《科学方法论》读书报告

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1、《科学方法论》读书报告中国地质大学学号：22002154姓名：秦跃群中国地质大学研究生院2004.12.对地球信息科学的认识----以地理息系统应用为例地球信息科学是20世纪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,是地球科学、信息科学和信息技术的交叉和融合,是地球科学的一门新兴的重要分支学科；虽然其理论与方法还处于初步发展阶段，其学科体系有待完善，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

2、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。一、地球信息科学（1）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、地球信息机理、图像测量学、图像信息、地理信息科学、地球信息科学等。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。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，现代地球科学问题的研究具有“综合性、统一性”，“综合性”表现在地

3、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揭示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的过程，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。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

4、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“地球信息科学”的产生。（2）　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。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——数据获取、存储、空间分析和信息

5、查询则为地球信息的模拟、分析和预测奠定了基础。美国国家航空和宇航管理局(NASA)，曾在《地球系统科学》报告中指出：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。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。地理信息系统是在获取地球观测数据以后，完成从“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。（3）　地球信息科学是一门交叉学科，是地球系统科学、信息科学和信息技术等的交叉和融合，是地球科学的一门新兴的重要分支科学；同时，

6、地球信息科学也是一门应用科学，它以信息流为手段研究地球系统的物质流、能量流和人流的运动状态和方式。其中，“地球信息机理”是其理论研究的主体，“地球信息技术”是其研究手段，“全球变化与区域可持续发展”是其主要应用研究领域。地球信息科学的本质是从信息流的角度来揭示地球系统发生、发展及其演化规律，从而实现资源、环境与社会的宏观调控。二、地球信息技术地球信息技术包括：地球数据获取技术、地球信息模拟分析技术与地球信息传播技术。地球数据获取技术：用于从外部世界获得记录地球性质和状态的地球数据。遥感、全球定位系统等地球数据获取技术的发展已经形成覆盖全球的监测运行系统，是快速获取和更新地球数据的主要技术

7、手段。　地球信息模拟分析技术：用以将地理数据转化为地球信息，包括地球空间信息的加工、再生以及获得有关某一地球空间问题解决的目的、计划和策略信息，可分为地理信息系统、空间辅助决策支持系统。地理信息系统是一个能够获取、存贮、查询、模拟和分析地理信息的计算机系统，是一种能够处理和分析大量地理数据的通用地理信息技术，它汇集来自多方面的数据，按照地理空间框架进行数据管理、查询与检索，通过地球信息模拟和分析软件包进行地球信息的加工、再生，为空间