信息地理学

应用信息技术与信息科学理论及方法认识和利用地理信息的科学

信息地理学是应用信息技术与信息科学理论及方法认识和利用地理信息的科学。信息地理学是地理学信息革命第三个阶段的标志，它是21世纪地理科学信息革命的主要工具和手段。

时代背景

现代科学研究的基本对象集中于物质、能量和信息这三大主题。人类最早认识的是物质，此后是能量，而信息只是从19世纪中叶才开始探索的一个新内容。从20世纪20年代信息概念基本形成起，到40年代由于信息技术的突破和信息理论的创立，人类开始进入了信息时代。随后信息技术和信息理论的研究及应用工作开始全面展开到70年代信息科学逐步形成，至90年代初，信息概念和信息技术已深入到人类生产与生活的各行各业，信息产业迅速崛起，以信息高速公路为骨干的社会信息网络正在世界许多国家加速兴建，以至人们开始看到了信息社会的曙光。

地理学的研究对象是地理环境包括自然环境和人文环境，然而，在近代地理学及其以前时期的工作中，研究方法一直局限于对地理环境进行静态的定性描述，直到20世纪至50年代的地理学“计量革命”，才开始使地理学的研究方法由静态到动态、由定性到定量的转变。但是由于种种原因，目前地理学的科学综合从理论到方法都还没有解决。

回顾历史可以发现，地理学信息革命是从20世纪50年代初开始的。现代地理学是信息时代的产物，地理学计量革命是地理学信息革命的序幕，地理信息系统是地理学信息革命的有力工具和手段，它的开发、完善、提高及实用化过程是地理学信息革命的第二个阶段，现在地理学信息革命正在向第三个阶段过渡—即建立和发展信息地理学。这就是信息地理学产生的时代背景。信息地理学是信息时代深入发展、地理信息系统日趋成熟并逐步进入实用化阶段的产物。

特征

在信息时代，只要在空间地理环境中有可以利用的足够信息和地理信息系统的支持，信息地理学就能发挥它的巨大潜力。这不仅是速度和数量的提高，而且是一种质的飞跃，研究内容可以从传统的定性描述到定位、定量的分析，从静态到动态，从单要素到综合，从局部到整体，可以实现对过去无法想象的许多过程的分析、模拟及规律的探讨。概括来看，信息地理学主要有四个特征。

1.系统特征。信息地理学研究的目标是地理环境中的大容量、多层次、综合性、完整的地理系统。利用该特征，可以实现地理学研究的系统性、综合性和完整性以实现地理学长期以来期望的综合研究的目标。这将使地理学研究在原有基础上大大前进一步。

2。信息特征。信息地理学的主要研究对象是地理系统中的地理信息利用该特征可以借助信息技术工具和信息科学理论与方法，以实现地理学由定性到定量研究的转化

3.技术特征。信息地理学的研究工具是现代信息技术系统，他们是遥感枝术、遥困技术和地理信息系统技术。利用遥感技术，可以实现研究人类难以到达的客观环境实体例如月球、太阳系的其它行星，银河系的其它星体等。这种研究工作有的已经变为现实有的正在变为现实。在研究广度上，这将大大有别于传统地理学的范畴。利用遥测信息技术传感器和遥测技术信息系统，可以采集地理环境中人类感官所无法感知到的各类地理要素的微观变化过程包括物理量及化学量等，因此，信息地理学在研究深度上也将远远超过传统地理学。信息地理学利用社会化和国际化的信息网络以及地理信息系统技术，将实现地理研究的社会化，因此，必将加快地理研究的进程。

4.科学特征。信息地理学的研究理论和方法是利用信息科学原理。利用该特征，可以尽快建立地理学的理论体系及方法，特别是在地理环境的综合方面，以期实现地理学进入真正的科学研究范畴。

