第二节 发展地球信息科学
一、地理信息系统的升华
1．地球信息科学产生的技术背景
作为一个现代的科学术语，地球信息科学的出现还不到10年。作为一门新兴的交叉学科，人们对其的认识又有多重含义，并出现了许多相类似，但又不相同的科学名词，如地球测量（Geomatics）、地球信息学（Geo-Informatics）、图像测量（Iconicmetry）、图像信息学（Iconic-Informatics）、地理信息科学（Geographic Information Science）、地球信息科学（Geo-Information Science）等。这些新的科学名词的出现，无不与现代信息技术，如遥感、数字通讯网络、地理信息系统等的发展密切相关。
法国大地测量与摄影测量学者Bernard Dubussion于1975年首先将地球量测（法文名为Geomatique）用于科学文献。Gagnon将其定义为利用各种手段，通过一切途径来获取和管理有关空间基础信息的空间数据部分的科学技术领域；Groot将其定义为：研究空间信息的结构与性质、信息的获取、分类与合格化以及存贮、处理、描绘、传播和确保其优化使用的基础设施科学技术。这里，地球信息技术被狭义地定义为用于获取有关地球状况与特征的数据信息的技术科学，为地球科学与测量学的交叉学科。这点从一些学科设置的改名也可得到证实。例如加拿大的拉瓦尔（Layal）大学、卡尔加里（Calgary）大学将其与测绘有关的系名改为地球信息技术工程学系；同时加拿大矿产资源能源部的测绘局也于1994年6月改名为加拿大地球信息技术工程署（Geomatics Canada）。荷兰国际航测与地学院（ITC）于1989年成立了地球信息专业，包括航天航空数据获取与摄影测量、数字遥感、地图制图和数据库与计算机图形技术等部分。
王之卓教授从学科发展的高度提出使用图像信息学（Iconic Informatics）来概括目前所有与测绘有关的一些学科，如摄影测量、地图制图、遥感技术等，并认为地球信息学（Geo- Informatics）所概括内容比图像信息学更广。
地理信息系统技术的应用大大提高了人类处理和分析大量有关地球资源、环境、社会、与经济数据的能力，而地理信息系统技术及其应用的进一步发展则必须以地球信息基础理论为基础。陈述彭在论述地理信息系统发展时强调了对于地球信息基础理论的研究，并指出地球信息基础理论的实质内容：地理信息系统已不仅仅限于研究物质流与能量流的信息载体，而且包括研究地学信息流程的动力学机理与时空特征、地学信息传输机理及其不确定性（多解）与可预见性等；并认为：Geo-Informatics不同于Geomatics，在于这个“Info”还包括很多地学规律，其分析模型必须以地学为基础。
Goodchild于1992年提出了地理信息科学（Geographic Information Science）的概念。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、存贮、提取以及管理和分析过程中所提出的一系列基本问题，如数据的获取和集成、分布式计算、地理信息的认知和表达、空间分析、地理信息基础设施建设、地理数据的不确定性及其对于地理信息系统操作的影响、地理信息系统的社会实践等。地理信息科学的提出是地理信息系统的技术及其应用发展到一个相当水平后的必然要求，它是在人们不再满足于仅仅利用计算机技术来对地理信息进行可视化表达及其空间查询，而是在强调地理信息系统的空间分析和模拟能力时产生的；它在注重地理信息技术发展的同时，还注意到了与地理数据、地理信息有关的其他一些理论问题，如地理数据的不确定性、地理信息的认知以及社会对于地理信息技术运用于实践的认可等。由此可见，地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了对于支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
随着遥感、全球定位系统、因特网（Internet）和地理信息系统等现代信息技术的发展及其相互间的渗透，逐渐形成了以地理信息系统为核心的集成化技术系统，为解决区域范围更广、复杂性更高的现代地学问题提供了新的分析方法和技术保证；同时，这些现代信息技术的综合发展及其应用的日益深广，最终促使了“地球信息科学”的产生。