Ⅰ 测绘学有哪些新技术
地理信息系统(GIS)、遥感、GPS等,都是现代测绘中常用到的新技术。
Ⅱ 地理信息技术的应用
地理信息技术
地理信息技术包括——地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和数字地球技术。
地理信息系统
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。
通过上述的分析和定义可提出GIS的如下基本概念:
1、GIS的物理外壳是计算机化的技术系统,它又由若干个相互关联的子系统构成,如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输出子系统等,这些子系统的优劣、结构直接影响着GIS的硬件平台、功能、效率、数据处理的方式和产品输出的类型。
2、GIS的操作对象是空间数据,即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码,实现对其定位、定性和定量的描述、这是GIS区别于其它类型信息系统的根本标志,也是其技术难点之所在。
3、GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力,可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息,实现地理空间过程演化的模拟和预测。
4、GIS与测绘学和地理学有着密切的关系。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数;电子速测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术的使用,可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品,为GIS提供丰富和更为实时的信息源,并促使GIS向更高层次发展。地理学是GIS的理论依托。有的学者断言,“地理信息系统和信息地理学是地理科学第二次革命的主要工具和手段。如果说GIS的兴起和发展是地理科学信息革命的一把钥匙,那么,信息地理学的兴起和发展将是打开地理科学信息革命的一扇大门,必将为地理科学的发展和提高开辟一个崭新的天地”。GIS被誉为地学的第三代语言——用数字形式来描述空间实体。
遥感
遥感是以航空摄影技术为基础,在本世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。开始为航空遥感,自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后,标志着航天遥感时代的开始。经过几十年的发展,目前遥感技术已广泛应用于资源环境、水文、气象,地质地理等领域,成为一门实用的,先进的空间探测技术。
遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的,它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理,识别地面上各类地物,具有遥远感知事物的意思。也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料,并从中获取信息,经记录、传送、分析和判读来识别地物。
遥感技术主要特点:
1、可获取大范围数据资料。遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右,陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右,从而,可及时获取大范围的信息。
2、获取信息的速度快,周期短。由于卫星围绕地球运转,从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料,以便更新原有资料,或根据新旧资料变化进行动态监测,这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。
3、获取信息受条件限制少。在地球上有很多地方,自然条件极为恶劣,人类难以到达,如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术,特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。
