生態(tài)環(huán)境綜合信息圖譜生成與應用

前言

　　20世紀70年代以后，微電子技術、計算機技術、信息技術、空間技術和現(xiàn)代數(shù)字通信技術的迅速發(fā)展，使人類全面進入信息時代。信息技術和空間技術不僅推動了地球科學和地球系統(tǒng)科學的信息化和數(shù)字化，而且極大地推動了全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、計算機制圖與地圖學的發(fā)展，并為更高層次的地球信息科學的誕生創(chuàng)造了條件。而全球變化與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展，以及人類社會所面臨的資源短缺、環(huán)境惡化、災害頻繁等緊迫問題的解決，都要求研究和揭示全球氣候與環(huán)境變化規(guī)律，尋求人口、資源、環(huán)境與發(fā)展相互協(xié)調(diào)的途徑。這種客觀需求，也促進了地球信息科學的誕生。　　地球信息科學是通過對地球系統(tǒng)內(nèi)部多源信息獲取、傳輸、處理、感受、響應與反饋的信息機理及信息流過程的深入研究，揭示復雜地球巨系統(tǒng)各圈層相互作用與影響；闡明全球變化、人地系統(tǒng)、區(qū)域可持續(xù)發(fā)展中的物質(zhì)流、能量流、信息流的過程及其時空變化規(guī)律，以及信息流對物質(zhì)流與能量流的調(diào)控作用，為地球系統(tǒng)科學提供全新的研究技術，為各部門宏觀調(diào)控、規(guī)劃決策與工程設計提供全方位的信息服務。　　從20世紀90年代中期開始，陳述彭院士及其周圍的一些學者在致力于創(chuàng)建地球信息科學這一新興學科的同時，受生物信息圖譜的啟示，傳承中國歷來發(fā)展的圖形與譜系相結合的圖譜模式和方法，于1997年開創(chuàng)了“地學信息圖譜”這一新的研究領域。當時組織了中國科學院地理研究所、北京大學、北京師范大學、南京師范大學、浙江大學、解放軍測繪學院等單位的專家教授多次開會進行研討。這些單位的學者就地學信息圖譜的概念（包括定義、內(nèi)涵、分類）與理論方法開展了探討，組織了有關地學信息圖譜的課題研究，先后發(fā)表了一些論文。我本人也進行了自然景觀綜合信息圖譜的研究試驗。2001年出版了由陳述彭院士主編、10多位學者撰稿的《地學信息圖譜探索研究》。從此，在國內(nèi)掀起了研究地學信息圖譜的熱潮。來中國參加國際學術會議或進行學術交流的國外學者對中國學者提出的地學信息圖譜的概念與方法也表現(xiàn)出很大的興趣并表示贊賞。

內(nèi)容概要

本書以福建為例，在GIS集成技術支持下，依據(jù)地學基礎理論、信息傳輸機理，結合空間數(shù)據(jù)的建設，對福建生態(tài)環(huán)境綜合信息圖譜的生成和應用進行研究。尤其對地學信息圖譜實現(xiàn)方法進行了探討，用實例說明了面向圖譜生成的數(shù)據(jù)處理、綜合系列圖的生成方法以及生態(tài)環(huán)境綜合信息圖譜的構建；用實例驗證并揭示生態(tài)環(huán)境的時空變化規(guī)律。最后，研究了福州市區(qū)土地利用變化動態(tài)圖譜以及閩西根溪河流域水土流失圖譜，探討了如何將區(qū)域可持續(xù)發(fā)展成果的有關信息轉換為征兆圖譜、診斷圖譜以及實施圖譜。    本書可作為地理、測繪、生態(tài)與環(huán)境、遙感、地圖與地理信息系統(tǒng)專業(yè)本科生或研究生的選讀教材，也可作為相關專業(yè)的技術人員和有關大、中專院校師生的參考書。

作者簡介

　　余明，教授，博士。畢業(yè)于武漢大學資源與環(huán)境學院地圖學與地理信息工程專業(yè)。現(xiàn)在福建師范大學地理科學學院地球信息系工作，GIS專業(yè)學科負責人。主要研究領域為資源與環(huán)境、地學信息圖譜及應用、GIS理論與方法及其應用等。近年來，主持省級課題6項，參與國家級或省級課題8項。發(fā)表論文60余篇。

