地理信息空间革命

A. 地理信息科学和地球空间信息科学的差异

地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球版科学、信息科学和权空间科学的应用基础学科。其技术系统由计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成，用以支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。 而遥感是指非接触的，远距离的探测技术。一般指运用传感器/遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测，并根据其特性对物体的性质、特征和状态进行分析的理论、方法和应用的科学技术。本质还是区别的

B. 如何理解地球空间信息科学与地理信息学间的关系

嗯……严格区分二者实际意思不是很大，只要了解两者英文都是GIS就行，两者内同出而异名，研究容略有不同侧重。

地球空间信息科学(geo-information science)，由全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、计算机技术和数字传输网络等一系列现代技术高度集成，及在信息科学与地球系统科学交叉基础上形成的，以信息流为手段，研究地球系统内部物质流、能量流和人流运动规律的一门应用科学。

“地理信息”一般不叫“学”，叫“系统”，地理信息系统(geo-information sysytem)，既然叫“系统”，一般侧重技术实现，是空间信息科学的一个子集。如果非要叫“学”，也行，不过侧重就应该是研究地理信息的数学基础、模型基础及采集、表达、模拟、分析、应用等各个环节的相关理论方法而非技术手段了。

C. 当代地理信息系统革命与哪些技术革新有关

地理信息系统有时又称为“地学信息系统”。本专业培养具备地理信息系统与地图学的基本知识、基本技能，能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作，能在城市、区域、资源、环境、交通、人口、住房、土地、基础设施和规划管理等领域从事与地理信息系统有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的地理信息系统高级专门人才。本专业学生主要学习地理信息系统和地图学、遥感技术方面的基本理论和基本知识，受到应用基础研究和技术开发方面的科学思维和科学实验训练，具有较好的科学素养，具有地理信息系统研究、设计与开发的基本技能及初步的教学、研究、开发和管理能力。主干学科有：地理学、地图学、计算机科学与技术、摄影测量与遥感学、GPS。地理信息工程是研究地球空间信息存储、处理、分析、管理、分发及应用的科学与技术，它能够提供一种科学的手段来提高工作效率与工程质量，以完善、丰富、强大的数据信息为科技人员和各级管理人员提供良好的决策基础和决策环境，为社会广大民众提供各种咨询和信息服务，促进社会经济与城市建设的迅猛发展。研究方向：1.地理信息系统理论及应用。地球空间信息的自动获取，WEBGIS，空间数据挖掘，工程建设的数据结构与数据模型，分布式数据库系统，空间分析与应用模型，地球空间信息分类与编码，GIS数据标准研究，空间数据质量控制，空间数据模型与空间数据库系统，GIS数据完备性研究。2.虚拟现实技术与三维GIS。虚拟现实技术与三维GIS，虚拟现实技术在地理环境仿真中的应用，三维GIS理论研究与系统开发，地理信息可视化理论、方法与应用，数字城市、数字国土及数字交通的理论与方法。3.实用GIS系统设计与开发。智能交通，交通线路安全保障体系，资源开发、环境监测、生态保护、城市规划、景观设计、水利电力、医疗管理和军事等方面的应用系统研制，决策支持与专家系统，空间信息移动服务与网络GIS。4.地图制图学与地理空间信息可视化。地球空间信息可视化，地图制图自动化与一体化，数字化成图技术及其应用，电子地图制作与应用研究。5.遥感信息技术及地学应用。从业领域：主要从业领域为：高等院校相关专业从事与地球空间信息相关的教学、科研或技术开发工作；政府相关部门、研究机构、科研院所、大型公司及企业从事与地球空间信息相关的研究、技术开发、管理或领导工作；相关规划勘测设计研究院从事与地球空间信息相关的技术、科研或管理工作；资源与环境、交通土建、国土、矿业、水利电力、通讯、农林、城市建设与规划、地质勘测等部门从事与地球空间信息相关的规划、设计、施工、技术开发与管理工作。相关学科：地图学与地理信息系统、测绘工程、地理学、交通土建、计算机与电子信息工程、管理工程、水利电力、资源与环境等。