4、获取信息的手段多,信息量大。根据不同的任务,遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体,也可采用紫外线,红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物内部信息。例如,地面深层、水的下层,冰层下的水体,沙漠下面的地物特性等,微波波段还可以全天候的工作。
全球定位系统
全球卫星定位系统(Globle Positioning System) 是一种结合卫星及通讯发展的技术,利用导航卫星进行测时和测距。全球卫星定位系统(简称GPS) 是美国从本世纪70 年代开始研制,历时20 余年,耗资200 亿美元,于1994 年全面建成。具有海陆空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经过近十年我国测绘等部门的使用表明,全球卫星定位系统以全天候、高精度、自动化、高效益等特点,成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影、运载工具导航和管制、地壳运动测量、工程变形测量、资源勘察、地球动力学等多种学科,取得了好的经济效益和社会效益。
GPS全球卫星定位系统由三部分组成:空间部分—GPS星座(GPS星座是由24颗卫星组成的星座,其中21颗是工作卫星,3颗是备份卫星);地面控制部分—地面监控系统;用户设备部分—GPS 信号接收机。
1、空间部分
GPS的空间部分是由24 颗工作卫星组成,它位于距地表20 200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗) ,轨道倾角为55°。此外,还有4 颗有源备份卫星在轨运行。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图象。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。GPS 卫星产生两组电码, 一组称为C/ A 码( Coarse/ Acquisition Code11023MHz) ;一组称为P 码(Procise Code 10123MHz) ,P 码因频率较高,不易受干扰,定位精度高,因此受美国军方管制,并设有密码,一般民间无法解读,主要为美国军方服务。C/ A 码人为采取措施而刻意降低精度后,主要开放给民间使用。
2、地面控制部分
地面控制部分由一个主控站,5 个全球监测站和3 个地面控制站组成。监测站均配装有精密的铯钟和能够连续测量到所有可见卫星的接受机。监测站将取得的卫星观测数据,包括电离层和气象数据,经过初步处理后,传送到主控站。主控站从各监测站收集跟踪数据,计算出卫星的轨道和时钟参数,然后将结果送到3 个地面控制站。地面控制站在每颗卫星运行至上空时,把这些导航数据及主控站指令注入到卫星。这种注入对每颗GPS 卫星每天一次,并在卫星离开注入站作用范围之前进行最后的注入。如果某地面站发生故障,那么在卫星中预存的导航信息还可用一段时间,但导航精度会逐渐降低。对于导航定位来说,GPS卫星是一动态已知点。星的位置是依据卫星发射的星历—描述卫星运动及其轨道的 的参数算得的。每颗GPS卫星所播发的星历,是由地面监控系统提供的。卫星上的各种设备是否正常 工作,以及卫星是否一直沿着预定轨道运行,都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统 另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准—GPS时间系统。这就需要地面站监测各颗卫星的时间,求出钟差。然后由地面注入站发给卫星,卫星再由导航电文发给用户设备。 GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。
3、用户设备部分
用户设备部分即GPS 信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星,并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后,即可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据,接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算,计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。接收机硬件和机内软件以及GPS 数据的后处理软件包构成完整的GPS 用户设备。GPS 接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。接收机一般采用机内和机外两种直流电源。设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。在用机外电源时机内电池自动充电。关机后,机内电池为RAM存储器供电,以防止数据丢失。目前各种类型的接受机体积越来越小,重量越来越轻,便于野外观测使用。
