技术手段，对地球进行综合性的观测、测量、模拟和分析的一门学科。
它广泛应用于环境监测、资源调查、地质勘探、气象预测、灾害监测等领域。
首先，地球信息科学与技术的发展趋势是跨学科的。
随着科技的不断进步，地球信息科学与技术需要与其它学科进行深度的融合，如计算机科学、数学、地质学等。
只有通过跨学科合作，才能更好地推动地球信息科学与技术的发展。
其次，地球信息科学与技术的发展趋势是多源数据的集成与分析。
随着各种遥感技术的不断发展，我们可以获取到各种各样的地球观测数据，这些数据来源多样化。
而地球信息科学与技术需要将这些多源数据进行集成与分析，以揭示地球的表面特征和其它相关信息。
再次，地球信息科学与技术的发展趋势是数据可视化与智能化。
随着大数据和人工智能的迅猛发展，地球信息科学与技术需要将庞大的数据进行可视化处理，以便更好地理解和分析数据。
同时，地球信息科学与技术也需要利用人工智能算法，自动地提取地表信息，实现智能化分析。
此外，地球信息科学与技术的发展还面临一些挑战。
例如，地球信息科学与技术需要在数据获取、处理和分析过程中解决数据不确定性问题。
同时，地球信息科学与技术也需要在数据共享和隐私保护之间取得平衡，以确保数据的有效利用和保护个人隐私。
在未来，地球信息科学与技术的前景是非常广阔的。
随着科技的不断进步，我们将能够更准确地观测和预测地球的变化，更好地保护地球环境，科学合理地利用地球资源。
同时，地球信息科学与技术也将为其他学科的发展提供支持和推动。
总之，地球信息科学与技术的发展趋势是跨学科的、多源数据的集成与分析、数据可视化与智能化。
地球信息科学与技术的前景非常广阔，将对地球环境的监测与保护，资源的合理开发与利用，以及其他学科的发展产生积极的影响。
地球信息科学与技术在地球物理学研究中的作用地球物理学是一门研究地球内部结构、地球表面物质与能量的分布以及地球物理场与地球过程相互关系的学科。
随着信息科学与技术的高速发展，地球信息科学与技术在地球物理学的研究中扮演着越来越重要的角色。
它为地球物理学家提供了更多的数据、更精确的测量方法和更高效的分析技术，极大地推动了地球物理学的发展。
本文将就地球信息科学与技术在地球物理学研究中的作用进行探讨。
一、地球信息科学与技术在数据获取方面的作用地球物理学研究中，获取可靠的数据是十分重要的。
地球信息科学与技术的发展使得数据获取更加便捷、高效。
例如，卫星遥感技术可以获取到大范围地球物理场的数据，如地表温度分布、地震活动情况等；全球定位系统（GPS）可以提供高精度的位置和运动信息，为地震研究和地球动力学模型提供了重要数据。
这些数据不仅丰富了地球物理学的研究内容，还提供了更加准确的信息基础。
二、地球信息科学与技术在数据处理与分析方面的作用地球物理学的数据通常具有大量、多维、多样的特点，对数据的处理和分析需要高效的算法和技术手段。
地球信息科学与技术为地球物理学家提供了一系列强大的数据处理工具和分析方法。
例如，数据挖掘技术可以从大规模地球物理数据中提取有用的信息，帮助地球物理学家更好地理解地球的物质与能量分布规律；人工智能技术可以根据历史数据和模型推断出未来的地球物理过程，提供预测和决策依据。
这些技术的应用，大大提高了地球物理学研究的效率和精度。
三、地球信息科学与技术在模拟与模型建立方面的作用地球物理学研究过程中，建立合理的模拟和模型是十分重要的。
地球信息科学与技术为地球物理学家提供了强大的模拟和建模工具。
基于地理信息系统（GIS）、数值模拟等技术，研究人员可以对地球物理现象进行系统的描述与分析，建立起准确的数学模型和物理模型。
这样的模拟与模型能够帮助地球物理学家更好地理解地球的内部结构和地球物理过程，为地球科学的发展做出重要贡献。
地球信息科学地球信息科学作为一门学科，对于我们了解地球及其各种要素起着重要的作用。
地球信息科学是一门综合性学科，涵盖了地球科学、地球信息技术、地球信息系统等多个方面。
通过地球信息科学的研究和应用，我们可以更好地理解地球的构成、运动和变化，为人类社会做出科学决策提供重要支持。
首先，地球信息科学研究的一个重要方面是地球科学。
