地球空间信息学及在陆地科学中的应用.pdfVIP

Chinese NatureV01．27No．6 Invited Journal Paper of Special 地球空间信息学及在陆地科学中的应用 李德仁 中国科学院院士，中国工程院院士，武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉430079 关键词 地球空间信息学陆地科学遥感地理信息系统全球定位系统 地球空间信息技术与纳米技术、生物技术一起被美国劳动部确认为正在发展和具有前途的三大重要技术。本文 简要叙述地球空间信息学的定义、内涵、基本科学问题及其发展趋势，进而介绍地球空间信息学在测绘学、土地利用 规划、环境监测、自然灾害防治、资源调查和城市发展等陆地科学中的应用。 交叉学科，它与区域乃至全球变化研究紧密相连，是现 代地球科学为解决社会可持续发展问题的一个基础性 1地球空间信息学 环节。 informationsci- 空问定位技术，航空和航天遥感、地理信息系统和 地球空间信息科学(Geo．spatial 互联网等现代信息技术的发展及其相互问的渗透，逐渐 ence，简称Geomatics)是以全球定位系统(GPS)、地理 形成了地球空间信息的集成化技术系统。近二三十年 信息系统(GIS)、遥感(Rs)等空间信息技术为主要内容， 并以计算机技术和通讯技术为主要技术支撑，用于采 来，这些现代空阆信息技术的综合应用有了飞速发展， 集、量测、分析、存贮、管理、显示、传播和应用与地球和 使得人们能够快速及时和连续不断地获得有关地球表 空间分布有关数据的一门综合和集成的信息科学和技 层及其环境的大量几何与物理信息，形成地球空间数据 术。地球空间信息科学是以“3s”技术为其代表，包括通 漉和信息流，从而促成了“地球空间信息科学”的产生。 讯技术、计算机技术的新兴学科。它是地球科学的一个 地球空间信息科学不仅包含现代测绘科学的所有 前沿领域，是地球信息科学的重要组成部分，是数字地 内容，而且体现了多学科的交叉与渗透，并特别强调计 球的基础。 算机技术的应用。地球空间信息科学不局限于数据的 采集，而是强调对地球空间数据和信息从采集、处理、量 1．1地球空间信息学的形成 测、分析、管理、存储、到显示和发布的全过程。这些特 随着社会和经济的迅速发展，人类活动引起的全球 点标志着测绘学科从单一学科走向多学科的交叉；从利 变化日益成为人们关注的焦点。从最近几个世纪的历 用地面测量仪器进行局部地面数据的采集到利用各种 史看，人类活动对生态环境的影响主要是向变坏的方面 星载、机载和舰载传感器实现对地球表面及其环境的几 发展。随着世界人口的急剧增加，造成的资源大量消 何、物理等数据的采集；从单纯提供静态测量数据和资 耗、生态环境恶化也成为有目共睹的事实。地球及其环 料到实时／准实时地提供随时空变化的地球空问信息。 境是一个复杂的巨系统，为了解决上述问题，要求以整 将空间数据和其他专业数据进行综合分析，其应用已扩 体的观点认识地球。随着人类社会步人信息时代，有关 展到与空间分布有关的诸多方面，如：环