全球定位系统具有六大特点:第一,全天候,不受任何天气的影响;第二,全球覆盖(高达98%);第三,七维定点定速定时高精度;第四,快速、省时、高效率;第五,应用广泛、多功能;第六,可移动定位。
数字地球
数字地球是对真实地球及其相关现象统一的数字化重现和认识。其核心思想是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会活动诸方面的问题,最大限度地利用资源,并使普通百姓能够通过一定方式方便地获得他们所想了解的有关地球的信息,其特点是嵌入海量地理数据,实现多分辨率、三维对地球的描述,即"虚拟地球"。通俗地讲,就是用数字的方法将地球、地球上的活动及整个地球环境的时空变化装入电脑中,实现在网络上的流通,并使之最大限度地为人类的生存、可持续发展和日常的工作、学习、生活、娱乐服务。
严格地讲,数字地球是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础,以宽带网络为纽带运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述,并利用它作为工具来支持和改善人类活动和生活质量。
地理信息技术是个比较有专业针对性的科目类别。
近几年来在地球物理信息技术的应用已经扩展至:高分辨地震勘探、岩石圈地球物理测量和数据处理、油气藏描述与油气藏表征、复杂油气田物探、地震波场模拟、基于模型的深度域地震成像、地球物理井间电磁测井及层析成像、水资源与工程环境勘查以及非地震探测、海洋地球物理勘察、复杂油气田物探石油和地球探测信息分析。
总之前途无量哦。
Ⅲ 地理信息系统在测绘领域有哪些应用
◆ 资源管理 (Resource Management)
主要应用于农业和林业领域,解决农业和林业领域各种资源(如土地、森林、草场)分布、分级、统计、制图等问题。主要回答“定位”和“模式”两类问题。
◆ 资源配置 (Resource Configuration)
在城市中各种公用设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供应等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。GIS在这类应用中的目标是保证资源的最合理配置和发挥最大效益。
◆ 城市规划和管理 (Urban Planning and Management)
空间规划是GIS的一个重要应用领域,城市规划和管理是其中的主要内容。例如,在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面(城市资源配置问题)等。
◆ 土地信息系统和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)
土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容,借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。
◆ 生态、环境管理与模拟 (Environmental Management and Modeling)
区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。
◆ 应急响应 (Emergency Response)
解决在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时,如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。
◆ 地学研究与应用 (Application in GeoScience)
地形分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间统计分析、制图等都可以借助地理信息系统工具完成。
◆ 商业与市场 (Business and Marketing)
