GIS:The Science of Where---地理信息科学之父 Michael F. Goodchild

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分享 2017-11-09
转自泰伯网官方微信公众号
原文题目--中国测绘地理信息学会2017年学术学术年会上Goodchild究竟说了啥? 

Goodchild说,地理信息不论如何发展,都无法取代现实世界。
为了说明这点,他讲了这样一个故事。

Johannes Vermeer(荷兰画家)在1669年画了一幅名为“地理学家”的画作,画上的人伏在桌案上,虽然桌上放着一张地图,而他的眼睛却望着窗外。

Goodchild说,这个人其实就是一个地理学家,他在绘制一张纸质地图,但在这位地理学家的眼里,永远觉得自己的地图是无法代替现实世界的,所以他的眼睛一直望着窗外。

11月9日,美国科学院院士、地理信息科学之父 Michael F. Goodchild在中国测绘地理信息学会学术年会上做了一场题为GIS:The Science of Where的演讲。

Goodchild认为,如今GIS对于各行各业来说并不算陌生,土地管理、动态监测,这样的例子太多了。
 
GIS作为一个工具,帮助人们来了解世界是构成和运行。

但同时,GIS也是社会和环境科学交叉的一门学科。

Goodchild曾经问过别人一个问题,“请问,意大利的海岸线有多长?”

这个简单的问题,却可能会有这三个完全不同的答案:

1、用谷歌或维基百科搜索一下;

2、先搞清楚地图比例尺是多少?

3、还得搞清楚,什么是海岸线?

这个问题看似简单,但却也很专业。
 
 
一、这就是地理信息的魅力!

GIS技术作为一门学科,需要特有的一些理论支撑,如空间依赖性、空间异质性、地理数据永远无法完美呈现现实世界等。我们使用GIS展示全美癌症爆发的分布,我们将矿区和癌症爆发分布图叠加,分析出癌症爆发与矿区工人的分布密切相关。

地理信息帮助我们找出一些我们通过人类认知永远无法获得的信息。



但另一方面,从癌症爆发分布图这个案例中我们也发现,由于行政区划和区域自治的问题导致数据无法共享,结果是我们对有些现象不能从整体进行分析,就像地理学第一定律提到的那样“邻近的事物比距离远的事物更类似”。

对于GIS来说,更可怕的是,直到上世纪80年代,每个国家、每个区域都用了不同的参考坐标系,导致各地的数据无法共享,缺少互操作。

所以,在1927年,美国将NAD1927转到WGS1984上,在全球范围内,所有国家都鼓励用同样的参考坐标系,每个国家都放弃一点精度,可以保证全球的数据精度,这是人类思维的一个进步。

二、我们需要做的有哪些?

有一次,Goodchild想知道自己飞行航线的距离,于是他打开Arcmap测量,结果显示总长度为10527369.504217米。但这样一个数据真的准确吗?



学过测量的人都知道,14位数中只有前三位才有意义。

还有一次,从迪拜飞到洛杉矶,这条航线本身是一条圆滑的曲线,但在地图上显示的竟然是一个三边矩形。

因为航线经过北极,航线显示飞行方向指向北极,然后突然九十度向西飞行,通过地图顶部后,又突然以90度转向南方,这一现象就是由于地图投影导致的。



平原地区为什么是八角形而不是圆,因为GIS是在8个方向的栅格图上解决问题,GIS解决的问题与我们描述的不是完全一致。

第四范式描述说“让数据说话”,意思是数据驱动科学。但是,地理空间数据永远不会是地理科学,因为地理数据不可能精确测量位置、空间数据受限于各种不确定性、空间数据需要综合提取合成、细节永远会被忽略。

三、怀着批判性的空间思维

那么,GIS的行业专家和资深用户应该思考什么?

我们要想想GIS数据库没有采集的数据?
 
GIS分析的结果怎样才能更精确的匹配现实世界?

Goodchild 5年前退休了,当时他自己感慨,是什么让自己在GIS领域摸爬滚打50年没有放弃?
 
Goodchild想了想总结了7个方面:

1、不断创新

GIS一直处于不断发展、不断创新的阶段,是一个始终保持向上的学科,有些创新往往是来自地信领域之外或其他学科,更加促进的GIS的发展;

2、地图情结

人人都喜欢地图这种展现形式,它能帮助人们解决困惑,了解自己所生存的世界,其中,电子地图更加能做到这一点;

3、牛顿的世界

在GIS王国中,没有量子论,没有相对论,GIS是一个严谨的框架;

4、实用性

GIS已经应用到几乎每一个学术领域,并且与现实世界密切相关、与产业密切相关,并提供大量的就业机会;

5、高雅的艺术

GIS里面用到了很多让人着迷的算法、拓扑数据结构,还有四叉树索引等。

6、GIS是门科学

GIS有着坚实的理论支撑,另外,利用好GIS这个工具可以产生很多新的科学发现,发现地理的世界、计算的世界、认知的世界。

7、对现实世界的无限模拟

因为对现实世界充满热爱,所以GIS作为对现实世界的一种模拟工具,给使用者第一手体验到现实世界的魅力。尽管有些地方,这辈子我们都无法到达,但是利用GIS的现实表达,我们可以走出自己的世界。

文章来源:https://mp.weixin.qq.com/s/P36wKjy3esFyiGdqTMru7A

1 个评论

翻译的好!

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