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浅谈地理信息科学与多个学科的交叉联系

摘要：地理信息科学是传统科学和现代技术相结合而诞生的边缘学科，因此它明显的

体现出了多学科交叉的特征。本文从地理信息科学理论构成中的学科交叉性和地理信

息科学应用领域的学科交叉性两方面简单的对地理信息科学和计算机科学、地图学、

医学、大气科学等多个学科的关联性做了总结，认识到地理信息科学先进的计算机技

术、多媒体技术、数据挖掘技术、海量存储技术等手段，可以解决目前社会经济技术

发展所面临的很多环境、资源等问题。

关键词：地理信息科学多学科交叉理论构成应用领域

1.引言

Goodchild于1992年提出地理信息科学（GeographicInformationScience）的概念，

他认为地理信息科学主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、储存、提取以

及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。地理信息科学的提出是地理信息系统技

术及其应用发展到一个相当水平后的必然要求，从科学的基本性质看，它由三部分组

成：地球信息机理是其理论研究的主体，地理信息技术是其研究手段，全球变化与区

域可持续发展主要应用研究领域。作为一门传统科学与现代技术相结合而诞生的边缘

科学，地理信息科学明显的体现出多学科交叉的特征，这一特征不仅表现在其基础理

论体系中，更变现在其应用领域。

2.地理信息科学基础理论构成中的学科交叉

如上文所述，地球信息机理是其理论研究的主体，地理信息技术是其研究手段，全

球变化与区域可持续发展主要应用研究领域。这就要求地理信息科学研究过程中要涉

及到地理学、地图学、数学、计算机科学以及一切与获取、处理和分析空间数据有关

的学科。而这些交叉学科的理论同样构成地理信息系统的基础理论体系。

2.1计算机科学与地理信息科学

地理科学的基础理论是理论地理科学；技术科学是地理信息科学；技术工程是地理

系统工程三个层次。地理信息科学主要研究技术科学的天地信息一体化网络系统。地

理信息科学利用航天技术获得人地系统的海量信息，利用计算机技术处理人地系统的

海量信息。地理信息科学中的一般地理复杂方程的建立，向理论地理科学提供了理论

基础，向地理系统工程提供了应用可能。地理信息科学自身将在新一代地理信息系统

———地理信息网络系统的发展中迅速发展。

2.2数学与地理信息科学

数学模型仍将是地理科学发展中的重要领域，目前地理学主要是方法论上的落后，

使人在现代科学技术条件下面对地理学问题却又无所适从。一方面!数学以完备而严密

的逻辑性!统领其他自然科学，另一方面，数学常常在极其抽象的外表下与自然科学其

他领域发生直接的联系，地理信息科学也不例外

2.3地图学与地理信息科学

专题地图以同一种投影、同一种比例尺以大地图集的方式表现出来，利用遥感影像与

统一的地形底图，快速地完成专题图的系列成图，这应该是21世纪的进步。但是专题

地图是矢数据结构的符号系统，遥感影像是栅格数据结构的图像系统。图像比符号的

信息量要大得多，因此又有影像专题地图的制作。影像专题地图以同样的影像为背

景，使得专题地图趋向同化，因此没有能够推广。遥感影像结合地面专题实况调查，

以计算机人工智能方法分类、提取、增加、模拟、注释从而完成专题影像图的研究尚

未得到成功的经验。因此专题遥感影像成图仍然是需要深入研究的问题，而且只有遥

感影像进一步普及，专业人员熟悉计算机图像处理，才能彻底解决的。由此可见，地

理信息系统不是仅仅与计算机科学和数学有关，而是与地理科学所有学科有关，其中

当然包括地图学。

3.地理信息科学应用领域的多学科交叉性

地理信息科学的应用领域广泛，涉及地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、

空间科学、地球科学、信息科学和管理科学等，它以先进的计算机技术、多媒体技

术、数据挖掘技术、海量存储技术等为手段，在目前社会经济技术发展所中的疾病、

农业发展、环境、能源问题、动态监测、空间规划、军事等领域发挥十分重要的作

用。

3.1GIS空间分析技术在传染病流行病学方面的应用

首先，研究传染病时空分布模式及特征，探索传染病发病“热点区域”空间特征是疾

病发生与流行的主要反映形式，只有了解了空间分布特征，才能更有效地研究疾病发

生及其流行的影响因素、传播规律等。其次，用于传染病影响因素或危险因素分析传

染病的流行扩散和地理环境、社会人口经济等因素密切相关。GIS可通过空间关系将

空间数据和属性数据包括疾病数据连接起来，然后按不同的要素(如气候、土壤植被类

型、发病率、湿度、媒介等)进行专题分析和叠加分析，即把同一地区、同一比例尺的

两种以上专题