人類社會正從丁業(yè)經(jīng)濟邁向知識經(jīng)濟時代，一場以信息技術 為核心的革命正在深刻改變著人類生活與社會面貌。作為全 球信息化浪潮重要組成部分的地理信息系統(tǒng)的建設與應用，正日益引起科技界、企業(yè)界和 *** 部門的廣泛關注。20世紀 中葉，計算機的發(fā)明與應用標志著之一次信息革命的開始，人類社會隨之進人信息時代。信息的巨大物化力量使得它逐漸 成為一種重要的社會資源和社會動力源，從而引起社會職能、模式、結構、價值以及人們工作和生活方式的變革。人們工作 的重點從單獨的物質生產轉移到對信息的采粢、處理、分析 和利用上來。另外，由于社會的進步、人們開始覺悟到對賴 以生存的地球資源的利用，不能是簡單地掠奪，而應將開發(fā)和 保護結合起來進行科學管理和合理利用，于是,興起國土規(guī)劃、各種資源清查、環(huán)境監(jiān)測等大型工程。然而，面對這些大型工 程所獲取的海量資源環(huán)境信息，傳統(tǒng)的調査報表、統(tǒng)計圖表 和手工制圖的方式已遠遠不能滿足時代需求，如何利用計算機 有效地處理相關信息是地理信息系統(tǒng)產牛.和發(fā)展的原動力。
地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)與包括系統(tǒng)論、信息論、控制論等現(xiàn)代科 學 *** 的蓬勃發(fā)展及計算機科學技術、空間技術和自動化技術 的廣泛應用密切相關。
系統(tǒng)論是研究系統(tǒng)的一般模式、結構和規(guī)律的學問，它研究 各種系統(tǒng)的共同特征，用數(shù)學 *** 定貴地描述其功能,尋求并 確立適用于一切系統(tǒng)的原理、原則和數(shù)學模型，是具有邏輯和 數(shù)學性質的一門新興的科學。系統(tǒng)論的核心思想是系統(tǒng)的整體 觀念。任何系統(tǒng)都是一個有機的整體，它不是各個部分的機械 組合或簡單相加，系統(tǒng)的整體功能是各要索在孤立狀態(tài)下所沒 有的新質。系統(tǒng)論的出現(xiàn)，使人類的思維方式發(fā)生了深刻地變化。以往研究問題，一般是將啦物分解成若干部分，抽象出最簡單 的因素來，然后再以部分的性質去認識復雜事物。這是笛卡兒 奠定理論基礎的分析 *** 。這種 *** 的著眼點在局部或要素，遵循的是單項因果決定論，雖然這是幾百年來在特定范圍內行 之有效、人們最熟悉的思維 *** 。但是,它不能如實地反映亊 物的整體性，也不能反映亊物之間的聯(lián)系和相互作用，它只 適應認識較為簡單的事物，而不勝任于對復雜問題的研究。在現(xiàn)代科學的整體化和高度綜合化發(fā)展的趨勢下，在人類面臨 許多規(guī)模巨大、關系復雜、參數(shù)眾多的復雜問題面前，就顯得 無能為力了。正當傳統(tǒng)分析 *** 束手無策的時候，系統(tǒng)分析方 法卻能站在時代前列，高屋建瓴，綜觀全局，別開生面地為 現(xiàn)代復雜問題提供了有效的思維方式。
信息論是由美國數(shù)學家香農創(chuàng)立的，它是用概率論和數(shù)理統(tǒng) 計 *** ，從量的方面來研究系統(tǒng)的信息如何獲取、加工、處理、傳輸和控制的一門科學。信息就是指消息中所包含的新內容與 新知識，是用來減少和消除人們對于亊物認識的不確定性。信息是一切系統(tǒng)保持一定結構、實現(xiàn)其功能的基礎。狹義信息論 是研究在通信系統(tǒng)中普遍存在著的信息傳遞的共同規(guī)律，以及 如何提高各信息傳輸系統(tǒng)的有效性和可靠性的一門通信理論。廣義信息論被理解為使運用狹義信息論的觀點來研究一切問題的理論。