商业设施的建立充分考虑其市场潜力。例如大型商场的建立如果不考虑其他商场的分布、待建区周围居民区的分布和人数,建成之后就可能无法达到预期的市场和服务面。有时甚至商场销售的品种和市场定位都必须与待建区的人口结构(年 龄构成、性别构成、文化水平)、消费水平等结合起来考虑。地理信息系统的空间分析和数据库功能可以解决这些问题。房地产开发和销售过程中也可以利用GIS功能进行决策和分析。
◆ 基础设施管理 (Facilities Management)
城市的地上地下基础设施(电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、 电力设施等)广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征的。它们的管理、统计、汇总都可以借助GIS完成,而且可以大大提高工作效率。
◆ 选址分析 (Site Selecting Analysis)
根据区域地理环境的特点,综合考虑资源配置、市场潜力、交通条件、地形特征、环境影响等因素,在区域范围内选择最佳位置,是GIS的一个典型应用领域,充分体现了GIS的空间分析功能。
◆ 网络分析 (Network System Analysis)
建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型,研究交通流量、进行交通规则、处理地下管线突发事件(爆管、断路)等应急处理。 警务和医疗救护的路径优选、车辆导航等也是GIS网络分析应用的实例。
◆ 可视化应用 (Visualization Application)
以数字地形模型为基础,建立城市、区域、或大型建筑工程、着名风景名胜区的三维可视化模型,实现多角度浏览,可广泛应用于宣传、城市和区域规划、大型工程管理和仿真、旅游等领域。
◆ 分布式地理信息应用 (Distributed Geographic Information Application)
随着网络和Internet技术的发展,运行于Intranet或Internet环境下的地理信息系统应用类型,其目标是实现地理信息的分布式存储和信息共享,以及远程空间导航等。
Ⅳ 测绘地理信息类包括哪些专业
测绘地理信息类专业包括工程测量技术、摄影测量与遥感技术、测绘工程技术、测绘地理信息技术、地籍测绘与土地管理、矿山测量、测绘与地质工程技术、导航与位置服务、地图制图与数字传播技术、地理国情监测技术、国土测绘与规划。一、矿山测量专业
培养目标:培养掌握数字测绘技术,进行地理空间信息采集、处理和应用的高级技术应用性专门人才。
核心能力:数字测绘技术与地理空间信息的采集、处理和应用技能。
核心课程与主要实践环节:数字化测图技术、控制测量与GPS测量技术、地理信息系统应用技术、空间数据误差处理方法、地图制图、数字摄影测量、数据结构与数据库、CAD技术与计算机图形学、数字化测图实习、控制测量与GPS测量实习、地理信息系统应用实习、数字测量实习、毕业综合实训与毕业设计等,以及各校的主要特色课程和实践环节。
二、地图制图与数字传播技术专业
开设课程 : 经济地理学、自然地理学、城市规划原理、地图学、测量学、遥感概论、地理信息系统、计算机地图制图、全球定位系统、数字图像处理、GIS设计应用、面向对象程序设计、网络地理信息系统、数据库技术等。
培养目标:根据党和国家的教育方针,适应地方经济与社会发展需要,培养具有坚定正确的政治方向和良好的思想道德品质,掌握地图学、地理信息系统、计算机科学的专业基础理论、基本知识和基本技能,熟悉地理信息数据采集、信息数据输入与编辑、专题制图及“3S”集成,了解本专业的最新发展动态,具有一定的实践能力和适应能力,德、智、体、美、劳全面发展,能够胜任各行业涉及信息技术的领域与地理信息系统有关的`应用、技术开发、生产管理、行政管理及信息管理等岗位工作的应用型人才。具有继续接受高一级专业深造的知识和能力。
三、摄影测量与遥感技术专业
培养目标:培养掌握摄影测量与遥感技术专业必需的基础理论和基本技能,从事摄影测量及其应用领域的高级技术应用性专门人才。
核心能力:像片判读调绘、控制、数字摄影测量、遥感图像分析的技能。
核心课程与主要实践环节:测量平差与计算机程序设计、数字化测图技术、控制测量与GPS测量技术、摄影测量、解析摄影测量、遥感技术及应用、地理信息系统原理及应用、地形测量及实习、像片判读调绘实习、数字摄影测量及实习、毕业综合实训与毕业设计等,以及各校的主要特色课程和实践环节。
Ⅳ 测绘地理信息技术专业学什么
