地理信息科學(xué)新進(jìn)展-李滿春

地理信息科學(xué)新進(jìn)展

——2002年南京國際地理信息科學(xué)與技術(shù)大會(huì)綜述

南京大學(xué)李滿春匯報(bào)提綱Part1地理信息科學(xué)的學(xué)科體系Part2國際地理信息科學(xué)與技術(shù)大會(huì)Part3地理信息科學(xué)的技術(shù)與應(yīng)用Part4結(jié)語Part1地理信息科學(xué)的學(xué)科體系地理信息科學(xué)由三部分組成地理信息機(jī)理地理信息技術(shù)地理信息應(yīng)用地理信息科學(xué)理論技術(shù)應(yīng)用地理信息技術(shù)信息獲取技術(shù)信息模擬技術(shù)信息傳播技術(shù)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展區(qū)域農(nóng)業(yè)區(qū)域工業(yè)區(qū)域經(jīng)濟(jì)區(qū)域社會(huì)地理信息機(jī)理地理信息特征信息傳輸機(jī)理……全球變化氣候變化自然災(zāi)害人類活動(dòng)環(huán)境生態(tài)地理信息科學(xué)體系(據(jù)陳述彭等改編)Part2國際地理信息科學(xué)與技術(shù)大會(huì)國際地理信息科學(xué)與技術(shù)大會(huì)

Geoinformatics’2002今年6月1日至3日在南京召開會(huì)議得到政府部門、全球華人GIS組織、南京大學(xué)以及科技界的高度重視包括Goodchild、MichaelBatty、徐冠華在內(nèi)的國內(nèi)外著名專家、學(xué)者300余人參加了本次學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)議主題是地理信息科學(xué)與技術(shù)在全球變化和可持續(xù)發(fā)展中的應(yīng)用GeoinformaticsforGlobalChangeStudies&SustainableDevelopment大會(huì)分信息提取技術(shù)、分布式GIS、空間數(shù)據(jù)分析和建模、全球定位系統(tǒng)和導(dǎo)航技術(shù)、空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施、土地利用與覆蓋變化、空間決策支持系統(tǒng)等十多個(gè)專題，進(jìn)行多場學(xué)術(shù)報(bào)告著名專家作了精彩的主題報(bào)告，成為大會(huì)諸多亮點(diǎn)之一主題報(bào)告GISintheField(MichaelGoodchild)GlobalObservationsofForestCover:theRoleofRemoteSensinginMonitoringtheWorld’sForests(JohnTownshend)ADecadeofGIS,What’sNext?(MichaelBatty)SpatiallyExplicitForestCarbonCycleModelingBasedonRemoteSensingandGIS(JingmingChen)ClimateChangeImpactAssessmentandSustainableDevelopment(YongyuanYin)會(huì)上提出一些重要概念、發(fā)現(xiàn)和方法密執(zhí)根州立大學(xué)Prof.JiaguoQi首次提出將土地景觀與聲覺景觀相結(jié)合的新概念伯克利加州大學(xué)Dr.YinyanGuo首次發(fā)表利用GIS研究美國土壤多樣性的重要發(fā)現(xiàn)美國海岸、陸地和大氣研究所Dr.ZhaohuaWu將數(shù)學(xué)領(lǐng)域一種新的變換方法（Huang-Hilbert變換）應(yīng)用于海洋表面溫度變化驅(qū)動(dòng)因子的分解和識別上，為遙感和GIS數(shù)據(jù)處理提供了新的分析方法MichaelBatty教授在會(huì)議最后一場報(bào)告結(jié)束后，面對會(huì)議現(xiàn)場極為活躍的學(xué)術(shù)氣氛，衷心贊揚(yáng)本次會(huì)議的學(xué)術(shù)水平高、學(xué)術(shù)氛圍濃會(huì)議照片對本次大會(huì)的報(bào)道Part3地理信息科學(xué)的技術(shù)與應(yīng)用地理信息科學(xué)應(yīng)用全球變化研究區(qū)域可持續(xù)發(fā)展其他應(yīng)用地理信息科學(xué)技術(shù)信息獲取技術(shù)信息模擬技術(shù)信息傳播技術(shù)地理信息獲取技術(shù)攝影測量技術(shù)遙感技術(shù)GPS實(shí)地測量、觀測、統(tǒng)計(jì)……攝影測量獲得城市要素的三維信息，建設(shè)虛擬城市遙感獲取自然資源、土地利用/覆被變化、環(huán)境等信息GPS獲取地理實(shí)體的空間位置、空間位移等信息有時(shí)需要對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，如投影變換輻射糾正幾何糾正數(shù)據(jù)提取……柵格數(shù)據(jù)投影變換的誤差研究美國地質(zhì)勘查局(USGS)對柵格數(shù)據(jù)坐標(biāo)/投影轉(zhuǎn)換進(jìn)行研究，提出提高轉(zhuǎn)換精度的多種解決方案研究動(dòng)態(tài)投影：根據(jù)緯度調(diào)整投影參數(shù)，使投影后柵格單元的大小不變建立決策支持系統(tǒng)，考慮像素大小、面積范圍、重取樣方法等多重因素，選擇最優(yōu)投影方案對已有數(shù)據(jù)進(jìn)行操作可以獲取新的信息，加深對地理對象的認(rèn)識由植被指數(shù)和紅邊參數(shù)估計(jì)森林葉面積指數(shù)(RuiliangPu)……從等高線中自動(dòng)提取地形構(gòu)造線(TinghuaAi)從等高線自動(dòng)提取地形構(gòu)造線算法用二叉樹表達(dá)曲線彎曲深度層次結(jié)構(gòu)自動(dòng)提取地形要素，并根據(jù)曲線彎曲將流域系統(tǒng)組織成樹形結(jié)構(gòu)核心是利用狄洛尼三角化方法檢測每根等高線的彎曲深度層次結(jié)構(gòu)信息模擬技術(shù)GIS/SDSS(空間決策支持系統(tǒng))與數(shù)學(xué)模型相結(jié)合，用于科學(xué)預(yù)測使用GIS和水動(dòng)力模型預(yù)測洪水險(xiǎn)情動(dòng)態(tài)模擬元胞自動(dòng)機(jī)模型進(jìn)行城市發(fā)展動(dòng)態(tài)模擬輔助決策位置-分配模型輔助小學(xué)選址元胞自動(dòng)機(jī)模型(CellularAutomata，簡稱CA模型)框架簡單、開放、易于用計(jì)算機(jī)模擬在地理學(xué)，尤其是在城市發(fā)展動(dòng)態(tài)模擬中得到廣泛的應(yīng)用元胞自動(dòng)機(jī)用于城市規(guī)劃香港大學(xué)的AnthonyGar-OnYeh集成CA模型與GIS，把城市規(guī)劃中的標(biāo)準(zhǔn)融入CA模型中，演化出環(huán)境限制CA模型發(fā)展密度限制CA模型綜合限制CA模型……農(nóng)業(yè)適宜性限制CA模型的模擬結(jié)果用于農(nóng)田保護(hù)發(fā)展密度限制CA模型的模擬結(jié)果用于城市規(guī)劃信息傳播技術(shù)地理信息的傳播主要通過信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，信息的共享和互操作實(shí)現(xiàn)WebGIS使地理信息及服務(wù)走向社會(huì)，通過網(wǎng)絡(luò)極大的擴(kuò)展了信息的傳播范圍分布式地理信息服務(wù)解決方案GeoServNetVincentTao基于開放式對象體系設(shè)計(jì)分布式地理信息服務(wù)模型，并開發(fā)出基于網(wǎng)絡(luò)的地理信息服務(wù)引擎——GeoServNet通過標(biāo)準(zhǔn)的因特網(wǎng)瀏覽器獲取、裝配、租用地理處理組件 提供地理空間顯示、地理數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、地形分析、三維顯示等服務(wù)GeoServNet的主要特點(diǎn)開放性和互操作性(基于OpenGIS標(biāo)準(zhǔn))交互性(基于智能客戶線程協(xié)議技術(shù))可靠性和可擴(kuò)充性(基于Java分布式對象計(jì)算技術(shù))可升級性和易獲取性(基于高度平衡的服務(wù)器聚類技術(shù))安全性(數(shù)據(jù)和系統(tǒng)建于企業(yè)級的安全控制之上)GeoServNet的組成模塊GSNViewer客戶端二維和三維空間顯示和分析工具GSNServer高性能的服務(wù)器集，提供地理空間信息服務(wù)GSNAuthor預(yù)處理及管理地理空間數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫GeoServNetVersion1鷹眼描述信息工具欄地圖區(qū)域GeoServNetinMooseMountainProject

