地理信息空間革命

A. 地理信息科學和地球空間信息科學的差異

地理信息系統既是管理和分析空間數據的應用工程技術，又是跨越地球版科學、信息科學和權空間科學的應用基礎學科。其技術系統由計算機硬體、軟體和相關的方法過程所組成，用以支持空間數據的採集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復雜的規劃和管理問題。 而遙感是指非接觸的，遠距離的探測技術。一般指運用感測器/遙感器對物體的電磁波的輻射、反射特性的探測，並根據其特性對物體的性質、特徵和狀態進行分析的理論、方法和應用的科學技術。本質還是區別的

B. 如何理解地球空間信息科學與地理信息學間的關系

嗯……嚴格區分二者實際意思不是很大，只要了解兩者英文都是GIS就行，兩者內同出而異名，研究容略有不同側重。

地球空間信息科學(geo-information science)，由全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、遙感(RS)、計算機技術和數字傳輸網路等一系列現代技術高度集成，及在信息科學與地球系統科學交叉基礎上形成的，以信息流為手段，研究地球系統內部物質流、能量流和人流運動規律的一門應用科學。

「地理信息」一般不叫「學」，叫「系統」，地理信息系統(geo-information sysytem)，既然叫「系統」，一般側重技術實現，是空間信息科學的一個子集。如果非要叫「學」，也行，不過側重就應該是研究地理信息的數學基礎、模型基礎及採集、表達、模擬、分析、應用等各個環節的相關理論方法而非技術手段了。

C. 當代地理信息系統革命與哪些技術革新有關

地理信息系統有時又稱為「地學信息系統」。本專業培養具備地理信息系統與地圖學的基本知識、基本技能，能在科研機構或高等學校從事科學研究或教學工作，能在城市、區域、資源、環境、交通、人口、住房、土地、基礎設施和規劃管理等領域從事與地理信息系統有關的應用研究、技術開發、生產管理和行政管理等工作的地理信息系統高級專門人才。本專業學生主要學習地理信息系統和地圖學、遙感技術方面的基本理論和基本知識，受到應用基礎研究和技術開發方面的科學思維和科學實驗訓練，具有較好的科學素養，具有地理信息系統研究、設計與開發的基本技能及初步的教學、研究、開發和管理能力。主幹學科有：地理學、地圖學、計算機科學與技術、攝影測量與遙感學、GPS。地理信息工程是研究地球空間信息存儲、處理、分析、管理、分發及應用的科學與技術，它能夠提供一種科學的手段來提高工作效率與工程質量，以完善、豐富、強大的數據信息為科技人員和各級管理人員提供良好的決策基礎和決策環境，為社會廣大民眾提供各種咨詢和信息服務，促進社會經濟與城市建設的迅猛發展。研究方向：1.地理信息系統理論及應用。地球空間信息的自動獲取，WEBGIS，空間數據挖掘，工程建設的數據結構與數據模型，分布式資料庫系統，空間分析與應用模型，地球空間信息分類與編碼，GIS數據標准研究，空間數據質量控制，空間數據模型與空間資料庫系統，GIS數據完備性研究。2.虛擬現實技術與三維GIS。虛擬現實技術與三維GIS，虛擬現實技術在地理環境模擬中的應用，三維GIS理論研究與系統開發，地理信息可視化理論、方法與應用，數字城市、數字國土及數字交通的理論與方法。3.實用GIS系統設計與開發。智能交通，交通線路安全保障體系，資源開發、環境監測、生態保護、城市規劃、景觀設計、水利電力、醫療管理和軍事等方面的應用系統研製，決策支持與專家系統，空間信息移動服務與網路GIS。4.地圖制圖學與地理空間信息可視化。地球空間信息可視化，地圖制圖自動化與一體化，數字化成圖技術及其應用，電子地圖製作與應用研究。5.遙感信息技術及地學應用。從業領域：主要從業領域為：高等院校相關專業從事與地球空間信息相關的教學、科研或技術開發工作；政府相關部門、研究機構、科研院所、大型公司及企業從事與地球空間信息相關的研究、技術開發、管理或領導工作；相關規劃勘測設計研究院從事與地球空間信息相關的技術、科研或管理工作；資源與環境、交通土建、國土、礦業、水利電力、通訊、農林、城市建設與規劃、地質勘測等部門從事與地球空間信息相關的規劃、設計、施工、技術開發與管理工作。相關學科：地圖學與地理信息系統、測繪工程、地理學、交通土建、計算機與電子信息工程、管理工程、水利電力、資源與環境等。