测绘地理信息技术专业主要学地图学与地图制图、测量学、AUTOCAD、全球定位系统原理与应用、控制测量学、误差理论与平差基础、地理信息系统导论、遥感导论、工程测量学、数字测图原理与方法、地籍与房产测量、GIS软件操作与GIS数据库建设、GIS工程设计与开发、GIS空间分析与应用等课程。在校内进行数字测图、测量数据处理、控制测量、GPS测量、工程测量、摄影测 量、ArcGIS数据编辑处理、MapGIS数据编辑处理、空间数据库建设实训。
测绘地理信息技术专业培养德智体美全面发展,掌握必备的'测绘地理信息理论知识,具备测量仪器操作、空间数据采集处理、数字化成图、空间导航、测绘无人机应用等基本技能,能在测绘、建筑、交通、水利、国土、城建、房产等相关部门从事国家基础测绘、房地产测量、工程测量、数据处理及信息化及测绘项目组织管理工作等的高端技能型专门人才。
Ⅵ 地理信息系统在测绘领域有哪些应用
GIS 的应用领域 地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展,广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。 (加测绘、应急、石油石化等国民经济各个领域。)
Ⅶ 测绘地理信息技术是干什么的
测绘地理信息技术主要研究地理勘测、设计、施工、管理等方面基本知识和技能,进行地理空间数据的采集、处理、分析、制图与建库,工程勘测、设计、施工等。
例如:地籍修测、补测与全测与地籍数据库建设、管理及房地产信息管理,网络地图等地理空间数据的采集、处理、分析、制图等。
测绘地理信息技术专业主要职业能力:
1、具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力。
2、具备空间数据库建设、维护、管理和数据库更新的能力。
3、具备良好的团队合作精神和独立工作能力。
4、掌握空间地理信息系统的基本理论。
5、掌握测绘基础、数字测图技术、控制测量、GPS测量技术、测量数据处理和工程测量的理论知识。
6、掌握地理信息系统软件的应用和使用方法。
7、了解测绘工程设计方法及地理信息系统软件的二次开发。
Ⅷ 大数据时代测绘地理信息如何发展
地理信息产业,是以现代测绘技术、信息技术、计算机技术、通讯技术和网络技术相结合而发展起来的综合性产业。既包括
GIS(地理信息系统)产业、卫星定位与导航产业、航空航天遥感产业,也包括传统测绘产业和地理信息系统的专业应用,还包括LBS(基于位置服务)、地理信息服务和各类相关技术及其应用。
随着网络技术的不断发展,云计算大数据移动互联网的普及,地理信息软件也应推动地理信息获取、处理、管理和网络化分发服务软件产品的集成,重点发展基于下一代互联网、移动互联网等,适应云计算技术、时空技术、三维技术等的地理信息系统软件产品。
地理信息产业总产值
根据前瞻产业研究院发布的《地理信息产业发展前景与投资战略规划分析报告》数据显示,截至2013年底,行业内企业达2万多家,从业人员超过40万人,年产值近2,600亿元。新应用、新服务不断产生,互联网搜索和电子商务提供商、通信服务提供商、汽车厂商等纷纷涉足地理信息应用领域,形成了遥感应用、导航定位和位置服务等产业增长点。
到2020年,政策法规体系基本建立,结构优化、布局合理、特色鲜明、竞争有序的产业发展格局初步形成,互联网搜索和电子商务提供商、通信服务提供商、汽车厂商等纷纷涉足地理信息应用领域,新应用、新服务不断产生,形成遥感应用、导航定位和位置服务等产业增长点。2016
年4360亿人民币,年均复合增长率为20%,到2020年地理信息产业的总产值规模将达到9040.90亿人民币,未来10年,地理信息产业总产值将保持稳定高速的年均增长率,到2021年形成万亿元的年产值。
地理信息服务业服务总值持续快速增长,2020年将达1,736亿元
地理信息服务业是地理信息产业的核心部分,近年来,随着“一带一路”等国家战略的提出,不动产统一登记等一系列国家重大项目和重点工作的启动,国家现代测绘基准体系基础设施建设的推进,基础地理信息数据更新速度的加快,数字城市及智慧城市应用范围的不断扩大,地理信息服务总值持续快速增长。
同时,随着地理信息的不断发展,新应用、新服务不断产生,互联网搜索和电子商务提供商、通信服务提供商、汽车厂商等纷纷涉足地理信息应用领域,形成了遥感应用、导航定位和位置服务等产业增长点。参与主体的多样化结合商业模式的创新,地理信息产业正逐步走向应用多元化、深度化的时代,企业的核心竞争力不断提高。