地球科学是研究地球内部、表面和大气的学科，主要包括地质学、地理学、气象学、海洋学等。
通过地球科学的研究，我们可以了解地球的地幔、地壳、大气层等要素的结构和性质，以及地球表面的地貌和地理特征。
这些研究成果对于预测地震、防灾减灾、资源勘探等都具有重要意义。
其次，地球信息科学还与地球信息技术密切相关。
地球信息技术是利用遥感、地理信息系统、全球定位系统等技术手段来获取、管理和分析地球信息的学科。
遥感技术可以通过卫星、飞机等远距离手段获取地球表面的影像和数据，而地理信息系统可以对这些数据进行存储、处理和分析，全球定位系统则可以提供地球上任何一点的准确位置。
通过运用这些技术，我们可以更好地掌握地球的变化、灾害发生的概率等重要信息。
除此之外，地球信息科学还研究地球信息系统的构建和应用。
地球信息系统是将地球信息与计算机科学相结合，建立起来的一个地球观测、数据整合、信息处理和应用的系统。
通过地球信息系统，我们可以对地球上的环境、资源、气候等进行监测和管理，为环境保护、城市规划等提供支持。
例如，通过地球信息系统的应用，我们可以及时掌握地球上各地的天气、环境状况，从而进行科学决策，保护人类的生命和财产安全。
总之，地球信息科学是一门重要的学科，通过研究地球科学、地球信息技术和地球信息系统等方面，我们可以更好地了解地球的构成、运动和变化，为人类社会的可持续发展提供科学支撑。
地球信息科学不仅为我们提供了更多地球信息的来源，还为我们提供了更多的工具和方法来处理和分析这些信息，从而更好地管理地球资源、保护地球环境和人类生活的质量。
地球信息科学的理解与实践地球信息科学(EarthInformationScience,EIS)是一门极具前景的多学科交叉学科，它涉及地球观测、地理计算、空间信息系统、空间技术等。
地球信息科学是用信息技术开发出的一种科学，其目的是利用信息技术解决全球性地球科学问题。
地球信息科学是一个具有跨学科性质的科学，涵盖地理学、大气科学、环境科学、气候学、海洋科学、地质学、空间科学、统计学等多学科领域。
它是一个多元文化、多学科、多领域的学科，融合了计算机科学、信号处理、图像处理、地理情报学、遥感技术、仿真技术等不同学科的知识。
地球信息科学的理解与实践是研究地球上的资源和环境及其变化的基础。
地球信息科学的理解和实践可以帮助我们更准确的分析和解释地球上的资源和环境及其变化，从而更加有效的利用和管理资源、保护环境，最终提升地球上人类的生活质量。
地球信息科学可以帮助我们更好理解和管理地球资源，控制环境污染，减轻灾害，提高生态环境质量，改善人口分布，控制气候变化，改善城乡空间结构，提高社会经济效益，改善地球上生物多样性等。
地球信息科学的理解与实践的主要内容包括：地球信息科学的基础理论，包括空间技术、地理空间分析技术、遥感技术、地理信息系统(GIS)、地球观测技术、精细空间技术、空间分析、空间数据库、空间计算、空间数据管理等；地域观测系统，包括观测系统的构建、观测技术的开发；数据处理技术，包括数据处理、数据分析、空间数据处理与分析、遥感图像处理与分析、科学可视化/数据可视化等；空间分析技术，包括空间分析、空间决策支持系统、空间分析软件、空间分析模型等；地球系统模拟技术，包括系统模拟、系统模型及其建模与仿真、系统优化技术等；大数据管理技术，包括大数据管理、数据挖掘、数据挖掘技术、大数据分析、数据共享与应用、数据安全与隐私保护等。
实施地球信息科学的理解与实践，需要把握一些重要技术和方法，比如数据处理、大数据管理、空间分析、系统模拟等技术及其运用方法。
地球信息科学在地质学研究中的应用与意义地球信息科学是一门综合性的学科，它借助遥感、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）等技术，对地球表面以及地球内部进行观测、分析和模拟，为地质学研究提供了重要的数据和工具。
本文将探讨地球信息科学在地质学研究中的应用与意义。
一、遥感技术在地质学中的应用遥感技术是利用飞机、卫星等远距离传感器对地球表面进行观测和记录，从而获取地表特征和地物分布的一种手段。