D. 空間分析有哪些應用

空間分析源於60年代地理和區域科學的計量革命，在開始階段，主要是應用定量（主要是統計）分析手段用於分析點、線、面的空間分布模式。後來更多的是強調地理空間本身的特徵、空間決策過程和復雜空間系統的時空演化過程分析。實際上自有地圖以來，人們就始終在自覺或不自覺地進行著各種類型的空間分析。如在地圖上量測地理要素之間的距離、方位、面積，乃至利用地圖進行戰術研究和戰略決策等，都是人們利用地圖進行空間分析的實例，而後者實質上已屬較高層次上的空間分析。
最新技術
地理信息系統集成了多學科的最新技術，如關系資料庫管理，高效圖形演算法，插值，區劃和網路分析，為空間分析提供了強大的工具，使得過去復雜困難的高級空間分析任務變得簡單易行。目前絕大多數地理信息系統軟體都有空間分析功能。空間分析早已成為地理信息系統的核心功能之一，它特有的對地理信息（特別是隱含信息）的提取、表現和傳輸功能，是地理信息系統區別於一般信息系統的主要功能特徵。
根據作用的數據性質不同，可以分為：1.基於空間圖形數據的分析運算；2。基於非空間屬性的數據運算；3.空間和非空間數據的聯合運算。空間分析賴以進行的基礎是地理空間資料庫，其運用的手段包括各種幾何的邏輯運算、數理統計分析，代數運算等數學手段，最終的目的是解決人們所涉及到地理空間的實際問題，提取和傳輸地理空間信息，特別是隱含信息，以輔助決策。

E. 空間信息技術和地理信息技術有什麼區別

空間信息技術:包括——地理信息系統（GIS）、遙感（RS）、全球定位系統（GPS）和數版字地球技術。權

地理信息系統（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有時又稱為「地學信息系統」或「資源與環境信息系統」。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟體系統支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。地理信息系統處理、管理的對象是多種地理空間實體數據及其關系，包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據、屬性數據等，用於分析和處理在一定地理區域內分布的各種現象和過程，解決復雜的規劃、決策和管理問題。

F. （100分）GIS 空間分析 概念解釋 150字

利用空間信息分析技術，通過對原始數據模型的觀察和實驗，用戶可以獲得新的經驗和知識，並以此作為空間行為的決策依據。

G. 如何理解地球空間信息科學與地理信息學間的關系

按照個人的話說，地圖學與GIS關系最密切。GIS是地理信息系統（或地理信息科學專科學）的縮屬寫，其核心之一就地理信息可視化，而空間信息可視化的最主要載體一般來說是地圖。
地圖學與地理信息系統採用一致的數學基礎。
地圖學與地理信息系統採用一致的抽象思想。
地圖學與計算機科學的交叉是地理信息系統的主體和基礎。
如果將GIS理解為地理信息科學，那麼地圖學隸屬GIS。
……
至於遙感為什麼叫遙感而不叫「地表相片」、GPS又是憑什麼定位，地圖學的靈魂就在其中。
粗淺的表達，見笑了。

H. 地理信息系統的發展歷史

35,000年前，在Lascaux附近的洞穴牆壁上，法國的Cro Magnon獵人畫下了他們所捕獵動物的圖案。與這些動物圖畫相關的是一些描述遷移路線和軌跡線條和符木。這些早期記錄符合了現代地理信息系統的二元素結構：一個圖形文件對應一個屬性資料庫。 18世紀地形圖繪制的現代勘測技術得以實現, 同時還出現了專題繪圖的早期版本, 例如：科學方面或戶口普查資料。 20世紀初期世紀將圖片分成層的「照片石印術」得以發展。直至60年代早期，在核武器研究的推動下，計算機硬體的發展導致通用計算機「繪圖」的應用。
1967年世界第一個投入實際操作的GIS系統由聯邦能量、礦產和資源部門在安大略省的渥太華開發出來。 這個系統是由Roger Tomlinson開發的，被稱為「Canadian GIS」（CGIS）。它被用來存儲，分析以及處理所收集來的有關加拿大土地存貨清單（CLI）數據。CLI通過在1:250，000的比例尺下繪制關於土壤, 農業, 休閑、野生生物、水鳥、林業, 和土地利用等各種信息為加拿大農村測定土地能力，並增設了了等級分類因素來進行分析。
CGIS是世界的第一個「系統」， 並且在「繪圖」應用上進行了改進，它具有覆蓋，測量，資料數字化/掃描的功能，支持一個跨越大陸的國家坐標系統，將線編碼為具有真實的嵌入拓撲結構的「弧」，並且將屬性和位置的信息分別存儲在單獨的文件中。它的開發者，地理學家Roger Tomlinson，被稱為「GIS之父」。
CGIS一直持續到20世紀70年代才完成，但這花費了太長的一段時間，因此在它最初發展期，不能與如Intergraph這樣的銷售各種商業地圖應用軟體的供應商競爭。微型計算機硬體的發展使得象ESRI和CARIS那樣的供應商成功地兼並了大多數的CGIS特徵，並結合了對空間和屬性信息的分離的第1 種世代方法與對組織的屬性數據的第2種世代方法入資料庫結構。20世紀80年代和90年代產業成長刺激了應用了GIS的UNIX工作站和個人計算機飛速增長。至20世紀末，在各種系統中迅速增長使得其在在相關的少量平台已經得到了鞏固和規范。並且用戶開始提出了在互聯網上查看GIS數據的概念，這要求數據的格式和傳輸標准化。