阿里巴巴、腾讯、网络等大型互联网企业积极进军地理信息产业,给传统的中小地理信息企业带来了不小的竞争压力,导致了企业竞争的加剧,但同时也为加快产业提质增效和地理信息企业转型升级提供了强大外力。今后,产业的发展应是“互联网+
”驱动下的有质量、有效益的创新发展。
地理信息服务业未来发展趋势
产业链将进一步延伸
在大数据时代,基于物联网、云计算、互联网技术发展的大数据技术将对地理信息服务业产业链的各个环节产生全方位的影响,引起地理信息服务业产业链结构的调整。
产业链结构的调整主要表现为产业链变长的趋势。在大数据时代,地理大数据分析与挖掘可以直接创造价值,为用户提供服务。而地理大数据分析与挖掘需要掌握专门的技术,可能还需要一定的行业背景,因此很可能发展成为一个独立增值的产业链环节。此外,地理数据与其他大数据的集成,地理大数据的存储、管理与运营都需要专门的设备和技术,在大数据时代,也很有可能发展成为一个独立的产业链环节。
“互联网+测绘”将成行业新常态
近年来,随着互联网时代的深刻变革,云计算、大数据、物联网等智能化技术的发展对测绘科学不断渗透,地理信息服务业的产业结构、产品内容及服务范围发生了重大变化,“互联网+测绘”将成为地理信息服务业新常态。
行业内企业向综合性和个性化方向发展
在大数据时代,以需求为导向的地理信息服务企业主要向两个方向发展。一是综合性,即地理信息服务企业提供的服务从单一内容的服务向多类型服务发展,从满足单一需求向提供整体解决方案发展,从提供某一种产业活动向提供多种产业活动发展。地理信息服务企业的综合化发展趋势同时也顺应和体现了地理信息技术的发展趋势。
近年来,3S技术趋于融合发展,地理信息服务领域的内外业一体化、软硬件一体化也更加明显,同时,云计算、物联网、大数据等技术的发展,也使地理信息服务企业提供应用整体解决方案服务成为可能。二是个性化,在大数据时代,利用大数据发现需求、挖掘各类信息、解决各类问题的需求将迅速增长,公众用户的个性化产品发展空间广阔。
Ⅸ 当代地理科学研究的前沿领域有哪些
1当代地理科学的前沿领域与发展趋势 一、当代地理科学研究的前沿领域
1.全球变化及其区域响应研究
全球变化研究是20世纪80年代国际学术界为迎接人类所面临的资源、环境和发展问题而设计和实施的研究计划,是人类历史上最为庞大的超级科学计划。研究学科涵盖大气、海洋、地理、地质、地球物理、环境、生物、生态、能源、人口、经济等诸多学科,研究人员涉及自然科学界和社会科学界的科学家以及政府和企业界的管理人员,研究方法强调学科的交叉和理论的集成,并将地球系统科学作为其研究的新方法。全球变化研究目前由世界气候研究计划(WCRP)、国际地圈生物圈计划(IGBP)、全球环境变化人文因素计划(IHDP)、生物多样性计划(DIVER SITAS)等4个正在执行的研究计划组成,每个计划包含有一系列核心计划和交叉计划。为保障各项计划的顺利进行,相应地设计了一系列数据观测与采集系统作为技术支撑,主要有:地球观测系统(EOS)、全球气候观测系统(GCOS)、全球海洋观测系统(GOOS)、全球陆地观测系统(GTOS)、全球环境监测系统(GEMS)、全球环境调查系统(GOES)等。
全球变化研究在过去、现在和未来,都是地理学的重要研究领域,在国际地圈生物圈计划和国际全球变化人文因素的推动下,不断开拓新的研究领域。全球变化及其区域响应涉及古地理环境演变、土地利用和土地覆被变化、减轻自然灾害、典型区域环境定位研究以及全球环境变化的对策等众多领域。我国的青藏高原、黄土高原等区域和全球环境变化关系密切,正是地理学研究可以发挥特长、显示才干的领域。
2.陆地表层过程和格局的综合研究
地理学的传统研究领域是发生在陆地表层各种自然和人文现象的空间分异和空间组织。认识这种分异和组织的规律,对于合理布局经济活动,开发利用和保护自然资源,避免和减轻自然灾害有着重要的价值。然而,停留在经验性、描述性范围的空间格局研究,所能达到的视野有很大的局限性,不能提供为认识和预测地理环境变化所必须的资料。因此20世纪60年代以来,国内地理学界发展了地表热量与水分平衡、地理环境中化学元素的迁移转化以及生物群落与其环境之间的物质、能量的交换等三个过程研究的方向,国内外地理学界也发展了用社会科学理论解释空间格局的人文地理方向。在这些方向上,自然地理学研究注重野外定点观测和室内的实验研究,人文地理注重地理空间人流和物流的调查分析。近年来,国内外许多地理学者认识到,要推动地理学的发展,必须在格局与过程的相互作用方面加强研究,地理学家必须强调格局和过程及其间的关系。发生在各种类型和各种尺度的区域中的过程必然产生一定的格局,而格局的变化又会影响到自然、生态、社会发展的进程。这就产生了不同尺度区域之间的相互依赖性。