为了反映地理信息科学领域在理论、技术、方法和应用研究方面的最新成果,促进地理信息科学领域青年学者交流,北京师范大学、北京大学、中国科学院地理科学与资源研究所联合发起了地理信息科学论坛,首届地理信息科学论坛围绕GIS的科学问题,于2017年4月15日在北京师范大学京师大厦举办。
此次论坛邀请了北京师范大学宋长青教授、香港浸会大学周启鸣教授、南京师范大学闾国年教授、武汉大学杜清运教授、华东师范大学叶超教授作主题报告,中国科学院地理科学与资源研究所裴韬教授、北京大学刘瑜教授、北京师范大学董卫华副教授主持专题讨论。
论坛吸引了来自北京师范大学、北京大学、中国科学院地理科学与资源研究所、香港浸会大学、南京师范大学、武汉大学、华东师范大学、中国科学院遥感与数字地球研究所、中南大学、陕西师范大学等25所高校、科研院所的70余名师生参加。
地理信息科学论坛主题报告由北京师范大学地理科学学部副部长武建军教授主持,北京师范大学地理科学学部执行部长宋长青教授致开幕词,宋长青部长首先肯定了GIS对于地理学发展的重要地位和贡献,并指出随着GIS的发展,GIS的学科地位、研究内容、应用功能需要被确立,从而引出今天探讨的GIS科学问题。
武建军教授主持论坛
北京师范大学宋长青教授作题目为《地理区域综合集成研究的困境》的报告,指出地理学发展到当今面临着诸多新的挑战,全球化带来社会、人文要素大尺度、快速的流动性,网络技术带来了高时间分辨率的过程识别,理解地理格局是地理学面临的挑战之一。随着地理监测技术的不断进步,模型模拟技术的不断成熟,理解地理过程成为地理学面临的挑战之二。随着系统科学思想的不断深化,开展地理学区域综合研究成为地理学面临的挑战之三。应对地理学新时代的新挑战是发展地理学的重要途径。
宋长青教授作报告
香港浸会大学周启鸣教授作题为《信息技术+地理科学=地理信息科学?》的报告。通过回顾GIS的相关研究,将GIS的科学问题分为理论驱动问题、数据驱动问题和应用驱动问题。一门科学必须满足具有研究对象、能够揭示规律以及具有系统性等三个特征,科学问题是科学知识体系中未知和科学实践中尚未解决的问题。地理学的研究对象为地表环境与人类活动,而地理信息科学如果定义成科学,它的研究对象应该是地理信息,包括空间分析、空间认知与可视化,不确定性的表达等。理论驱动的GIS科学问题的研究,是不同于传统地理学的研究问题,是小众研究;而数据驱动的GIS研究一部分是技术问题,一部分也是地理学问题,而研究中占主导的是应用驱动问题,这是典型的地理学问题,需要在研究中分辨“针对地理信息的科学”和“信息化的地理学”二者之间研究主题与方法论的差异。
周启鸣教授作报告
南京师范大学闾国年教授在其报告《地理学视角的GIS》中指出,当前GIS中没有地理学、GIS难以支持地球系统科学研究以及信息技术的发展是否决定了GIS的发展等一系列问题,并从GIS发展的角度分析了问题的来源。然后提出从创新GIS数据模型、数据结构、数据表达和语言交流等方面解决上述问题,最后提出三点认识:第一,从地理学视角,我们应该重新审视地理信息的问题,第二要从地理信息的6要素界定地理信息内涵,第三需要应用地理学的内涵实践新的GIS数据模型,要用地理学的定律发展GIS的数据结构,突破传统地图学,发展基于地理学语言的“实景通信”这一人类普适性的交流平台。
闾国年教授作报告
杜清运教授作题目为《地理信息科学的哲学主线》的报告。报告以哲学的两次重要转向为主线,即从本体论到认知论,从认知论到语言学。分析了哲学对于理论地图学的贡献,进而提出了地理信息科学的哲学主线,并重点阐述了本体论、认识论到语言学的哲学发展主线在地理信息科学构建中的理论框架意义,本体论要求地理信息科学从数据中挖掘事物的结构、属性、事件和过程等,对于认知论,提出现今认知科学没有大的突破是地理信息科学发展的一个好机会,其研究可以通过用地图或者其他方式揭示人的空间认知规律。语言学研究认为地图是经过地理学家概念化的符号,从这个角度看,地理信息科学需要处理图形和语义之间的关系。