D. 空间分析有哪些应用

空间分析源于60年代地理和区域科学的计量革命，在开始阶段，主要是应用定量（主要是统计）分析手段用于分析点、线、面的空间分布模式。后来更多的是强调地理空间本身的特征、空间决策过程和复杂空间系统的时空演化过程分析。实际上自有地图以来，人们就始终在自觉或不自觉地进行着各种类型的空间分析。如在地图上量测地理要素之间的距离、方位、面积，乃至利用地图进行战术研究和战略决策等，都是人们利用地图进行空间分析的实例，而后者实质上已属较高层次上的空间分析。
最新技术
地理信息系统集成了多学科的最新技术，如关系数据库管理，高效图形算法，插值，区划和网络分析，为空间分析提供了强大的工具，使得过去复杂困难的高级空间分析任务变得简单易行。目前绝大多数地理信息系统软件都有空间分析功能。空间分析早已成为地理信息系统的核心功能之一，它特有的对地理信息（特别是隐含信息）的提取、表现和传输功能，是地理信息系统区别于一般信息系统的主要功能特征。
根据作用的数据性质不同，可以分为：1.基于空间图形数据的分析运算；2。基于非空间属性的数据运算；3.空间和非空间数据的联合运算。空间分析赖以进行的基础是地理空间数据库，其运用的手段包括各种几何的逻辑运算、数理统计分析，代数运算等数学手段，最终的目的是解决人们所涉及到地理空间的实际问题，提取和传输地理空间信息，特别是隐含信息，以辅助决策。

E. 空间信息技术和地理信息技术有什么区别

空间信息技术:包括——地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）和数版字地球技术。权

地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。

F. （100分）GIS 空间分析 概念解释 150字

利用空间信息分析技术，通过对原始数据模型的观察和实验，用户可以获得新的经验和知识，并以此作为空间行为的决策依据。

G. 如何理解地球空间信息科学与地理信息学间的关系

按照个人的话说，地图学与GIS关系最密切。GIS是地理信息系统（或地理信息科学专科学）的缩属写，其核心之一就地理信息可视化，而空间信息可视化的最主要载体一般来说是地图。
地图学与地理信息系统采用一致的数学基础。
地图学与地理信息系统采用一致的抽象思想。
地图学与计算机科学的交叉是地理信息系统的主体和基础。
如果将GIS理解为地理信息科学，那么地图学隶属GIS。
……
至于遥感为什么叫遥感而不叫“地表相片”、GPS又是凭什么定位，地图学的灵魂就在其中。
粗浅的表达，见笑了。

H. 地理信息系统的发展历史

35,000年前，在Lascaux附近的洞穴墙壁上，法国的Cro Magnon猎人画下了他们所捕猎动物的图案。与这些动物图画相关的是一些描述迁移路线和轨迹线条和符木。这些早期记录符合了现代地理信息系统的二元素结构：一个图形文件对应一个属性数据库。 18世纪地形图绘制的现代勘测技术得以实现, 同时还出现了专题绘图的早期版本, 例如：科学方面或户口普查资料。 20世纪初期世纪将图片分成层的“照片石印术”得以发展。直至60年代早期，在核武器研究的推动下，计算机硬件的发展导致通用计算机“绘图”的应用。
1967年世界第一个投入实际操作的GIS系统由联邦能量、矿产和资源部门在安大略省的渥太华开发出来。 这个系统是由Roger Tomlinson开发的，被称为“Canadian GIS”（CGIS）。它被用来存储，分析以及处理所收集来的有关加拿大土地存货清单（CLI）数据。CLI通过在1:250，000的比例尺下绘制关于土壤, 农业, 休闲、野生生物、水鸟、林业, 和土地利用等各种信息为加拿大农村测定土地能力，并增设了了等级分类因素来进行分析。
CGIS是世界的第一个“系统”， 并且在“绘图”应用上进行了改进，它具有覆盖，测量，资料数字化/扫描的功能，支持一个跨越大陆的国家坐标系统，将线编码为具有真实的嵌入拓扑结构的“弧”，并且将属性和位置的信息分别存储在单独的文件中。它的开发者，地理学家Roger Tomlinson，被称为“GIS之父”。
CGIS一直持续到20世纪70年代才完成，但这花费了太长的一段时间，因此在它最初发展期，不能与如Intergraph这样的销售各种商业地图应用软件的供应商竞争。微型计算机硬件的发展使得象ESRI和CARIS那样的供应商成功地兼并了大多数的CGIS特征，并结合了对空间和属性信息的分离的第1 种世代方法与对组织的属性数据的第2种世代方法入数据库结构。20世纪80年代和90年代产业成长刺激了应用了GIS的UNIX工作站和个人计算机飞速增长。至20世纪末，在各种系统中迅速增长使得其在在相关的少量平台已经得到了巩固和规范。并且用户开始提出了在互联网上查看GIS数据的概念，这要求数据的格式和传输标准化。