陆地表层系统包括与人类密切相关的环境、资源和社会经济在时空上的结构、演化、发展及其相互作用,是地球表层最复杂、最重要、受人类活动影响最大的一个子系统。因此,对它的研究是地理科学未来发展的重要趋势。当前,人们日益关注与人类生存密切相关的陆地表层环境的状况和变化趋势。从本质上看,陆地表层的环境变化是特定地域上地表过程的方式和强度在人为或自然因素作用下发生改变的结果。陆地过程的研究将朝微观深化和宏观综合两个方向发展,关键在于地理系统中界面过程的综合研究。其主要意义在于:能有效地研究开放系统间物质、能量和信息的交换,从而促进地理学向理论方面深入;界面过程研究实际上是系统间接口的研究,将促进发展地理学的综合方法,导致跨学科、跨部门的相互渗透和相邻学科成就的引进。
陆地表层系统具有空间分布不均匀的显着特点,对全球问题的认识水平在很大程度上取决于对地域分异的了解和研究的深度,将陆地表层划分为不同的地域类型,研究不同地域类型的过程、结构和演化,比较其间的异同,是陆地表层格局研究的重要内容。在研究陆地表层过程中,也要关注海陆相互作用,特别是海洋对陆地过程的影响和作用。从全球环境变化领域、地球系统科学和全球经济一体化的形势看,也需要一个比较好的、便于应用的、兼顾自然和人文两方面的区域框架,并根据客观实际变化及时更新。我国幅员广袤,东临太平洋,西靠欧亚腹地,南北跨越热带、亚热带和温带,山地高原众多,季风发达,既有湿润的森林又有极端干旱的荒漠,形成三大自然区并列的独特格局。复杂多样的自然环境为不同区域、类型和自然过程的比较研究提供了舞台。对地表过程和格局相互关系的综合研究,将促进全球环境变化区域响应的研究,成为发展陆地表层系统科学的基础理论。
作者:159.226.115.* 2006-10-28 22:37 回复此发言 2当代地理科学的前沿领域与发展趋势
3.自然资源保障和生态环境建设研究
水资源、土地资源和生物资源是地球人类家园支撑系统的重要组成部分。我国上述自然资源的人均占有量少、空间分布不均衡,经济高速发展对自然资源的压力加大。长期以来掠夺式的开发和不合理的经营管理,导致自然资源枯竭、环境退化和生物多样性丧失等一系列问题,这些问题成为制约我国社会经济可持续发展的严重障碍。可持续发展要求在不同尺度的区域内,社会经济发展与人口、资源、环境保持协调的关系。
因此,应综合研究我国各类自然资源的格局、过程和动态,从整体出发,研究各类自然资源之间的相互关系,揭示其组合特征和演变规律。研究自然资源和生态环境之间,不同区域的资源与环境之间,特别是人类活动与资源、环境之间的相互关系,揭示自然资源的时空变化规律并评估自然资源开发利用的环境效应,阐明人类经营活动对自然资源和生态环境的影响,提出其调控机制和对策。土地退化生态环境恶化具有明显的区域差异,要划分不同的生态类型,对其成因机制、动态过程和发展趋势进行全面系统的研究,提出宏观整治战略及生态环境建设的途径和措施。
4.区域可持续发展及人地系统的机理和调控研究
1992年6月在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上通过了全球可持续发展的总体战略纲领《21世纪议程》。随着《21世纪议程》在全球范围内的贯彻实施,中国政府于1994年制定了《中国21世纪议程——中国21世纪人口、环境与发展白皮书》,可持续发展被纳入全国、各省区和一些大城市的国民经济计划之中。随着可持续发展实践工作的开展,地理学者也展开了对可持续发展理论与实践相结合的研究。
可持续发展是整个人类社会发展的目标,协调人与自然的关系是实现这一目标的基本手段,而人地关系的协调需要从全球、国家和地区等不同尺度和层次上进行。人口、经济发展、资源、环境和生态等可持续发展的核心问题以及它们之间的相互关系,无不表现出明显的区域差异。不同的地域,其人口、资源、环境和发展的内涵也不同。区域尺度的可持续发展研究是地理学更能发挥优势的领域。
地球上凡是有人类居住的地区,以人类和人类的经济社会活动为一方,以地球表层包括岩石、大气、水、土壤、生物为主体的,人类赖以生存的地理环境为另一方,组成相互联系、相互作用的综合体,即人地系统。人地系统包括人对地的依赖性和人的能动作用,它随着人类社会的发展而变化。历史经验表明,人和地之间应保持和谐、协调的关系,人类应当自觉地按照客观规律去利用和改造“地”,妥善处理好两者的关系,才能达到可持续发展的目标。人地系统研究具有跨学科的特点,人地系统是一个动态的、开放的、复杂的巨系统,为此要从空间结构、时间过程、组织序变、整体效应、协同互补等方面去认识和寻求全球的、全国的或区域的人地关系的整体优化、协调发展及系统调控的机理,为区域可持续发展和区域决策与管理提供理论依据,其中心目标是协调人地关系,重点研究人地系统的优化,并落实到区域可持续发展上。在人地关系协调中,人口与经济社会发展同自然资源和环境之间,存在着直接和间接的反馈作用并相互交织在一起。自然资源与自然环境对人类活动有促进与抑控作用;人类对自然系统投入可控资源、治理自然灾害、改善环境质量、开发各种资源,从而实现产出并予以优化。任何区域开发、区域规划和区域管理都必须以改善区域人地相互作用结构、开发人地相互作用潜力和加快人地相互作用在地域系统中的良性循环为目标。