它可以提供大范围、长时间序列和高空间分辨率的地学数据，为地质学研究提供了更全面的视角。
1. 地貌与地形分析通过遥感图像的解译与分析，可以获取地表的地貌特征，包括山脉、河流、湖泊等自然地貌和城市建筑等人工地貌。
通过对地貌特征的研究，可以了解地球表面的演化历史，揭示地质构造运动的规律。
2. 地质构造研究遥感技术能够观测到地球表面的地质构造特征，如断裂带、构造线和地块边界等。
通过利用遥感图像的多光谱信息和纹理分析方法，可以获取地质构造的空间分布和形态特征，进而揭示地球内部的构造演化。
3. 地质灾害监测与预测遥感技术在地质灾害监测与预测方面发挥着重要作用。
通过对地震、火山、滑坡等地质灾害的监测，可以及时了解地质灾害的分布和范围，并为灾害的预测和预警提供依据，从而降低灾害对人类和环境造成的损失。
二、地理信息系统在地质学研究中的应用地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理、地质、地貌等空间和属性数据整合、管理和分析的技术体系。
它可以帮助地质学家更好地理解地质现象和过程，并提供决策支持。
1. 空间数据管理与分析GIS可以对大量的地质数据进行整合和管理，包括地震、地质构造、地层分布等数据。
通过对这些数据进行空间分析，可以揭示地质现象的空间分布规律，辅助地质学家进行科学研究和资源勘探。
2. 地质风险评估与应急管理地质灾害是一种普遍存在且具有较大危害性的地质现象。
GIS可以通过整合地质与人文信息，进行地质灾害风险评估，并在灾害发生时实时监测和调度救援资源，提高救援效率和减轻灾害损失。
地球信息科学的理解与实践近年来，地球信息科学已经迅速发展，它已成为未来地球科学研究的重要内容，其学科领域涉及地球物理，地球化学，地球演化，地球生态学，地球气候，地球景观，地球资源，地球灾害，地球环境等多个领域。
地球信息科学作为一门新兴的学科，可以将理论研究联系起来，通过系统完整的信息科学理论，探讨地球及其生态系统的演变机制。
地球信息科学旨在综合利用空间和时间上的大量地理信息，利用计算机进行数据处理，实现对地球及其物理，化学，生物环境等环境概念的认识和分析。
它利用地球空间信息技术，提供研究地球系统结构和功能的视觉化工具，实现数据获取，信息转换，空间分析等方法。
地球信息科学具有重要的应用价值。
在实际应用中，它可以用于解决各种地球科学问题，如土地利用，矿物资源的开发，再生资源的评价，灾害预警，环境保护，路径规划等。
它可以为全球科学研究提供可视化的现场参考，帮助研究人员更好地理解自然环境的复杂性，并解决与之相关的许多实际问题。
同时，地球信息科学也有一定的挑战性。
它不仅需要掌握多个基础科学学科，还要懂得软件设计，GIS、GPS原理及其应用技巧，另外，还要学会地理信息系统的数据库和空间数据分析技术。
基于以上地球信息科学的理解，应结合实际，结合各学科之间的内容，提出一个全面的发展方向。
这就是要综合各学科资源，形成一个完整的理解方案，并根据实际需要，推出相应的实践方案。
首先，应在科学研究中深入探究地球信息科学，充分利用实验、模拟等技术方法，研究其学科性质及实际应用方向，找出和开发其关键技术；其次，应将先进的研究成果运用到实践中，进行对现状的分析，重点关注地理信息的获取，存储，分析与处理；最后，要注重培养学生的综合能力，培养具备地球信息科学理论基础及实践技能的人才。
综上所述，地球信息科学是一门新兴学科，具有重要的应用价值。
为了实现地球信息科学对地球系统研究和环境研究中理论与实践相结合的要求，应该将许多研究工作结合起来进行，重点关注理论与实践的结合，培养具备地球信息科学理论基础与实践能力的人才。
地球信息科学与技术在地质信息管理中的贡献地球信息科学与技术（Geographic Information Science and Technology，简称GIS&T）是一门综合性的学科，通过利用空间数据和地理信息系统等工具，研究和应用地球科学、计算机科学和信息科学等知识，以解决地理空间问题和提供决策支持。
在地质信息管理方面，地球信息科学与技术的应用对于地质资源的探测、评估和保护具有重要意义。