我国地理信息系统的起步稍晚，但发展势头相当迅猛，大致可分为以下三个阶段。
第一是起步阶段。20世纪70年代初期，我国开始推广电子计算机在测量、制图和遥感领域中的应用。随着国际遥感技术的发展，我国在1974年开始引进美国地球资源卫星图像，开展了遥感图像处理和解译工作。1976年召开了第一次遥感技术规划会议，形成了遥感技术试验和应用蓬勃发展的新局面，先后开展了京津唐地区红外遥感试验。新疆哈密地区航空遥感试验、天津渤海湾地区的环境遥感研究、天津地区的农业土地资源遥感清查工作。长期以来，国家测绘局系统开展了一系列航空摄影测量和地形测图，为建立地理信息系统数据库打下了坚实的基础。解析和数字测图、机助制图、数字高程模型的研究和使用也同步进行。1977年诞生了第一张由计算机输出的全要素地图。1978年，国家计委在黄山召开了全国第一届数据库学术讨论会。所有这些为GIS的研制和应用作了技术上的准备。
第二是试验阶段。进入80年代之后，我国执行“六五”、“七五”计划，国民经济全面发展，很快对“信息革命”作出热烈响应。在大力开展遥感应用的同时，GIS也全面进入试验阶段。在典型试验中主要研究数据规范和标准、空间数据库建设、数据处理和分析算法及应用软件的开发等。以农业为对象，研究有关质量评价和动态分析预报的模式与软件，并用于水库淹没损失、水资源估算、土地资源清查、环境质量评价与人口趋势分析等多项专题的试验研究。在专题试验和应用方面，在全国大地测量和数字地面模型建立的基础上，建成了全国1：100万地留数据库系统和全国土地信息系统、1：4见万全国资源和环境信息系统及1：25o万水土保持信息系统，并开展了黄土高原信息系统以及洪水灾情预报与分析系统等专题研究试验。用于辅助城市规划的各种小型信息系统在城市建设和规划部门也获得了认可。
在学术交流和人才培养方面得到很大发展。在国内召开了多次关于GIS的国际学术讨论会。1985年，中国科学院建立了“资源与环境信息系统国家级重点开放实验室”，1988年和1990年武汉测绘科技大学先后建立了“信息工程专业”和“测绘遥感信息工程国家级重点开放实验室”。我国许多大学中开设了rs方面的课程和不同层次的讲习班，已培养出了一大批从事GIS研究与应用的博士和硕土。
第三是GIS全面发展阶段。80年代末到90年代以来，我国的GIS随着社会主义市场经济的发展走上了全面发展阶段。国家测绘局正在全国范围内建立数字化测绘信息产业。1：100万地图数据库已公开发售，卫：25万地图数据库也已完成建库，并开始了全国1石万地图数据库生产与建库工作，各省测绘局正在抓紧建立省级1：1万基础地理信息系统。数字摄影测量和遥感应用从典型试验逐步走向运行系统，这样就可保证向GIS源源不断地提供地形和专题信息。进入90年代以来，沿海、沿江经济开发区的发展，土地的有偿使用和外资的引进，急需GIS为之服务，有力地促进了城市地理信息系统的发展。用于城市规划、土地管理、交通、电力及各种基础设施管理的城市信息系统在我国许多城市相继建立。
在基础研究和软件开发方面，科技部在“九五”科技攻关计划中，将“遥感、地理信息系统和全球定位系统的综合应用”列入国家“九五”重中之重科技攻关项目，在该项目中投入相当大的研究经费支持武汉测绘科技大学、北京大学、中国地质大学、中国林业科学研究院和中国科学院地理研究所等单位开发我国自主版权的地理信息系统基础软件。经过几年的努力，中国GIS基础软件与国外的差距迅速缩小，涌现出若干能参与市场竞争的地理信息系统软件，如GeoStar， MapGIS， OityStar， ViewGIS等。在遥感方面，在该项目的支持下，已建立全国基于IK4遥感影像土地分类结果的土地动态监测信息系统。国家这一重大项目的实施，有力地促进了中国遥感和地理信息系统的发展

I. 什么是地理空间信息

地理空间信息是有复关地理空间数据制的信息化名词，与其有关的科技项目有地理空间信息技术，例如GPS就是最好的典范。

另外是有关地理空间信息的基准问题：包括几何基准、物理基准和时间基准，是确定空间信息几何形态和时空分布的基础。