書籍目錄

第1章　緒論  §1．1　地學信息圖譜研究背景    1．1．1　地學圖譜的提出    1．1．2　地學的研究對象和方法    1．1．3　地學信息圖譜研究進展    1．1．4　幾個熱點問題討論    1．1．5　地學信息圖譜方法論的認識    1．1．6　地學信息圖譜傳輸模式探討    1．1．7　地學信息圖譜與相關學科的關系  §1．2　地學信息圖譜研究意義和目的    1．2．1　研究意義    1．2．2　研究目的  §1．3　研究區(qū)概況  §1．4　研究內(nèi)容與章節(jié)安排  §1．5　本章小結第2章　地學信息圖譜實現(xiàn)方法  §2．1　面向圖譜生成的數(shù)據(jù)處理    2．1．1　遙感數(shù)據(jù)提取和處理法    2．1．2　GIS空間分析法    2．1．3　空間數(shù)據(jù)挖掘法  §2．2　野外考察    2．2．1　野外考察意義    2．2．2　野外考察線路及工作  §2．3　生態(tài)環(huán)境綜合系列圖生成法    2．3．1　主要方法    2．3．2　生態(tài)環(huán)境綜合系列圖生成  §2．4　生態(tài)環(huán)境綜合信息圖譜生成法    2．4．1　主要構建步驟　　……第3章  生態(tài)環(huán)境綜合信息圖譜指標體系及分類體系第4章  生態(tài)環(huán)境綜合信息圖譜數(shù)據(jù)庫第5章  生態(tài)環(huán)境綜合信息圖譜及應用第6章　總結與展望彩色圖版附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

　　據(jù)近期研究文獻報道表明：我國現(xiàn)已確立了地學信息圖譜的定義和科學內(nèi)涵；但在方法和技術上，還有待進一步突破（齊清文等，2004）。地學信息圖譜是利用現(xiàn)代技術和方法與我國傳統(tǒng)研究成果相結合的產(chǎn)物，從發(fā)展過程來看，它經(jīng)歷了景觀制圖實驗階段、圖譜概念的提出和地學信息圖譜理論的形成階段，目前，正處于進一步發(fā)展理論和實踐探索應用階段?！　∩鷳B(tài)環(huán)境是人類生存、生活和繁衍的基本條件，其結構能反映地表的基本特征，對生態(tài)環(huán)境的分析研究是表達地表環(huán)境結構的基本方法，也是傳統(tǒng)地學經(jīng)典范式之一；然而，信息時代的生態(tài)環(huán)境研究，則需要大量數(shù)字化的地學數(shù)據(jù)構建空間數(shù)據(jù)庫進行空間分析。將地學信息圖譜的概念引入生態(tài)環(huán)境應用研究中，不僅有助于揭示生態(tài)環(huán)境規(guī)律，而且也有助于促進地學信息圖譜走向從理論與實踐相結合的道路。由于地學信息圖譜的理論和方法在生態(tài)環(huán)境中的應用還剛剛起步，有必要在前人工作的基礎上選擇一個典型的生態(tài)樣區(qū)進行深入研究?！　?002年至今，筆者開始關注地學信息圖譜方法和應用研究這一領域，在國家自然基金和福建省自然基金支持下，對福建生態(tài)環(huán)境信息圖譜研究做了一些工作。本書則以地學信息圖譜理論為基礎，以GIS集成技術為支撐，基于福建的一些縣、市為例，探討研究生態(tài)環(huán)境綜合信息圖譜的生成和應用。　　1.1.4 幾個熱點問題討論　　上述已強調(diào)地學信息圖譜理論源自地學基礎、認知基礎以及地球信息傳輸機理，但地學信息圖譜技術隨著GIS集成技術的強大不斷得到發(fā)展，理論也漸趨完善。下面，對地學信息圖譜的幾個關鍵性熱點問題進行討論?！　?.地學信息圖譜單元問題　　地球表層是地理空間認知的研究對象，而地理單元是空間認知的基本實體，是地理學家進行空間認知思維、組織地理信息、建立地理概念、構建模型、理解和認識現(xiàn)實世界的“基本空間功能單元體”，所以，地理單元的研究對地球表層系統(tǒng)研究具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。

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