本文将就地球信息科学与技术在地质信息管理中的贡献进行探讨。
一、地球信息科学与技术在地质勘探中的应用地球信息科学与技术在地质勘探中起到了至关重要的作用。
通过采集、处理和分析地质数据和勘探数据，可以更加全面地了解地壳结构、岩石类型和地下矿产资源分布情况，为地质勘探提供有效的支持。
例如，利用遥感技术获取卫星影像和空中摄影图像，可以对地表进行全面、精细的观测和测量，对地质构造、地貌等进行准确的描述和分析，为矿产资源的勘探提供准确的基础数据；利用地理信息系统对地质勘探数据进行整合和分析，可以实现地质模拟和预测，减少勘探风险，提高勘探效率。
二、地球信息科学与技术在地质灾害管理中的应用地球信息科学与技术在地质灾害管理中也发挥了重要作用。
地质灾害如地震、地滑、泥石流等对人类社会和经济产生了巨大的损失，因此对地质灾害的预测、预警和防治具有重要意义。
地球信息科学与技术通过分析和建立地质灾害的空间数据和模型，可以实现对地质灾害潜在危险区域的快速划定和评估，从而提前采取防灾减灾措施。
例如，利用地理信息系统对地震活动区、滑坡风险区等进行空间分析和模拟，可以为地震预警系统和地质灾害监测系统提供可靠的数据支持。
三、地球信息科学与技术在地质资源管理中的应用地球信息科学与技术在地质资源管理中具有重要作用。
地质资源是人类社会发展的重要基础，合理有效地管理和利用地质资源对于维护可持续发展具有重要意义。
地球信息科学与技术通过对地质资源的调查、监测和管理，实现了对地质资源的合理排布和有效开发。
对地球信息科学的思考周成虎鲁学军(中国科学院地理研究所，北京100101)提要作为地球科学一个重要分支的地球信息科学，在近10 多年来已得到人们的广泛关注与高度重视。
本文以信息科学为基础分析信息流的意义及其与物质流和能量流的关系，阐述地球信息科学在地球科学中的地位及其内涵，并从地球信息机理、地球信息技术以及地球信息科学的应用三方面论述地球信息科学研究的主要内容。
关键词信息流地球信息科学地球信息机理对地观测系统地理信息系统信息高速公路地球信息科学(Geo-Information Science) 是90 年代新兴的地球科学研究的前沿领域，是在卫星遥感、全球定位系统、地理信息系统、数字传输网络等一系列现代信息技术的高度集成以及信息科学与地球系统科学的交叉基础之上所形成的科学体系。
虽然其理论与方法还处于初步发展阶段，其学科体系尚未完善，但它已得到国内外科技界的普遍关注。
近10 年来，为了加强对于资源开发与环境保护的系统调控和协调发展，许多国家都在积极发展地球信息科学，以之作为全球变化研究与区域规划、管理与决策分析的现代化科技手段。
本文拟从地球信息科学的起源、主要研究内容等方面来探讨地球信息科学的内涵及其研究框架。
一孔之见，以期抛砖引玉。
2 地球信息科学的缘起1.1 地球信息科学产生的技术背景作为一个现代的科学术语，地球信息科学的出现还不到10 年。
作为一门新兴的交叉学科，人们对其的认识又有多重含义，并出现了许多相类似但又不相同的科学名词，如地球信息技术(Geomatics) 、地球信息机理(Geo-Informatics) 图像测量学(Iconicmetry) 、图像信息(Iconic-Informatics) 、地理信息科学(Geographic Information Science) 、地球信息科学(Geo-Information Science) 等。
这些新的科学名词的出现，都与现代信息技术，如遥感、数字通讯网络、地理信息系统等的发展密切相关。
法国大地测量与摄影测量学者Bernard Dubussion 于1975 年首先将地球信息技术(法文名为Geomatique)用于科学文献。
Gag non将其定义为利用各种手段，通过一切途径来获取和管理有关空间基础信息的空间数据部分的科学技术领域 [1]；Groot 将其定义为：研究空间信息的结构与性质、信息的获取、分类与合格化以及存贮、处理、描绘、传播和确保其优化使用的基础设施科学技术 [2] 这里，地球信息技术被狭义地定义为用于获取有关地球状况与特征的数据信息的技术科学，为地球科学与测量学的交叉学科。