5.地球信息科学、技术和“数字地球”研究
地球信息科学是地球系统科学、空间技术和信息科学等交叉、融合的产物。它以信息流为手段研究地球系统的物质流、能量流和人流的运动状态和方式。由于地球信息科学的多学科性,它能够为地球系统中许多研究领域的综合、大型地学问题的解决和研究提供强有力的支持,以至于全新的研究和解决方案。地球信息科学的形成和发展,标志着信息时代地球科学的研究方向,有着广泛的社会需求。
作者:159.226.115.* 2006-10-28 22:37 回复此发言 3当代地理科学的前沿领域与发展趋势
地球空间信息技术的发展,使得人类有能力对全球性问题进行系统研究,促进了地球系统科学研究的现代化和信息化。“数字地球”的核心思想是用数字化手段,整体性地研究解决地球问题和最大限度地利用信息资源。它不仅为地球可视化提供平台,而且为地球科学实验提供一个基本模型框架。利用这个框架,可以重演地球整体各圈层的演变与相互作用的历史、评价现状、预测未来。地球信息科学研究则为“数字地球”关键技术的解决奠定了科学基础,其发展将有助于推动“数字地球战略与中国对策”的研究。
二、地理学的发展趋势
1.人文地理和自然地理高度综合
长期以来,自然地理和人文地理割裂对立的二元论阻碍了地理学整体综合研究的发展。随着社会经济的发展和科学技术的进步,人类活动对自然环境的作用越来越大,其影响也愈加显着。地理学应十分重视人文因素的影响及其反馈的研究,重视和发展与人文因素有关的分支学科,并促进其与自然地理学各学科间的渗透和融合。在人类对自然环境影响日益强烈的今天,人地关系更紧密地交织在一起,并且扩展成为全球环境变化问题。自然地理研究不应该是纯自然主义的,它也研究人对自然环境的作用及其反馈,人文地理研究也离不开自然系统和生态学的基础。多数学者认为,无论从地理学发展史、地理思维和社会实践看,统一的地理学或综合地理学是客观存在的,并且是社会发展所需要的。这种综合在地理学内部表现为人文地理与自然地理的相互渗透,重大的自然地理过程纳入了人类活动因素的驱动力研究,而人文地理研究也将资源环境作为作用因素和决策目标的有机组成部分。在地理学外部则更多地强调地球4大圈层的相互作用关系研究,人类发展与环境问题成为新世纪地球系统科学的共同主题,表现在以人地协调发展为目标,以区域为主要研究对象,实现资源、人口、环境、社会、经济的持续发展。
2.深化微观研究,探究地理事物的成因和变化机理
从发展趋势看,微观研究的深化主要表现在由静态、类型和结构的研究转变向动态、过程和机理的研究以及进一步的动态监测、优势调控和预测预报等。自然地理侧重生物、化学和物理过程的研究,人文地理侧重经济、文化和社会过程的探讨。
3.进一步拓展地理学的应用研究领域
地理学,尤其是中国的地理学,属于应用性较强的学科。特别是在地理信息系统快速发展的最近20多年,地理学不仅在决策支持方面,在涉及区域和空间问题的管理方面也拓展了许多应用领域。20世纪80年代以前,地理学的决策支持研究在我国主要集中在农业发展、工业的资源开发和利用、重大项目的选址、区划和区域规划领域。随着环境问题越来越受到政府和社会的重视,资源保护、环境建设、灾害防治、城市和农村发展等问题成为地理学应用研究的热点,以GIS技术应用为龙头的地理信息和3S技术应用产业化也以前所未有的速度发展起来,有力地增强了地理学研究成果的应用价值。
4.研究方法和技术的现代化
地理学经历了从个别地理知识的记载到地理现象的归纳解释,从定性的文字描述到定量化揭示地理现象发生发展规律的过程,从最初的多元统计与线性规划的应用,到后来系统科学、灰色描述、模拟实验在人地相互关系、自然过程模拟、社会发展因子相关分析等方面的应用,到今天对地观测系统、全球定位系统和卫星网络通讯技术的建立和应用,大大提高了地理研究的效率和质量。地理学的研究对象也从点到面、由微观到宏观、由区域到全球。地理学研究技术手段的丰富达到了一个前所未有的高度,可以认为当代地理学也正在从经验科学走向实验科学。