杜清运教授作报告
华东师范大学叶超教授所作报告的题目是《计量革命及其对地理学的影响》。报告从哈佛大学撤销地理系引发的历史事件谈起,分析了此事件背后的主客观原因,从历史的视角分析了地理学从定性到定量的发展过程:从康德的空间科学、赫特纳与哈特向为代表的区域学派由盛到衰,并指出在关键的时刻,计量革命通过学科交叉给地理学带来了众多理论,对地理学产生了极大影响。叶超教授认为我们的任务不仅在于理解地理学及其如何形成,也同样需要研究和设计一门“立地之现实”的地理学学科未来,联合起来我们能够造就一个更好的世界。不仅是同行联合,甚至是与其他学科的联合,跟大众的联合。
叶超教授作报告
下午的地理信息科学坛围绕三个专题展开讨论。首先由中国科学院地理科学与资源环境研究所裴韬研究员主持题为《地理学中的模式》的专题研讨,介绍了当前大数据时代对地观测数据所关注的核心是地表要素,而社交网络的消费性大数据则直接反映了人类的行为,将二者的结合将为“人地关系”的研究提供新的视角,同时也是地理学的研究新的驱动力。地理大数据挖掘的核心是从数据当中挖掘模式。针对此,裴韬研究员提出了如下几个问题供与会专家讨论,包括:关于模式的定义,地理学和地理信息科学的关系,地理信息科学中的核心科学问题,地学信息图谱的内涵与发展困境等。
裴韬教授主持专题讨论
北京大学刘瑜教授主持题为《人工智能:GIS的新机遇》的专题研讨。刘瑜教授介绍了人工智能对于GIS的发展机遇,包括可利用数据、地理知识的发现和智能决策。提出目前热门的深度学习是否能够运用于图谱内容的学习。人工智能的发展对于GIS,首先,可以促进新的数据源利用,第二,人工智能促进地理知识的发现,揭示不同尺度下的时空格局是不是提供帮助,第三可以做智能的决策。
刘瑜教授主持专题讨论
北京师范大学董卫华副教授主持题为《地理信息科学的空间认知问题》的专题讨论。空间认知作为地理信息科学的三大基本问题之一,是人类感知、记忆、传递、推理与预测地理时空信息的基础。专题讨论从地理学与地图学的视角提出地理信息科学中的空间认知需要研究的科学问题、面临的挑战与机遇,如何认识地理信息空间认知的多学科交叉等问题,在场老师和同学又一次展开了激烈讨论。
董卫华副教授主持专题讨论
此外,在场老师对于GIS的科学问题畅所欲言,发表了自己的观点。中国科学院遥感与数字地球研究所龚建华研究员认为,人工智能需要高度重视,但是地理信息科学研究还是需要以人为主,而不是计算机。北京师范大学柏延臣教授认为地理信息科学是科学,但是地理信息科学要把研究对象设定为地理信息,而不是地理学的实体本身。北京师范大学张立强教授认为人工智能现在随着深度学习的发展而令人感到乐观,在解决遥感问题当中起到很大的作用。北京师范大学刘慧平教授认为在脑科学的支持下,可能通过空间认知产生新的对于世界的认知。北京大学杜世宏副教授对于机器学习保持中性态度,人工智能对认知科学的模拟可以起到作用,但不是根本性的。北京师范大学程昌秀教授认为要大力支持GIS的基础科学问题研究,通过基础研究推动GIS科学发展,并带动GIS应用。北京大学高勇副教授认为研究空间认知将促进GIS智能化。陕西师范大学梁伟副教授认为人工智能在遥感中运用得比较好,可以建立像AlphaGo的一套系统。南京邮电大学张海涛副教授认为人工智能背景下的GIS为国家信息安全和个人隐私提出了挑战。此外,在座其他许多老师也参与了讨论,就地理学模式、人工智能、空间认知等与GIS相关问题进行了广泛而深入的探讨,会场研讨氛围浓烈。
参会老师积极发言
最后,宋长青部长对本次论坛报告和讨论主题逐一进行了点评与总结,指出GIS要具备地理格局的表达能力、地理过程的认知能力、地理机制的识别能力,并对GIS未来发展充满期待,对GIS青年学者给予厚望,希望地理信息科学论坛越办越好。
全体参会人员合影留念
(地理科学学部)
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