这点从一些学科设置的改名也可得到证实。
例如加拿大的拉瓦尔(Laval) 大学、卡尔加里(Calgary) 大学将其与测绘有关的系名改为地球信息技术工程学系；同时加拿大矿产资源能源部的测绘局也于1994 年 6 月改名为加拿大地球信息技术工程署(Geomatics Canada) 。
荷兰国际航测与地学院(ITC) 于1989 年成立了地球信息专业，包括航天航空数据获取与摄影测量、数字遥感、地图制图和数据库与计算机图形技术等部分。
王之卓教授从学科发展的高度提出使用图像信息学(Iconic Informatics) 来概括目前所有与测绘有关的一些学科，如摄影测量、地图制图、遥感技术等，并认为地球信息机理(Geo-Informatics) 所概括内容比图像信息学更广［3］。
地理信息系统技术的应用大大提高了人类处理和分析大量有关地球资源、环境、社会与经济数据的能力，而地理信息系统技术及其应用的进一步发展则必须以地球信息机理理论为基础。
陈述彭在论述地理信息系统发展时强调了对于地球信息基础理论的研究，并指出地球信息基础理论的实质内容：地理信息系统已不仅仅限于物质流与能量流的信息载体，而且包括研究地学信息流程的动力学机理与时空特征、地学信息传输机理及其不确定性( 多解) 与可预见性等；并认为：Geo-Informatics 不同于Geomatics,在于这个Info还包括很多地学规律，其分析模型必须以地学为基础［4］。
Goodchild 于1992 年提出地理信息科学(Geographic information Science) 的概念［5］。
地理信息科学主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存贮、提取以及管理和分析过程中所提出的一系列基本问题，如数据的获取和集成、分布式计算、地理信息的认知和表达、空间分析、地理信息基础设施建设、地理数据的不确定性及其对于地理信息系统操作的影响、地理信息系统的社会实践等［6，7］。
地理信息科学的提出是地理信息系统技术及应用发展到相当水平后的必然要求，它是在人们不再满足于仅仅利用计算机技术来对地理信息进行可视化表达及其空间查询，而强调地理信息系统的空间分析和模拟能力时产生的；它在注重地理信息技术发展的同时，还注意到了与地理数据、地理信息有关的其他一些理论问题，如地理数据的不确定性、地理信息的认知以及社会对于地理信息技术运用于实践的认可等。
由此可见，地理信息科学在地理信息技术研究的同时，还指出了对于支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
随着遥感、全球定位系统、因持网(Internet) 和地理信息系统等现代信息技术的发展及其相互间的渗透，逐渐形成了以地理信息系统为核心的集成化技术系统，为解决区域范围更广、复杂性更高的现代地学问题提供了新的分析方法和技术保证；同时，这些现代信息技术的综合发展及其应用的日益深广，最终促使了“地理信息科学”的产生。
1.2 地理信息科学发展的应用背景全球变化与区域可持续发展研究已经使得现代地球科学问题的研究发生了“质”和“量”的变化。
首先，现代地理科学问题的研究具有“综合性、统一性”，“综合性”表现在地球科学问题的研究日益要求多学科、多部门之间的攻关协作，“统一性”则表现在地球科学问题的研究既需要现代化技术手段的支持又需要基础科学理论的指导；其次，现代地球科学问题既强调对于不同时空尺度下的固体地球系统、流体地球系统和生物地球系统过程以及这些系统之间相互作用机制的理解与模拟，以揭示全球变化规律，又强调对于包括人类在内的由岩石圈、土壤圈、水圈、大气圈和生物圈等各相态物质相互作用组成的地球表层系统的区域系统的研究，以揭示人类活动与资源、环境相互作用的关系。
"E K«J HL序” i ** 理f小2和宀斗応Kitf Iff4——<C王正和我直極拉］—图1地理信息系统在地球队系统科学研究中的作用Figi The role of GIS in the Earth System Scie nee （After “ Earth SystemScience ” ）美国国家航空和宇航管理局（NASA在《地球系统科学》报告］8］中指出：认识地球系统和全球变化战略的重要组成部分是要在最广泛的意义上致力于数据和信息的管理，发展地理信息系统是其中心问题。