三維顯示Moose山全球變化：全球環(huán)境中能改變地球承載生命能力的變化側(cè)重研究地球系統(tǒng)各個(gè)圈層的相互作用以及人類活動(dòng)對全球環(huán)境的影響全球變化研究全球變化研究的主要問題碳循環(huán)全球氣候變暖厄爾尼諾現(xiàn)象土地利用/覆被變化……地理信息科學(xué)技術(shù)用于全球變化研究獲取對地觀測數(shù)據(jù)模擬自然過程研究人地關(guān)系進(jìn)行預(yù)測預(yù)報(bào)模擬氣候變化

氣候變化主要表現(xiàn)在地區(qū)尺度上，變化的幅度與影響范圍在不同地區(qū)間存在差異在較小的空間尺度與較大的時(shí)間范圍內(nèi)模擬氣候變化及過程是全球氣候研究的重點(diǎn)森林景觀在全球變暖條件下

對應(yīng)不同森林砍伐程度的反應(yīng)的空間模擬研究對象威斯康星洲北部闊葉林研究目的全球變暖對森林優(yōu)勢種演替的影響森林砍伐能否有效延長演替過程研究方法Gapmodel與Landscapetransitionmodel相結(jié)合Gapmodel(LINKAGES)模擬單個(gè)森林物種的變化Landscapetransitionmodel(LANDIS)結(jié)合gapmodel的模擬結(jié)果，模擬森林地景的變化研究結(jié)果全球變暖使得其他物種將取代現(xiàn)有優(yōu)勢種森林砍伐能延緩優(yōu)勢種的演替過程，但不會(huì)影響全球變暖長期作用的效果土地利用/覆被變化研究(LUCC)概念LUCC：LandUse/CoverChange土地利用反映人類對土地資源的利用方式和利用狀況土地覆被指覆蓋地面的自然物體和人工建筑物研究意義土地利用導(dǎo)致土地覆被發(fā)生變化，從而影響地球系統(tǒng)氣候、水文、生物多樣性等的重大變化LUCC問題是全球變化研究的重要內(nèi)容LUCC研究的實(shí)質(zhì)是人地關(guān)系我國LUCC研究現(xiàn)狀

選擇有代表性的LUCC研究區(qū)域深圳市北京市黃河三角洲……獲取土地利用/覆被變化及驅(qū)動(dòng)因子數(shù)據(jù)遙感影像人口數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)…