地理信息科学方法论_齐清文等著_9787030484499

本书分为五部分：第一部分回顾和反思地理信息思想和方法的变革背景，分析地理信息科学思想和理论的形成和发展过程，剖析地理信息方法和技术的变革。第二部分是地理信息本体论，研究和阐述了地理信息本体特征、过程机理、结构和功能，探讨了地理信息本体论与地理信息认识论、方法论之间的关系。第三部分是地理信息的科学方法，是由人类对地理环境研究过程中由物质领域知识升华为的精神领域知识方法，包括图形-图像思维方法、数学模型方法、地学信息图谱方法、智能分析与计算方法、模拟与仿真方法、综合集成方法。第四部分是地理信息的技术方法，由是由精神领域的知识和方法固化为的物质领域的工具和平台，包括地理信息采集与监测、信息管理、分析处理与模拟、信息表达、信息服务、网格、"5S"集成等技术方法。第五部分是地理信息科学理论、方法和技术的展望，包括地理信息科学理论和方法论前沿与展望、方法和技术前沿与展望，以及地理信息方法和技术创新机制和策略。

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　　科学方法是科学研究的工具，是推动科学技术创新的武器。科学技术发展历程中的每一次重大突破，都肇始于新思想、新方法的创新及其应用。缺乏在科学思想和科学方法上的创新意识和系统研究，已经制约了我国科技自主创新能力的提高。加强科学思维、科学方法和科学工具的研究和创新，是建立创新型国家的必然选择。
　　本书是在国家“推进学科体系、学术观点、科研方法创新”的方针指导下，科技部于2007年设立的科技基础性工作专项“地理学方法研究”之二级课题“地理信息科学方法研究”的研究成果基础上编著而成。
　　作为“地理学方法研究”项目的二级课题之一，本课题的研究目的是以地理学、地球系统科学、地理信息科学为理论和思想基础，从国内外大量已有的论著及应用案例中总结和整理地理科学中地理信息的思想、理论和方法，并力求在挖掘新方法方面有所创新和突破，将现有思想和方法凝练与提升到地理信息科学的高度，为该领域的学者提供地理信息方法案头参考书，为地理学和地理信息系统专业的本科生、研究生提供地理信息方法方面的教材，从而为全面推动地理学学科建设添砖加瓦。
　　地理科学的信息与计算从地理学诞生起就以其研究手段和技术的面貌出现，并沿着测量一制图和计量地理两条路线从来没有停止过研究脚步。但进入20世纪90年代以来，该项研究的步伐出现减缓趋势。究其原因，一方面是由于在“以任务带学科”的导向下，科学研究的国家和社会需求驱动力似乎远远大于科学问题自身的内在逻辑动力，研究工作者沉浸在一个接一个的应用项目中，无暇顾及地图制图、地理信息系统和地理计算等领域的理论和方法创新；另一方面，当地球科学中的各分支学科出现一体化研究趋势时，部分研究者试图用现有的地理信息系统和计量地理的方法来研究地球圈层关系、全球变化、环境变迁等问题时，发现前者并不能包治百病，特别是在用数学模型来模拟地球客观实体复杂巨系统的时空格局和宏观一微观尺度转换时，显得办法不多，甚至举步维艰。因此，盲目乐观和畏难情绪两个极端的思潮在一定程度上阻碍了地理信息与计算领域的方法创新研究。
　　本课题的研究在以下三个方面推动地理学思想方法及地理信息方法自身的发展：
　　1）就整体与局部的关系而论，地理信息历来就是地理科学甚至地球科学的“横断学科”，因为后者的所有分支学科几乎毫无例外地存在着信息表达方法和手段上的共性（上述分支领域中几乎毫无例外地绘制和使用本领域内的专题地图），同时又在空间认知、空间关系概括和地学规律发现方面存在着共性；地理信息方法的作用正是通过信息流工具（地图、地理信息系统、遥感、全球定位系统、计量模型、数学模型等）来调控物质流、能量流和人口流动。因此，地理信息与计算方法的研究和创新作为“局部”成果，将会推动地理学“整体”的思想和方法的创新。
　　2）从本体与客体的关系来看，地理信息是本课题的“本体”，地理学科的研究对象则是“客体”，通过本课题研究过程中对地理信息机理、地理时空模型、地理图谱等的概念、关系、公理和实例等研究和界定，既能够总结、提升甚至创新地理信息领域本身的理论、思想和方法，更将为地理学思想和方法的研究提供借鉴。
　　3）从理论机理与应用功能的关系而言，进行地理信息思想与方法的研究.在对地理信息本身的关键科学问题得出更深刻理解和解决方案的同时，将会使地理学乃至地理信息科学解决实际问题的能力大大增强。

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