没有地理信息系统就没有地球系统科学，其设计应适应地球系统本身的多变性和复杂性。
因此，从地球系统科学的高度来认识和理解地理信息系统，更有利于我们把握地理信息技术体系发展的框架。
图1表示了地理信息系统在地球系统科学研究中的作用］8］,由图可见，地理信息系统在获取地球观测数据以后，能够支持三项功能，并完成它们之间的转换，即从“分析和解释”到“概念化和数值模拟”，再到“预测和验证”的转换，由此实现地球系统科学的研究工作。
人类社会步入信息时代，有关地球科学问题的研究需要以信息科学为基础，并以现代信息技术为手段，否则就不能适应新的社会生产力发展水平。
地球信息科学，作为地球科学的一个重要分支学科，将为地球科学问题的全球变化与区域可持续发展研究提供理论指导与技术方法的支持。
而全球变化与区域可持续发展的应用研究也将极大地推动地球信息科学的发展。
2地球信息科学的含义2.1 地球信息及其与数据、知识的关系地球信息是地球系统内部物质流、能量流和人流的一种运动状态和方式，它包括两部分，一部分是有关物质流、能量流和人流的运动状态，即对于它们在地球空间上所表现出来的区位特征，包括位置、形状和属性特征的描述；另一部分是有关物质流、能量流和人流的运动方式，即对于它们的区位特征在时间上所呈现的运动过程和变化规律的解释。
因此，地球信息实质上反映了人类对于地球系统运动规律的认识，它是人类保育地球系统的基础。
地球信息所覆盖的空间范围上至电离层，下至莫霍面，其中在地球表层上的地理信息是地球信息的基础信息。
正是地理信息的空间定位和空间关联性起到了连接地质信息、海洋信息和大气信息的作用，使得地质信息、海洋信息和大气信息得以通过地理信息而组合成为地球信息；而有关地理信息的处理技术一一地理信息技术的数据获取、存储、空间分析和信息查询则为地球信息的模拟、分析和预测奠定了基础。
我们知道，信息论作为应用统计方法研究通信系统中信息传递和信息处理问题的科学，它规定信息是减少可能事件出现的不确定性的量度，信息量等于消除的不确定性的数量。
对于认识主体（人、生物或机器系统）来说，如果他（它）在接受信息后，一点确定性都消除不了，那么信息量最小（等于零），若所有的不确定性都消除了，则信息量为最大］9］。
当卫星传感器采集到地球系统的有关数据后，在没有应用有关地球信息的分析方法（如地球信息的各种统计方法）去处理它们时，这些有关地球系统信息的符号记录对于“人”这个认识主体来说，其所包含的信息量等于零；当在卫星地面台站对传感器所获得的数据进行预处理后，这些数据就转化为可被人利用的各种数据格式的地球信息，但此时，它们所包含的信息量仍然是有限的；这些信息进入地理信息系统后，在信息处理过程中，它们的信息含量将逐渐增高，信息的使用价值随之增大；特别是当它们经过各种专题地理信息系统的处理后，它们的信息含量将大幅度地提高，信息的使用价值增值更快；经过地理信息系统处理后的信息再进入各种专题的空间辅助决策支持系统，信息又可以进一步地转化为更高级的信息形态一一知识。
这里的“知识”是有关某一空间问题解决的“目的、计划和策略信息”，即有关某一空间问题解决的“方案”。
因此，这里的“知识” 不是描述和解释地球系统运动规律的知识，而是从人的需要出发，用于指导人类保育地球实践活动的知识，可称之为“方案知识”。
方案知识的信息量最高，使用价值也最大。
地球数据、地球信息和方案知识三者之间不是截然分开的，它们之间具有一定程度的重合性，这意味着地球数据的一部分（如地球专题数据）可以是地球信息的一部分，而地球信息的一部分（如地球专题信息）可以是方案知识的一部分。
2.2 地球系统信息流从数据到信息再到知识这一过程必须以物质和能量为载体，表现为数据的传输需要数字传输网络的支持，当数据转化为信息，直至目标、计划和策略信息时，则需要地理信息系统、空间辅助决策支持系统的支持，而信息的传输则需要因特网的支持。