研究内容和方法

1.信息地理学的研究。内容包括四部分，它们是地理信息机理、地理信息技术、地理信息科学和地理信息应用。地理信息机理的研究由于信息地理学的研究对象是地理信息，因此，研究地理信息的实质是信息地理学的首要任务。地理信息是信息地理学的原材料，有无地理信息源是信息地理学能否开展工作的基本条件信息质量的好坏又是信息地理学工作成败的关键。所以地理信息是信息、地理学研究工作中重要的组成部分之一。它们包括地理信息的的机制、定位方法、数量特征、精度评价、信息流的结构设计、编码方法、规范化及标准化等。

2.地理信息技术系统的完善与提高。地理信息技术系统犹如信息地理学的望远镜和显微镜，它是信息地理学发展的动力和强有力的工具。一个好工具的出现，往往预示着学科的重大发展甚至突破。信息地理学目前主要依靠的是遥感技术、遥测技术和地理信息系统技术这三大技术系统。信息地理学需要技术科学的最新成就，以便不断完善和提高地理信息技术系统。地理信息系统既是信息地理学的主要研究工具，同时也是信息地理学的主要研究内容之一。因此，信息地理学的研究内容和方法应该体现在地理信息系统的专题化、系列化和智能化方面。地理信息系统要加速向实用化方向发展，以便向社会提供应用服务系统，如不同的专家系统等，来赢得社会的承认，取得经济效益，反馈研究中的问题，以便深化研究中的理论和方法。

3.地理信息、科学理论的探索。信息地理学是信息科学的主要内容之一，地理信息的采集、传输、处理和应用，都与信息科学理论有关。信息科学目前正在迅速发展过程中，信息地理学在研究地理信息过程中，对科学理论的开拓，特别是地理信息的空间特性、动态特性和综合特性，同样是对信息科学理论的贡献，因此，对地理信息三维和四维空间科学理论的探索，将大大促进一般信息科学理论的研究。

4.地理信息应用的开拓。信息地理学研究地理环境是通过地理信自应用而实现的。由于地理信息具有量化的特性这就为地理学由定性到定量的研究奠定了基础，特别是利用地理信息的信息特性，可以充分利用信息技术工具和信息科学理论与方法，这就为地理学利用最新的科学技术解决面临的重大地理环境难题开辟了一条崭新的道路。

基础理论问题

信息地理学的研究目标是地理环境，然而它是通过研究地理信息应用来实现的。地理环境中的要素可以概括为能源、资源与环境，它们又，都表现在一个特定的地理空间一一我们称之为地理系统。尽管各个不同的地理系统其特汽和问题各不相同，然而，从研究内容和方法上看又都存在很多共性，由此我们可以从中探讨具有普遍应用价值的信息地理学的基础理论问题。这些基础理论问题尽管都属于信息科学理论的范畴但在信息地理学的特定条件下，它们又表现为以下几个方面的特征。

1.地理环境的信息特性。从信息地理学的角度看在地理环境中的研究对象一一能源、资源与环境在信息系统中它们都是信息源可以概括为一个要素就是地理信息。它们都表现为具有不同类型的信息特性。

2.地理环境的空间特性。在地理空间中的任何一个客观实体，都占有一定的位置，具有一定的形体，它和其它形体之间都有相对位置，这种空间特性反映了地理环境的基本特征。

3.地理环境的时间特性。地理环境及其中的任何一个客观实体，都在水远不停的变化之中，我们研究它的某个特征，只是相对于一个特定的时刻，因此我们要研究它的变化过程，就是一个时间序列的集合。

4.地理环境的综合特性。地理环境本身是一个综合体，各要素之间既相互依存、又相互制约，构成了千变万化的大千世界。我们通常把一个特定的地理环境称为一个地理系统。它与系统外有交换在系统内有综合，这种综合反映’地理环境的总体特征。

5.地理环境的反馈特性。在地理环境中各要素之间都在不停地进行相互作用，这种作用对地理环境性质来说，是一种滞后的反馈特性，要想调控地理环境的演化方向，利用地理环境中的这种反馈性是有效途径包括自然环境和社会环境之一。

6.地理环境的反馈特性。在地理环境中各要素之间都在不停地进行相互作用，这种作用对地理环境性质来说，是一种滞后的反馈特性，要想调控地理环境的演化方向，利用地理环境中的这种反馈性是有效途径，包括自然环境和社会环境之一。

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