地理信息学科发展的思考

地理信息是基础性、战略性、大众普适性的信息，是唯一能够整合其他信息的基础信息。地理信息科学（GIS）是研究地理信息形成、地理信息传递与地理信息转换规律的科学。当前的地理信息学科体系主要由侧重信息科学视角的地理信息科学、侧重地理学视角的信息地理学、以及侧重语言学视角的地理语言学构成。地理信息科学既有学科自身发展的需求，也是支撑地理学、地球系统科学和未来地球学等前沿探索的技术方法，还是服务于国家战略与社会发展的支撑技术。

本文首先从描述内容、表达维度、表达方式、分析方法与服务模式6个维度，分析了GIS的发展过程，探索了其发展规律。从理论的角度来看，GIS 在表达维度、描述内容、表达方式、分析方法、服务模式、以及展示视角等方面经历了从简单、静态、独立到综合、动态和智能的发展过程。从实际应用的角度来看，它已经从一个单纯的可视化工具（可看）和基础的地图信息系统（可看可用），不断发展为集美观性与实用性于一体的地理信息系统（好看好用），并朝着更为先进的地理信息系统（漂亮实用）方向发展。

 GIS发展历程与发展规律的维度分析 

随后，本文分析了信息时代地理学的发展需求。传统地理学主要关注物理世界和人文世界，但随着信息技术的飞速发展，地理世界不再只是“物理-人文”二元结构，而是演变为包含“物理-人文-信息”的三元世界。三元世界的出现也给地理学的发展提出了新的需求。信息世界里，有没有地理学问题？需要地理学吗？信息世界与物理世界、人文世界存在复杂交互关系，能否能够利用信息科学的理论与方法来探索和解决地理学相关问题？迫切需求构建三元空间下的地理学学科体系。本文提出了面向“物理-人文-信息”三元世界的地理学学科体系。

 三元世界与信息、自然、人文地理之间的关系 

三元世界出现后，信息成为了连接三元世界的纽带，三元世界中的物理世界和人文世界通过各类信息要素的映射在信息世界中产生相互作用。因此，研究地理空间与信息要素如何建立一个有效的描述体系变得尤为重要。本文还讨论了信息地理学研究对象，提出了一个综合信息7要素与地理描述7维度的概念模型。

 信息7要素×地理描述7维度的概念模型 

最后，在深入分析了GIS发展过程和规律、地理学的发展需求、以及地理信息相关学科发展趋势后，我们得出以下几点结论：（1）GIS在表达维度、描述内容、表达方式、分析方法、服务模式、以及展示视角等方面取得了较大的发展。但是， GIS不应仅被视为一项高新技术或简单的地理研究工具。其发展需着眼于深层次的科学层面，探索地理信息的形成、传输与转换机制，以及地理信息系统的运行规律。（2）在信息时代的背景下，地理学的重要性日益凸显。迫切需要发展面向“物理-人文-信息”三元世界的地理学学科发展框架，构建信息地理学研究对象及描述体系。应充分利用地理信息的特点和信息地理学的重要地位，来解决地理学中的综合性和复杂性问题。（3）类比“地图是地理学的第二语言”这一论述，我们认为地理场景也具有类似地图语言的性质。而且，地理场景可以综合采用文本、图形、音频等其他语言形式，而具有承载人类其他语言的能力，有望发展成为人类的普适性语言。借助大语言模型快速发展的态势，有望实现地理语言的重大突破。（4）地理大模型的应用可以加速地理科学研究的进程，帮助科学家提出假设、设计实验、解析数据、整合信息、发现并解释地理规律。（5）为了进一步推动地理大模型的发展，需要不断扩充媒体和数据资源，加强信息7要素与地理描述7维度的数据挖掘与结构化/标准化工作。同时，发展基于泛在媒体的多模态地理大模型，增强地理规律的发现能力，加速地理学的新发现。

闾国年，吴明光

闾国年，南京师范大学地理科学学院特聘教授、博士生导师，地图学与地理信息系统国家重点学科和地理学国家一流学科带头人。江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心主任，江苏省地理信息产业研究院院长/首席科学家，兼任国际数字地球学会中国国家委员会虚拟地理环境专业委员会主任、中国地理学会地理建模与地理信息分析专委会副主任、中国地理信息产业协会理论与方法工委会副主任，江苏省测绘学会副理事长。长期致力于地理信息科学理论与方法研究，在地理信息建模，GIS数据模型、数据结构、数据分析、数据表达、数据传输等方面有深入研究，在全息地图学、场景学、信息地理学，以及虚拟地理环境系统、泛在地理信息智能获取与聚合分析、GIS虚拟现实化等方面有重要贡献，获得多项国家及省部级奖项。E-mail: gnlu@njnu.edu.cn

吴明光，南京师范大学教授，博士生导师，虚拟地理环境教育部重点实验室副主任、中国地理学会地图学与地理信息系统专业委员会副主任委员、 江苏省测绘地理信息学会副理事长兼学术工作委员会主任。研究方向为地理信息可视化，目前聚焦于时空大数据可视化、地图认知、地图AI与风格迁移、声音地图等方面的研究与应用。E-mail: wmg@njnu.edu.cn