我國地理信息系統的起步稍晚，但發展勢頭相當迅猛，大致可分為以下三個階段。
第一是起步階段。20世紀70年代初期，我國開始推廣電子計算機在測量、制圖和遙感領域中的應用。隨著國際遙感技術的發展，我國在1974年開始引進美國地球資源衛星圖像，開展了遙感圖像處理和解譯工作。1976年召開了第一次遙感技術規劃會議，形成了遙感技術試驗和應用蓬勃發展的新局面，先後開展了京津唐地區紅外遙感試驗。新疆哈密地區航空遙感試驗、天津渤海灣地區的環境遙感研究、天津地區的農業土地資源遙感清查工作。長期以來，國家測繪局系統開展了一系列航空攝影測量和地形測圖，為建立地理信息系統資料庫打下了堅實的基礎。解析和數字測圖、機助制圖、數字高程模型的研究和使用也同步進行。1977年誕生了第一張由計算機輸出的全要素地圖。1978年，國家計委在黃山召開了全國第一屆資料庫學術討論會。所有這些為GIS的研製和應用作了技術上的准備。
第二是試驗階段。進入80年代之後，我國執行「六五」、「七五」計劃，國民經濟全面發展，很快對「信息革命」作出熱烈響應。在大力開展遙感應用的同時，GIS也全面進入試驗階段。在典型試驗中主要研究數據規范和標准、空間資料庫建設、數據處理和分析演算法及應用軟體的開發等。以農業為對象，研究有關質量評價和動態分析預報的模式與軟體，並用於水庫淹沒損失、水資源估算、土地資源清查、環境質量評價與人口趨勢分析等多項專題的試驗研究。在專題試驗和應用方面，在全國大地測量和數字地面模型建立的基礎上，建成了全國1：100萬地留資料庫系統和全國土地信息系統、1：4見萬全國資源和環境信息系統及1：25o萬水土保持信息系統，並開展了黃土高原信息系統以及洪水災情預報與分析系統等專題研究試驗。用於輔助城市規劃的各種小型信息系統在城市建設和規劃部門也獲得了認可。
在學術交流和人才培養方面得到很大發展。在國內召開了多次關於GIS的國際學術討論會。1985年，中國科學院建立了「資源與環境信息系統國家級重點開放實驗室」，1988年和1990年武漢測繪科技大學先後建立了「信息工程專業」和「測繪遙感信息工程國家級重點開放實驗室」。我國許多大學中開設了rs方面的課程和不同層次的講習班，已培養出了一大批從事GIS研究與應用的博士和碩土。
第三是GIS全面發展階段。80年代末到90年代以來，我國的GIS隨著社會主義市場經濟的發展走上了全面發展階段。國家測繪局正在全國范圍內建立數字化測繪信息產業。1：100萬地圖資料庫已公開發售，衛：25萬地圖資料庫也已完成建庫，並開始了全國1石萬地圖資料庫生產與建庫工作，各省測繪局正在抓緊建立省級1：1萬基礎地理信息系統。數字攝影測量和遙感應用從典型試驗逐步走向運行系統，這樣就可保證向GIS源源不斷地提供地形和專題信息。進入90年代以來，沿海、沿江經濟開發區的發展，土地的有償使用和外資的引進，急需GIS為之服務，有力地促進了城市地理信息系統的發展。用於城市規劃、土地管理、交通、電力及各種基礎設施管理的城市信息系統在我國許多城市相繼建立。
在基礎研究和軟體開發方面，科技部在「九五」科技攻關計劃中，將「遙感、地理信息系統和全球定位系統的綜合應用」列入國家「九五」重中之重科技攻關項目，在該項目中投入相當大的研究經費支持武漢測繪科技大學、北京大學、中國地質大學、中國林業科學研究院和中國科學院地理研究所等單位開發我國自主版權的地理信息系統基礎軟體。經過幾年的努力，中國GIS基礎軟體與國外的差距迅速縮小，涌現出若干能參與市場競爭的地理信息系統軟體，如GeoStar， MapGIS， OityStar， ViewGIS等。在遙感方面，在該項目的支持下，已建立全國基於IK4遙感影像土地分類結果的土地動態監測信息系統。國家這一重大項目的實施，有力地促進了中國遙感和地理信息系統的發展

I. 什麼是地理空間信息

地理空間信息是有復關地理空間數據制的信息化名詞，與其有關的科技項目有地理空間信息技術，例如GPS就是最好的典範。

另外是有關地理空間信息的基準問題：包括幾何基準、物理基準和時間基準，是確定空間信息幾何形態和時空分布的基礎。