信息論認為，系統(tǒng)正是通過獲取、傳遞、加工與處理信息而實 現(xiàn)其有目的的運動的。信息論能夠揭示人類認識活動產生飛 躍的實質，有助于探索與研究人們的思維規(guī)律和推動與進化人 們的思維活動?？梢哉f信息論是運用概率論與數(shù)理統(tǒng)計的 *** 研究信息、信息熵、通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸、密碼學、數(shù)據(jù)壓縮 等問題的應用數(shù)學學科。信息論將信息的傳遞作為一種統(tǒng)計現(xiàn) 象來考慮，給出了估箅通信信道容最的 *** 。信息傳輸和信息 壓縮是信息論研究中的兩大領域。
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控制論是研究生物系統(tǒng)與非生物系統(tǒng)內部的通信、控制和調整 的科學。系統(tǒng)工程運用的控制論，主要指工程控制論。它包括： 線性系統(tǒng)理論，概率和統(tǒng)計 *** 的應用，更優(yōu)控制理論，自適應、自學習以及自組織系統(tǒng)的理論,還有系統(tǒng)辨認理論和大系統(tǒng)理論等?？刂普撌顷P于在復雜的動力系統(tǒng)中控制的科學。它是研究技術裝置、生物機體和人類社會組織等系統(tǒng)之中的控制和通信的一般規(guī)律，它是自動控制、電子技術、無線電通信、神經(jīng)生理學、生物學、心理學、數(shù)理邏輯、計算機技術、統(tǒng)計力學等多種學科相互滲透 的產物。1948年，美國數(shù)學家維納出版的《控制論》 一書，奠定了這門新興學科的理論基礎。他把控制論定義為“關于 在動物和機器中控制和通信的科學”。在控制論中，信息概念是一個 基本的概念，控制論是建立在信息論基礎之上的。信息論的反餓原理，在控制論中占有很重要的地位，大多數(shù)的控制都包含反饋——系統(tǒng) 輸送出去的信息，作用于被控對象后產生的結果，再輸送回來，并對信息的再輸出發(fā)生影響。20世紀50年代后，控制論向自然科學 和社會科學的各個領域滲透，廣泛地應用于心理學、管理科學、領 導科學等學科。
系統(tǒng)論連同控制論、信息論等其他橫斷科學一起所提供的新思路和 新 *** ，為人類的思維開拓新路,它們作為現(xiàn)代科學的新潮流，促進著各門科學的發(fā)展。
20世紀中葉以后，隨著計算機技術的出現(xiàn)及應用，各種現(xiàn)代高新技 術紛紛出現(xiàn)，并在各個領域得到了廣泛的應用。其中計算機技術、空間技術及自動化技術的出現(xiàn)和發(fā)展對GIS的出現(xiàn)起到了極大的推動 作用。計算機技術是計算機領域中所運用的技術 *** 和技術手段。計算機技術具有明顯的綜合特性,它與電子工程、應用物理、機械工 程、現(xiàn)代通信技術和數(shù)學等緊密結合，發(fā)展很快。之一臺通用電子 計算機ENIAC就是以當時蜇達脈沖技術、核物理電子計數(shù)技術、通信技術等為基礎的。隨右電子技術特別是微電子技術的發(fā)展，對計算機技術產生重大影響，二者相互滲透,密切結合。隨若計算 機技術和通信技術各自的進步，以及社會對于將計算機結成 *** 以實現(xiàn)資源共享的要求日益增長，計算機技術與通信技術也已緊 密地結合起來，將成為社會的強大物質技術基礎。離散數(shù)學、算法論、語言理論、控制論、信息論、自動機論等，為計算機技術的發(fā)展提供了 重要的理論基礎。計算機技術在許多學科和工業(yè)技術的基礎上產生 和發(fā)展，又在科學技術和國民經(jīng)濟領域中得到廣泛應用。
空間技術是探索、開發(fā)和利用宇宙空間的技術,又稱為太空技術 和航天技術。目的是利用空間飛行器作為手段來研究發(fā)生在空間 的物理、化學和生物等自然現(xiàn)象。但對于“天”，目前專家們有 兩種理解：一種是將地球大氣層以外的無限遙遠空間稱之為“天”；另一種是將地球大氣層外、太陽系以內的有限空間稱之為‘天”。若按前一種理解，空間技術和航天技術完全是一回事;若按后一種 理解，人們將地球￥氣層以外、太陽系以內的空向活動稱之為 “航天”，超出太陽系以外的空間活動稱之為“航宇”。這樣，空間技術則應涵蓋航天技術和航宇技術。但由于在相當長的時間內，人類主要還是在太陽系內從亊活動，因此，現(xiàn)在將航天技術和空間 技術視為同義詞已得到公認。我國的航天專家將空間技術的主要 特點概括為兩個方面:首先空間技術是一門高度綜合性的科學技術，是很多現(xiàn)代科學和技術成就的綜合?成。它主要依賴于電子技術、自 動化技術、遙感技術和計算機技術等眾多先進技術的發(fā)展。因此，一個國家空間技術的成就，最能體現(xiàn)其科學技術的水平，是衡量 其科技實力的艱要標志。其次，空間技術是一門快速的、大范圍的、在宏觀尺度上最能發(fā)揮作用的科學技術。例如，通信衛(wèi)星,可以大面 積覆蓋地面以至全球;氣象衛(wèi)星，可以進行全球天氣預報;偵察衛(wèi)星，可以及時監(jiān)視廣大地區(qū)的軍亊活動；等等?？臻g技術區(qū)別于一般常 規(guī)技術的這兩大特點,使其對一個國家的實力和進步起到意想不到的 戰(zhàn)略性作用:在經(jīng)濟上能產生很高的經(jīng)濟和社會效益，普遍認為，開 發(fā)利用外層空間資源，其投資效益能達到1:10以上;在軍事上最能顯 示一個國家的軍事實力,一個國家只要占有空間優(yōu)勢，就掌握了軍事 戰(zhàn)略上的主動權；在政治上對提髙一個國家在國際活動中的地位影響深遠。一項重大空間成就，往往成為國際談判的重大籌碼;在科學技術上 還能帶動電子、自動化、遙感、生物等學科的發(fā)展，并形成包括衛(wèi) 星氣象學、衛(wèi)星海洋學、空間生物學和空間材料工藝學等一群新的邊緣科學。
自動化技術是指機器或裝置在無人干預的情況下按規(guī)定的程序或 指令自動進行操作或控制的過程。自動化技術廣泛用于工業(yè)、農業(yè)、軍事、科學研究、交通運輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務和家庭等方面。采用自動化技術不僅可以將人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以 及惡劣與危險的工作環(huán)境中解放出來，而且能擴展人的器官功能，極大地提高勞動生產率，增強人類認識世界和改造世界的能力。因此，自動化是工業(yè)、農業(yè)、國防和科學技術現(xiàn)代化的重要條件和顯著標志。
地理環(huán)境是一個完整、有序的自然地理系統(tǒng)，因而我們必須以系統(tǒng)的 觀點和視覺來研究它。信息論和控制論的發(fā)展，為信息技術特別是 計算機技術的出現(xiàn)打下了堅實的理論基礎，而計算機基礎的迅猛發(fā) 展也為GIS的出現(xiàn)和發(fā)展提供了技術保證?？臻g技術和自動化技術為 gis提供了海量的數(shù)據(jù)來源，并大a地節(jié)省人力物力并提高了工作效率，可見，現(xiàn)代科學 *** 和現(xiàn)代商新技術的形成與應用為GIS的產生提供了 先決條件，也預示信息時代的到來。
來源：開源地理空間基金會中文分會
來源鏈接：https://www.osgeo.cn/post/1dcfe
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